CN108400663A - 一种新型永磁电机的永磁转子 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型永磁电机的永磁转子,包括具有第一内孔的转子铁芯、用于嵌入第一内孔并紧固转子铁芯左端面的左不导磁合金嵌件、用于嵌入第一内孔并紧固转子铁芯右端面的右不导磁合金嵌件、开设于左不导磁合金嵌件和右不导磁合金嵌件中的用于穿入电机轴的第二内孔。本发明一种新型永磁电机的永磁转子,设置左右不导磁合金嵌件,再结合电机轴与第二内孔的过盈配合,使转子铁芯不变形,转子铁芯与永磁体的接触电阻增大,转子铁芯的叠压系数提高,左右不导磁合金嵌件增大了转子铁芯的散热面积,减少永磁体流向外部的漏磁,提高了电机效率,降低了转子铁芯的温度,提高了转子铁芯的寿命,减少轴承在径向磁通内运行,轴承不易电腐蚀。

Description

一种新型永磁电机的永磁转子
技术领域
本发明涉及一种新型永磁电机的永磁转子。
背景技术
传统永磁电机的永磁转子,永磁转子铁芯内孔与电机轴直接过盈配合,造成转子铁芯变形,叠压系数降低,变形引起转子铁芯损失永磁体,易产生涡流磁场,影响电机效率和永磁转子的寿命,甚至永磁体表面接触电阻变小,出现退磁。永磁转子铁芯散热较差,容易造成永磁体退磁和电机效率降低。由于永磁转子铁芯易导磁,容易传递到电机轴上,造成电机轴上的轴承在径向磁通运行,轴承容易电腐蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型永磁电机的永磁转子,使永磁电机永磁转子铁芯不变形,铁芯与永磁体的接触电阻最大,铁芯叠压系数提高,增大了永磁转子的散热面积,减少永磁体流向外部的漏磁,从而提高了电机效率,降低了永磁转子温度,提高了永磁转子的寿命和不退磁,减少轴上的轴承在径向磁通内运行,轴承不易电腐蚀。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种新型永磁电机的永磁转子,包括具有第一内孔的转子铁芯、用于嵌入所述第一内孔并紧固所述转子铁芯左端面的左不导磁合金嵌件、用于嵌入所述第一内孔并紧固所述转子铁芯右端面的右不导磁合金嵌件、开设于所述左不导磁合金嵌件和所述右不导磁合金嵌件中的用于穿入电机轴的第二内孔。
优选地,所述第二内孔沿所述电机轴的穿入方向依次包括引导段、过盈配合段、间隙配合段,所述引导段的直径沿所述电机轴的穿入方向逐渐减小至与所述过盈配合段的直径相同,所述间隙配合段的直径大于所述过盈配合段的直径;所述间隙配合段与所述电机轴的径向距离为0.4-0.6mm,所述间隙配合段的轴向长度不大于所述过盈配合段的轴向长度。
更优选地,所述左不导磁合金嵌件中所述间隙配合段的右端与所述右不导磁合金嵌件中所述间隙配合段的左端之间间隙分布。
更优选地,所述左不导磁合金嵌件、所述右不导磁合金嵌件、所述转子铁芯通过所述电机轴过盈配合整体紧固。
优选地,所述左不导磁合金嵌件包括用于配合的嵌入所述第一内孔中的左嵌件凸台,所述左嵌件凸台的左端沿其周向向外延伸形成用于紧固所述转子铁芯左端面的左端面外圆;所述右不导磁合金嵌件包括用于配合的嵌入所述第一内孔中的右嵌件凸台,所述右嵌件凸台的右端沿其周向向外延伸形成用于紧固所述转子铁芯右端面的右端面外圆;所述左嵌件凸台、所述右嵌件凸台与所述第一内孔之间为间隙配合或过渡配合。
更优选地,所述左嵌件凸台、所述左端面外圆、所述右嵌件凸台、所述右端面外圆、所述转子铁芯均同轴分布;所述左不导磁合金嵌件和所述右不导磁合金嵌件相对所述转子铁芯的中心呈轴对称。
更进一步优选地,所述左端面外面的直径和所述右端面外面的直径均与所述转子铁芯的外径相同。
更优选地,所述左嵌件凸台和所述右嵌件凸台的沿所述转子铁芯轴向的长度为所述转子铁芯沿其轴向长度的1/4至1/3。
更优选地,所述左端面外圆和所述右端面外圆沿所述转子铁芯轴向的厚度不小于2.5mm。
优选地,所述左不导磁合金嵌件和所述右不导磁合金嵌件的热膨胀系数大于所述转子铁芯和所述电机轴的热膨胀系数。
由于上述技术方案的运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明一种新型永磁电机的永磁转子,通过在转子铁芯的第一内孔中嵌入用于紧固转子铁芯左端面的左不导磁合金嵌件和用于紧固转子铁芯右端面的右不导磁合金嵌件,再结合电机轴与第二内孔的过盈配合,使永磁转子铁芯不变形,转子铁芯与永磁体的接触电阻增大,转子铁芯的叠压系数提高,不导磁合金嵌件增大了转子铁芯的散热面积,减少永磁体流向外的漏磁,从而提高了电机效率,降低了永磁转子温度,提高了永磁转子的寿命和不退磁,减少电机轴上的轴承在径向磁通内运行,使轴承不易电腐蚀。
