CN107465323B - 一种永磁电机笼型转子及永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种永磁电机笼型转子及永磁电机，涉及永磁电机技术领域，永磁电机笼型转子包括转轴和设于转轴上的铁芯，铁芯内嵌设有V型永磁体，V型永磁体的顶端设有隔磁桥，铁芯的圆周方向上分布有若干半闭口槽，导条嵌设于半闭口槽内，导条内设有一轴向通道，轴向通道连通有若干径向通道，导条的导条壁内设有空腔，端环上设有与轴向通道相对应的通风孔，空腔内填充有冷却介质。本发明通过铁芯与导条之间的热量传导，导条内设置空腔及冷却通道，空腔内的冷却介质将热量吸收，借助冷却通道将热量传递到外部空间，减少了导热结构的使用，使笼型转子的结构简单合理，使用可靠，有效降低了转子永磁体温升，提高了散热效果和使用寿命。

Description

一种永磁电机笼型转子及永磁电机

技术领域

本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种永磁电机笼型转子及永磁电机。

背景技术

电机广泛应用于我们身边的机械设备和生产流程，电机的散热管理是一个人们普遍关心的问题。电机的散热能力将会影响电机的负载能力及使用寿命。电机的设计也在不断改进，改进后电机的转子和永磁电机多数采用转子嵌放永磁体实现高效运行，但是同时造成了永磁体散热困难的问题，永磁体温度过高,易使永磁体磁性减弱甚至消失，导致电机失效或烧毁等安全事故。

在大多数情况下，人们通过传导性冷却来实现电机的散热，此种散热方法热量通过安装接口从电机传导到机器结构体。另一种电机散热方法是强制空气冷却，使用电动风扇吹动空气流经电机进行散热。强制空气冷却方法可以减少传导到机器结构的热量，允许电机在较高的负载下运行。液体冷却也可以用于电机散热。在液体冷却方法中，乙二醇或其它液体冷却剂在电机壳体或线圈内部或周围循环流动散热。但是上述散热方法容易受电机使用环境、安装空间等因素的影响，使电机不能满足使用需求，且散热效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、可靠，能够有效提高散热效果的永磁电机笼型转子，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种永磁电机笼型转子，包括转轴和设于所述转轴上的铁芯，所述铁芯内嵌设有V型永磁体，所述V型永磁体的顶端设有隔磁桥，所述铁芯上设有若干半闭口槽，所述笼型转子的导条嵌设于所述半闭口槽内，所述导条内设有一轴向通道，所述轴向通道连通有若干径向通道，所述导条的导条壁内设有空腔。

进一步的，所述笼型转子的端环上设有与所述轴向通道相对应的通风孔。

进一步的，所述半闭口槽在所述铁芯的圆周方向上绕中心轴均匀分布。

进一步的，所述空腔内设有隔板,所述隔板将所述空腔分为两部分，所述隔板与所述径向通道处于相对位置。

进一步的，所述空腔内填充有冷却介质。

进一步的，所述径向通道的一端连通所述轴向通道，所述径向通道的另一端对应所述半闭口槽的槽口。

进一步的，所述转轴上设有轴流式风扇。

进一步的，所述端环由导电材料制成。

进一步的，所述导条由导电材料或导电导磁材料制成。

一种永磁电机，包括上述的永磁电机笼型转子。

本发明有益效果：本发明通过在铁芯上设置半闭口槽，将导条嵌设于槽内，有利于铁芯与导条之间的热量传导，同时，导条利用导电材料或导电导磁材料制成，提高了转子的起动性能；导条内设置空腔及冷却通道，空腔内的冷却介质将热量吸收，通过冷却通道将热量传递到外部空间，减少了导热结构的使用，使笼型转子的结构简单合理，使用可靠，有效降低了转子永磁体的温升，提高了散热效果和使用寿命。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述的一种永磁电机笼型转子的立体图。

图2为本发明实施例所述的一种永磁电机笼型转子的横向剖视图。

图3为图2中A处的结构放大图。

图4为本发明实施例所述的一种永磁电机笼型转子的纵向剖视图。

图5为图4中B处的结构放大图。

图6为本发明实施例所述的一种永磁电机笼型转子的导条立体图。

图7为本发明实施例所述的一种永磁电机笼型转子的导条横向剖视图。

图8为图7中A-A向部分剖视图。

图9为本发明实施例所述的一种永磁电机笼型转子的导条纵向剖视图。

其中：1-转轴；2-铁芯；3-半闭口槽；4-导条；5-轴向通道；6-径向通道；7-空腔；8-端环；9-通风孔；11-冷却介质；10-隔板；12-轴流式风扇；13-V型永磁体；14-隔磁桥。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和该也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于理解本发明，下面将结合附图以具体实施例对本发明作进一步的解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明实施例所述的永磁电机笼型转子的立体结构图，图2为本发明实施例所述的永磁电机笼型转子的横向剖视结构图，图3为图2中A处的结构放大图，图4为本发明实施例所述的永磁电机笼型转子的纵向剖视结构图，图5为图4中B处的结构放大图，图6为本发明实施例所述的永磁电机笼型转子的导条立体结构图，图7为本发明实施例所述的永磁电机笼型转子的导条横向剖视结构图，图8为图7中导条A-A向部分剖视结构图，图9为本发明实施例所述的永磁电机笼型转子的导条纵向剖视结构图。

