CN105391208A - 一种永磁电机转子及永磁电机 - Google Patents

一种永磁电机转子及永磁电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种永磁电机转子，其包括转子支架、磁极、冷却风扇、通风槽板，磁极从轴向上分为两段或两段以上的磁极单元，磁极单元与磁极单元之间设有通风槽板，在与电机定子铁芯相匹配的转子支架端部设置有冷却风扇，转子支架包括转轴、肋和圆环，两个或两个以上的圆环均匀设置在肋的外表面，磁极单元的内圆处设置凸起的定位块，磁极单元的凸起置于圆环的凹槽内并通过螺栓固定在一起。本发明将自冷风扇置于转子上，降低了电机系统复杂性，分段磁极间转子通风槽板吹风冷却定子铁芯，另外冷风对磁极铁芯内部进行了直接冷却，提高了永磁电机冷却效果。本发明还涉及一种包含这种转子的永磁电机。

Description

一种永磁电机转子及永磁电机
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其涉及一种永磁电机转子及永磁电机。
背景技术
目前，永磁发电机的冷却主要靠外部冷却器换热冷却散热，由于外部冷却器的故障导致永磁电机减负荷或停机现象时有发生，另外冷却器及其电源的设置增加了永磁电机成本。外部冷却器的冷却方式其一般为单向强迫式通风冷却，冷风在外部风机压力的作用下吹向发电机内部，轴向通风方式使冷风流经定转子间气隙进行热交换，发电机绕组两端由于不能通过铁芯热传导散热，其温度比铁芯槽内绕组高。
永磁发电机转子的结构一般为内嵌式径向磁场结构，内嵌式径向磁场的磁钢嵌入磁钢盒内，磁钢盒的两侧设有隔磁桥，隔磁桥的磁密高度饱和，当电机转速较高时隔磁桥需要加强加高，导致漏磁增加，或通过收缩带绑扎或热套非导磁环，导致气隙较大，永磁材料用量大。此外，内嵌式径向磁场转子结构，磁极通过螺栓径向固定在转子支架圆环上，由于永磁体已被充磁，安装过程复杂、拆卸和维护都非常不便。
发明内容
本发明的目的在于克服以上缺陷，提供一种散热条件好、安装和充磁过程简单、降低电机成本提高永磁发电机功率密度的永磁电机转子及永磁电机。
本发明的技术方案是，一种永磁电机转子，其包括转子支架、磁极，磁极通过螺栓径向固定在转子支架上，还包括冷却风扇、通风槽板，所述磁极从轴向上分为两段或两段以上的磁极单元，所述磁极单元包括永磁体和磁极铁芯，所述磁极铁芯由冲片叠压在一起的，磁极铁芯设有安装槽，永磁体置于磁极铁芯的安装槽中，磁极单元与磁极单元之间设有通风槽板，所述通风槽板包括压板和通风槽片，左右两块压板分别与相邻的磁极单元相连，两个或两个以上的通风槽片置于左右两块压板之间，将左右两块压板撑开并形成通风通道，在与电机定子铁芯相匹配的转子支架端部设置有冷却风扇，拉紧螺杆将磁极单元以及通风槽板从轴向固定成一个整体的磁极，所述的转子支架包括转轴、肋和圆环，在与磁极相匹配的轴向位置所述肋均匀设置在转轴的外表面，两个或两个以上的圆环均匀设置在肋的外表面，相邻的圆环与圆环之间设有间隙，所述磁极单元的内圆处设置凸起的定位块，圆环外圆在与磁极单元凸起定位块相匹配的位置处设有凹槽，磁极单元的的凸起置于圆环的凹槽内并通过螺栓固定在一起。
为了冷却均匀，优选的，在与电机定子铁芯相匹配的转子支架两端端部均设置有冷却风扇。
为了更好的均匀冷却，优选的，还包括隔板，所述隔板径向设置在转子支架的中部。
为了更好的冷却绕组端部，优选的，所述冷却风扇为离心风扇。
为了减少漏磁，优选的，所述通风槽板的材料为相对磁导率介于0.98~10的非导磁材料。
为了提供足够的冷却风量，优选的，所述通风槽片的宽度为8mm~20mm。
为了提供足够的冷却风量，优选的，所述相邻圆环之间的间隙为8mm~20mm。
优选的，所述磁极单元的冲片之间是通过铆接扣紧的。
优选的，所述磁极单元为对极充磁。
为了充磁及安装方便，优选的，所述磁极单元的长度为40mm~100mm。
本发明还涉及一种永磁电机，其包括永磁电机转子，所述永磁电机转子为上述所述的永磁电机转子。
本发明有益技术效果是：将自冷风扇置于转子上，避免了在电机上安装冷却器以及减少了冷却器风机电源，降低了电机系统复杂性，转子铁芯两端风扇直接吹风冷却电机绕组端部，分段磁极间转子通风槽板吹风冷却定子铁芯，另外冷风对磁极铁芯内部进行了直接冷却，大大提高了永磁电机冷却效果，电机温升低，提高了永磁电机的功率密度，降低了永磁电机成本；由于将磁极分成两个以上的一对极磁极单元，可以先对装配好磁钢的一对极磁极单元进行充磁后，再通过螺栓固定在转子支架外圆上的定位槽中，安装和充磁过程简单，装配和拆卸都十分方便。
附图说明
图1是本发明实施例结构示意图；
图2是本发明实施例磁极单元结构示意图；
图3是本发明实施例转子支架结构示意图；
图4是本发明实施例转子通风槽板结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
参照附图，一种永磁电机转子，其包括转子支架1、磁极，磁极通过螺栓径向固定在转子支架1上，还包括冷却风扇8、通风槽板4，所述磁极从轴向上分为两段或两段以上的磁极单元3，所述磁极单元3包括永磁体10和磁极铁芯9，所述磁极铁芯9由冲片叠压在一起的，所述磁极铁芯9的冲片之间是通过铆接扣紧的，磁极铁芯9设有安装槽，永磁体10置于磁极铁芯9的安装槽中，所述永磁体10为对极充磁，磁极单元3与磁极单元3之间设有通风槽板4，所述通风槽板4的材料为相对磁导率介于0.98~10的非导磁材料，所述通风槽板4包括压板4-1和通风槽片4-2，左右两块压板4-1分别与相邻的磁极单元3相连，两个或两个以上的通风槽片4-2置于左右两块压板4-1之间，将左右两块压板4-1撑开并形成通风通道，所述通风槽片4-2的宽度为8mm~20mm，在与电机定子铁芯相匹配的转子支架1两端端部设置有冷却风扇8，所述冷却风扇8为离心风扇，拉紧螺杆5将磁极单元3以及通风槽板4从轴向固定成一个整体的磁极，所述的转子支架1包括转轴1-1、肋1-2、圆环1-3和隔板7，在与磁极相匹配的轴向位置所述肋1-2均匀设置在转轴1-1的外表面，两个或两个以上的圆环1-3均匀设置在肋1-2的外表面，相邻的圆环1-3与圆环1-3之间设有间隙，所述相邻圆环1-3之间的间隙为8mm~20mm，所述隔板7径向设置在转子支架1的中部，所述磁极单元3的内圆处设置凸起的定位块9-1，圆环1-3外圆在与磁极单元3凸起定位块9-1相匹配的位置处设有凹槽，磁极单元3的的的定位块9-1置于圆环1-3的凹槽内并通过螺栓6固定在一起。
本发明还涉及一种永磁电机，其包括永磁电机转子，所述永磁电机转子为上述所述的永磁电机转子。