附图说明
附图1为本发明永磁转子的轴向剖视图。
其中:1、转子铁芯;2、左不导磁合金嵌件;21、左嵌件凸台;22、左端面外圆;3、右不导磁合金嵌件;31、右嵌件凸台;32、右端面外圆;4、电机轴;5、引导段;6、过盈配合段;7、间隙配合段。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示,上述一种新型永磁电机的永磁转子,一种新型永磁电机的永磁转子,包括具有第一内孔的转子铁芯1、用于嵌入第一内孔并紧固转子铁芯1左端面的左不导磁合金嵌件2、用于嵌入第一内孔并紧固转子铁芯1右端面的右不导磁合金嵌件3、开设于左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3中的用于穿入电机轴4的第二内孔。第二内孔沿电机轴4的穿入方向依次包括引导段5、过盈配合段6、间隙配合段7,引导段5的直径沿电机轴4的穿入方向逐渐减小至与过盈配合段6的直径相同,间隙配合段7的直径大于过盈配合段6的直径,间隙配合段7与电机轴4的径向距离为0.4-0.6mm,间隙配合段7的轴向长度不大于过盈配合段6的轴向长度。在本实施例中,左不导磁合金嵌件2的第二内孔由左至右(参见图1,图1中的左即为这里的左,图1中的右即为这里的右)依次包括引导段5、过盈配合段6、间隙配合段7,右不导磁合金嵌件3的第二内孔由右至左依次包括引导段5、过盈配合段6、间隙配合段7,左不导磁合金嵌件2中间隙配合段7的右端与右不导磁合金嵌件3中间隙配合段7的左端之间间隙分布。左不导磁合金嵌件2、右不导磁合金嵌件3、转子铁芯1通过电机轴4过盈配合整体紧固。
通过设置直径逐渐减小的引导段5,对电机轴4的穿入起到引导并逐渐紧固的作用;通过设置过盈配合段6,过盈配合段6沿轴向的长度根据最大扭矩计算得到,对电机轴4进行过盈配合;通过设置直径大于电机轴4直径的间隙配合段7,为不导磁合金嵌件材料在工艺压轴及运行受热膨胀提供了径向变形的空间;通过设置左右两个间隙配合端之间间隙分布,为不导磁合金嵌件材料在工艺压轴及运行受热膨胀提供了轴向变形的空间。
左不导磁合金嵌件2包括用于配合的嵌入第一内孔中的左嵌件凸台21,左嵌件凸台21的左端沿其周向向外延伸形成用于紧固转子铁芯1左端面的左端面外圆22;右不导磁合金嵌件3包括用于配合的嵌入第一内孔中的右嵌件凸台31,右嵌件凸台31的右端沿其周向向外延伸形成用于紧固转子铁芯1右端面的右端面外圆32。左嵌件凸台21、右嵌件凸台31与第一内孔之间为间隙配合或过渡配合。在本实施例中左嵌件凸台21、左端面外圆22、右嵌件凸台31、右端面外圆32、转子铁芯1均同轴分布;左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3大小相同,且相对转子铁芯1的中心呈轴对称。左嵌件凸台21、右嵌件凸台31与第一内孔配合,配合尺寸为过渡配合或间隙配合,配合为平行和垂直。左端面外面的直径和右端面外面的直径均与转子铁芯1的外径相同。
左嵌件凸台21和右嵌件凸台31的沿转子铁芯1轴向的长度为转子铁芯1沿其轴向长度的1/4至1/3。通过这个设置,便于电机轴4过盈压入第二内孔中,左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3的材料有流动的空间,不会损伤转子铁芯1,不会引起转子铁芯1的变形。通过在转子铁芯1和电机轴4之间设置左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3,热量可以从左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3的左右端面散热,增大了转子铁芯1的散热面积,降低了转子铁芯1内的温度。电机轴4和转子铁芯1受热膨胀时不会相互挤压变形,通过左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3起到缓冲的作用,提高了转子铁芯1的寿命。通过设置左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3,具有隔磁和减震的作用,降低了永磁体对电机轴4的磁化,减少电机轴4的轴承电腐蚀,提高了电机轴4和轴承的寿命。