本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件或流程并不一定是实施本发明所必须的。

如图1至图9所示，本发明实施例提供了一种永磁电机笼型转子，包括转轴1和设于所述转轴1上的铁芯2，所述铁芯2内嵌设有V型永磁体13，所述V型永磁体13的顶端设有隔磁桥14，所述铁芯2上设有若干半闭口槽3，所述笼型转子的导条4嵌设于所述半闭口槽3内，所述导条4内设有一轴向通道5，所述轴向通道5连通有若干径向通道6，所述导条4的导条壁内设有空腔7。

在本发明的一个具体实施例中，所述笼型转子的端环8上设有与所述轴向通道5相对应的通风孔9。

在本发明的一个具体实施例中，所述半闭口槽3在所述铁芯2的圆周方向上绕中心轴均匀分布。

在本发明的一个具体实施例中，所述空腔7内设有隔板10,所述隔板10将所述空腔7分为两部分，所述隔板10与所述径向通道6处于相对位置。

在本发明的一个具体实施例中，所述空腔7内填充有冷却介质11。

在本发明的一个具体实施例中，所述径向通道6的一端连通所述轴向通道5，所述径向通道6的另一端对应所述半闭口槽3的槽口。

在本发明的一个具体实施例中，所述转轴1上设有轴流式风扇12。

在本发明的一个具体实施例中，所述端环8由导电材料制成。

在本发明的一个具体实施例中，所述导条4由导电材料或导电导磁材料制成。

本发明的实施例还涉及一种永磁电机，包括上述的永磁电机笼型转子。

本发明在具体使用时，铁芯2内嵌设有V型永磁体13，所述V型永磁体13的顶端设有隔磁桥14，从而限制了永磁体13的漏磁，沿铁芯2圆周方向均匀设若干轴向半闭口槽3，将导条4嵌设于半闭口槽3内，导条4上设有轴向通道5，轴向通道5连通有径向通道6，径向通道6的另一端与半闭口槽3的槽口相对应，导条4的导条壁内设有空腔7，空腔7内设有冷却介质11，导条4的两端连接端环8，导条4由导电材料或导电导磁材料制成，端环8由导电材料制成，导条4与端环8通过焊接固定连接，形成导电回路，通电后在磁场力的作用下辅助永磁体驱动铁芯2转动，从而提高了永磁电机的起动性能。

端环8上设有与导条4的轴向通道5相对应的通风孔9，转轴1的两端均设有轴流式风扇12，轴流式风扇12驱动空气由通风孔9进入轴向通道5，当电机动作时，护套和铁芯2产生的涡流热量传递给导条4内的冷却介质11，铁芯2的转动可驱动冷却介质11在导条4的空腔7内通过通道13循环流动，冷却介质11将热量传递给轴向通道5和径向通道6内的空气，轴向通道5和径向通道6内的空气在向心力和轴流式风扇12的驱动作用下由径向通道6和半闭口槽3的槽口处流向外界，从而完成笼型转子的散热功能。

综上所述，本发明实施例通过在铁芯2上设置半闭口槽3，将导条4嵌设于半闭口槽3内，有利于铁芯2与导条4之间的热量传导，同时，导条4内设置空腔7及轴向通道5和径向通道6，空腔7内的冷却介质11将热量吸收，通过径向通道6将热量传递到外部空间，减少了导热结构的使用，使笼型转子的结构简单合理，使用可靠，有效降低了转子永磁体的温升，提高了散热效果和使用寿命。

本领域普通技术人员可以理解：本发明实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种永磁电机笼型转子，包括转轴(1)和设于所述转轴(1)上的铁芯(2)，所述铁芯(2)内嵌设有V型永磁体(13)，所述V型永磁体(13)的顶端设有隔磁桥(14),其特征在于：所述铁芯(2)上设有若干半闭口槽(3)，所述笼型转子的导条(4)嵌设于所述半闭口槽(3)内，所述导条(4)内设有一轴向通道(5)，所述轴向通道(5)连通有若干径向通道(6)，所述导条(4)的导条壁内设有空腔(7)；所述空腔(7)内设有隔板(10),所述隔板(10)将所述空腔(7)分为两部分，所述隔板(10)与所述径向通道(6)处于相对位置；所述空腔(7)内填充有冷却介质(11)。

2.根据权利要求1所述的永磁电机笼型转子，其特征在于：所述笼型转子的端环(8)上设有与所述轴向通道(5)相对应的通风孔(9)。

3.根据权利要求1所述的永磁电机笼型转子，其特征在于：所述半闭口槽(3)在所述铁芯(2)的圆周方向上绕中心轴均匀分布。

4.根据权利要求3所述的永磁电机笼型转子，其特征在于：所述径向通道(6)的一端连通所述轴向通道(5)，所述径向通道(6)的另一端对应所述半闭口槽(3)的槽口。

5.根据权利要求4所述的永磁电机笼型转子，其特征在于：所述转轴(1)上设有轴流式风扇(12)。

6.根据权利要求2所述的永磁电机笼型转子，其特征在于：所述端环(8)由导电材料制成。

7.根据权利要求6所述的永磁电机笼型转子，其特征在于：所述导条(4)由导电材料或导电导磁材料制成。

8.一种永磁电机，其特征在于：包括权利要求1-7任一项所述的永磁电机笼型转子。