Claims (15)

1.一种永磁电机转子，其包括转子支架、磁极，磁极通过螺栓径向固定在转子支架上，其特征在于，还包括冷却风扇、通风槽板，所述磁极从轴向上分为两段或两段以上的磁极单元，所述磁极单元包括永磁体和磁极铁芯，所述磁极铁芯由冲片叠压在一起的，磁极铁芯设有安装槽，永磁体置于磁极铁芯的安装槽中，磁极单元与磁极单元之间设有通风槽板，所述通风槽板包括压板和通风槽片，左右两块压板分别与相邻的磁极单元相连，两个或两个以上的通风槽片置于左右两块压板之间，将左右两块压板撑开并形成通风通道，在与电机定子铁芯相匹配的转子支架端部设置有冷却风扇，拉紧螺杆将磁极单元以及通风槽板从轴向固定成一个整体的磁极，所述的转子支架包括转轴、肋和圆环，在与磁极相匹配的轴向位置所述肋均匀设置在转轴的外表面，两个或两个以上的圆环均匀设置在肋的外表面，相邻的圆环与圆环之间设有间隙，所述磁极单元的内圆处设置凸起的定位块，圆环外圆在与磁极单元凸起定位块相匹配的位置处设有凹槽，磁极单元的的凸起置于圆环的凹槽内并通过螺栓固定在一起。
2.根据权利要求1所述的一种永磁电机转子，其特征在于，在与电机定子铁芯相匹配的转子支架两端端部均设置有冷却风扇。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种永磁电机转子，其特征在于所述冷却风扇为离心风扇。
4.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，还包括隔板，所述隔板径向设置在转子支架的中部。
5.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述通风槽板的材料为相对磁导率介于0.98~10的非导磁材料。
6.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述通风槽片的宽度为8mm~20mm。
7.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述相邻圆环之间的间隙为8mm~20mm。
8.根据权利要求6所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述相邻圆环之间的间隙为8mm~20mm。
9.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极单元的冲片之间是通过铆接扣紧的。
10.根据权利要求8所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极单元的冲片之间是通过铆接扣紧的。
11.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极单元为对极充磁。
12.根据权利要求10所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极单元为对极充磁。
13.根据权利要求3所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极单元的长度为40mm~100mm。
14.根据权利要求8所述的一种永磁电机转子，其特征在于，所述磁极单元的长度为40mm~100mm。
15.一种永磁电机，其包括永磁电机转子，其特征在于，所述永磁电机转子为上述权利要求1至权利要求14任一权利要求所述的永磁电机转子。
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