通过设置嵌入第一内孔和紧固于转子铁芯1端面的左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3,再结合电机轴4与第二内孔的过盈配合,使永磁转子铁芯1不变形,转子铁芯1与永磁体的接触电阻增大,转子铁芯1的叠压系数提高,左不导磁合金嵌件2和右不导磁合金嵌件3增大了永磁转子铁芯1的散热面积,减少永磁体流向外部的漏磁,从而提高了电机效率,降低了永磁转子铁芯1的温度,提高了永磁转子铁芯1的寿命,避免永磁转子铁芯1退磁,减少了电机轴4上的轴承在径向磁通运行,使轴承不易电腐蚀。由于转子铁芯1、电机轴4与不导磁合金嵌件材料属性不同,不导磁合金嵌件材料的热膨胀系数大于转子铁芯1和电机轴4的热膨胀系数,随着运行温度升高变化,使电机轴4与转子铁芯1牢固,不失效。
左端面外圆22和右端面外圆32沿转子铁芯1轴向的厚度不小于2.5mm,通过左端面外圆22和右端面外圆32对转子铁芯1的紧固作用,提高了转子铁芯1的叠压系数。
该永磁转子为内嵌式永磁体转子或表贴式永磁体转子。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:包括具有第一内孔的转子铁芯、用于嵌入所述第一内孔并紧固所述转子铁芯左端面的左不导磁合金嵌件、用于嵌入所述第一内孔并紧固所述转子铁芯右端面的右不导磁合金嵌件、开设于所述左不导磁合金嵌件和所述右不导磁合金嵌件中的用于穿入电机轴的第二内孔。
2.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述第二内孔沿所述电机轴的穿入方向依次包括引导段、过盈配合段、间隙配合段,所述引导段的直径沿所述电机轴的穿入方向逐渐减小至与所述过盈配合段的直径相同,所述间隙配合段的直径大于所述过盈配合段的直径;所述间隙配合段与所述电机轴的径向距离为0.4-0.6mm,所述间隙配合段的轴向长度不大于所述过盈配合段的轴向长度。
3.根据权利要求2所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左不导磁合金嵌件中所述间隙配合段的右端与所述右不导磁合金嵌件中所述间隙配合段的左端之间间隙分布。
4.根据权利要求2所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左不导磁合金嵌件、所述右不导磁合金嵌件、所述转子铁芯通过所述电机轴过盈配合整体紧固。
5.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左不导磁合金嵌件包括用于配合的嵌入所述第一内孔中的左嵌件凸台,所述左嵌件凸台的左端沿其周向向外延伸形成用于紧固所述转子铁芯左端面的左端面外圆;所述右不导磁合金嵌件包括用于配合的嵌入所述第一内孔中的右嵌件凸台,所述右嵌件凸台的右端沿其周向向外延伸形成用于紧固所述转子铁芯右端面的右端面外圆;所述左嵌件凸台、所述右嵌件凸台与所述第一内孔之间为间隙配合或过渡配合。
6.根据权利要求5所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左嵌件凸台、所述左端面外圆、所述右嵌件凸台、所述右端面外圆、所述转子铁芯均同轴分布;所述左不导磁合金嵌件和所述右不导磁合金嵌件相对所述转子铁芯的中心呈轴对称。
7.根据权利要求6所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左端面外面的直径和所述右端面外面的直径均与所述转子铁芯的外径相同。
8.根据权利要求5所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左嵌件凸台和所述右嵌件凸台的沿所述转子铁芯轴向的长度为所述转子铁芯沿其轴向长度的1/4至1/3。
9.根据权利要求5所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左端面外圆和所述右端面外圆沿所述转子铁芯轴向的厚度不小于2.5mm。
10.根据权利要求1所述的一种新型永磁电机的永磁转子,其特征在于:所述左不导磁合金嵌件和所述右不导磁合金嵌件的热膨胀系数大于所述转子铁芯和所述电机轴的热膨胀系数。
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