CN104638788A - 一种高速永磁电机转子护套 - Google Patents

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沈红
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

本发明公开了一种高速永磁电机转子护套，涉及到高速永磁电机转子的结构，属于电机领域。它解决了现有高速永磁电机在转子侧加护套导致的涡流损耗增大，从而引起了转子温升，进而使转子内部永磁体发生失磁，损害电机本体的问题。一种高速永磁电机转子护套，它包括转子护套筒，其特征在于，沿着转子护套筒外表面的周围均匀分布着多个旋转式凹槽。本发明的一种高速永磁电机转子护套还在护套筒的两个端面均匀固定多个凸起块。本发明适用于对现有工业使用中的高速永磁电机转子护套的改进，同时适用于高速永磁电机转子的再生产与加工。

Description

一种高速永磁电机转子护套
技术领域
   本发明涉及电机领域，具体来说涉及一种高速永磁电机转子护套。
背景技术
表贴式高速永磁无刷电机的永磁体外往往加一层高强度非导磁护套，以保护高速旋转的永磁体。护套可以是金属，如不锈钢、钛合金、镍合金等，或非金属材料，如玻璃纤维、碳纤维等。金属材料护套的电导率大，在护套中会产生较大的涡流损耗，非金属材料电导率较低，涡流损耗相对较小。同时，由于保护套的涡流对永磁体和转轴的磁场有屏蔽作用，因此，施加护套后，转子永磁体和转轴的涡流损耗有所减小。但值得注意的是，金属材料热传导率高，散热性能好；而非金属材料热传导率低，散热效果差，且热膨胀率远小于永磁体，会产生额外的热应力。
护套电导率对空载转子损耗的影响比负载时大。无论电机处于空载还是负载状态，护套的涡流损耗都随着材料电导率的增加先增大后减小。而转子总损耗还包括永磁体损耗和转轴损耗，在电机空载时，转子总损耗随着材料电导率的增加先增加后减小，而在电机负载时，转子总损耗随着材料电导率的增加先减小再增加最后又减小。
护套的厚度对转子损耗也有较大影响。在负载条件下，随着电导率高的保护套厚度的增加，转子损耗也有较大幅度增加。因此，在转子护套满足机械强度要求的前提下，应尽量减小护套厚度。
高速电机具有高功率密度的特点，但同时也存在高损耗密度、高温升的缺点。对于常规转速中、小功率永磁无刷电机而言，转子电磁损耗往往可以忽略不计；然而在高速电机中，转子损耗带来的问题却比较严重。这类电机中的转子电磁损耗虽然数值不大，往往只有额定功率百分之一左右，甚至更小，但是由于转子体积小、散热条件差，容易造成转子局部高温。转子高温不仅影响轴承的润滑与寿命，限制电机转速的提升，而且可能造成永磁体不可逆失磁。因此，如何减少高速永磁无刷电机的转子损耗、改善转子散热条件、降低温升成为高速电机领域的研究难点。
发明内容
 为了解决现有的高速永磁电机转子侧加护套之后涡流损耗较大导致转子温升太高，使得转子侧永磁体发生失磁等问题，本发明设计了一种高速永磁电机转子护套。
一种高速永磁电机转子护套，它是圆筒状结构，其特征在于，包括：护套筒；旋转式凹槽；凸起块。
所述旋转式凹槽均匀分布于转子护套筒外表面；
所述凸起块均匀固定在护套筒的两个端面。
所述旋转式凹槽的截面是等腰梯形，各个旋转式凹槽均平行分布于护套筒外表面。所述旋转式凹槽呈弧形。所述的护套包括多个凸起块，多个凸起块均匀分布在转子护套两个端面，且两个端面的凸起块一一对应，完全对称。
本发明公布的高速永磁电机转子护套可以有效减少保护套损耗，从而降低转子损耗，对提高高速永磁无刷电机的工作性能，延长电机的工作寿命具有重要作用。
本发明公布的高速永磁电机转子护套是圆筒状结构，沿着转子护套外表面均匀分布着多个旋转式凹槽。
在使用时，本发明公布的高速永磁电机转子护套固定在高速永磁电机转子外侧。
普通的高速永磁电机转子护套外侧未考虑促进散热的结构设计，本发明公布的高速永磁电机转子护套是在电机转子外侧增加了旋转式凹槽，促进了外表面散热。本发明的优点在于：1、转子护套筒1外表面的凹槽能够有效阻断转子护套的涡流路径，减小涡流及由此带来的涡流损耗，进而减小了转子侧的发热量；2、旋转式凹槽旋转方向与转子旋转方向一致，随着转子高速旋转，能够在在气隙中产生卷风，增大了气隙内空气跟转子表面的相对速度，进而达到了增强气隙散热的效果；3、降低了转子永磁体工作的温度，延长了永磁体、转子、电机本体的工作寿命。
附图说明
下面结合附图与实施例，进一步说明本发明高速永磁电机转子护套的结构与特点，附图中：
图1是本发明的高速永磁电机转子护套的立体结构示意图。
附图中各部件的标记如下：1、护套筒； 3、凹槽；4、凸起块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围作出更为明确的界定。
请参阅图1，本发明的实施例包括：一种高速永磁电机转子护套，它是圆筒状结构,包括：护套筒1；旋转式凹槽3；凸起块4。
所述旋转式凹槽3均匀分布于转子护套筒1外表面；
所述凸起块4均匀固定在护套筒1的两个端面。
所述旋转式凹槽3的截面是等腰梯形，各个旋转式凹槽3均平行分布于护套筒1外表面。所述旋转式凹槽3呈弧形。所述的护套包括多个凸起块4，多个凸起块4均匀分布在转子护套两个端面，且两个端面的凸起块一一对应，完全对称。
下面对本发明的工作原理进行详细说明。
在应用的时候，本发明的高速永磁电机转子护套筒1固定在高速永磁电机转子外侧。
旋转式凹槽3的作用和效果是：1、由于旋转式凹槽3是紧贴转子护套筒外表面的，并且与转子旋转方向一致，在转子高速旋转时起到了气流通道的作用，能增强空气流入气隙内部，形成卷风，与凸起块4形成强大的散热气流，增强气流的散热效果。
凸起块4的作用和效果是：1、由于凸起块4是固定在转子护套筒1的两端的，在转子高速旋转时起到了风扇的扇叶作用，能增强空气流入气隙内部，与凹槽形成强大的散热气流，增强气流的散热效果。
本实施方式的高速永磁电机转子护套，可以是对现有的转子进行再加工，对转子进行有效保护，在原来基础上进行简单改进，达到了转子侧能够增强散热的目的。也适用于对新产品的设计加工制造，简单方便，效果明显。
以上所述为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构或者等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种高速永磁电机转子护套，它是圆筒状结构，其特征在于，包括：护套筒(1)；旋转式凹槽(3)；凸起块(4)，所述旋转式凹槽(3)均匀分布于转子护套筒(1)外表面；所述凸起块(4)均匀固定在护套筒(1)的两个端面。
2. 根据权利要求1所述的高速永磁电机转子护套，其特征在于所述旋转式凹槽(3)的截面是等腰梯形，各个旋转式凹槽(3)均平行分布于护套筒（1）外表面。
3. 根据权利要求1或2所述的高速永磁电机转子护套，其特征在于所述旋转式凹槽（3）呈弧形。
4. 根据权利要求1所述的高速永磁电机转子护套，其特征在于所述的护套包括多个凸起块（4），多个凸起块（4）均匀分布在转子护套两个端面，且两个端面的凸起块一一对应，完全对称。
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