CN110571956A - 一种永磁四极三相同步发电机转子 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁四极三相同步发电机转子，包括转子芯、第一永磁体、第二永磁体、压盖和转子轴，转子芯的四个方向上分别设置有磁极，四个磁极围绕转子芯的轴线均匀分布；每个磁极上都预留有磁体槽，磁体槽的截面呈二字形；磁体槽包括第一永磁体槽和第二永磁体槽，第一永磁体槽和第二永磁体槽平行设置，位于外侧的第一永磁体槽的宽度小于内侧的第二永磁体槽的宽度；第一永磁体位于第一永磁体槽内，第二永磁体位于第二永磁体槽内。本发明采用“二”字形的条形小体积永磁体排列方式，不需要设置较大体积的整体永磁铁，便能够获得较高的磁极中间磁通密度，从而能够节省稀土材料，成本更低，便于大范围普及推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及永磁发电机技术领域，更具体的说是涉及一种永磁四极三相同步发电机转子。
背景技术
永磁发电机是指由热能转变的机械能转化为电能的发电装置。由法国最先研制成功。
在今直流电动机中，用直流电流来产生主极磁场的励磁方式，称为电流励磁；若用永久磁体取代电流励磁，以产生主极磁场，则此种电机称为永磁电动机。
永磁发电机具有体积小,损耗低,效率高等优点,在节约能源和环境保护日益受到重视的今天,对其研究就显得非常必要。随着永磁材料性能的不断提高和完善永磁电动机已在家用电器、医疗器械、汽车、航空和国防等各个领域内获得了广泛的应用。
在永磁发电机中,由于稀土永磁发电机具有体积小,重量轻、功率大、效率高、温升低等诸多优点，在很多发电场合被采用。稀土永磁电机是70年代初期出现的一种新型永磁电机，由于稀土永磁体的高磁能积和高矫顽力，使得稀土永磁电机具有体积小、重量轻、效率高、特性好等一系列优点。
由于稀土永磁材料的磁性能优异，它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场，用来替代传统电机的电励磁场所制成的稀土永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠，还可做到体积小、重量轻。既可达到传统电励磁电机所无法比拟的高性能，又可以制成能满足特定运行要求的特种电机，如电梯曳引电机、汽车专用电机等。稀土永磁电机与电力电子技术和微机控制技术相结合，更使电机及传动系统的性能提高到一个崭新的水平。从而提高所配套的技术装备的性能和水平，是电机行业调整产业结构的重要发展方向。
稀土永磁电机的应用范围极为广泛，几乎遍及航空、航天、国防、装备制造、工农业生产和日常生活的各个领域。它包括永磁同步电动机、永磁发电机、直流电动机、无刷直流电动机、交流永磁伺服电动机、永磁直线电机、特种永磁电机及相关的控制系统，几乎覆盖了整个电机行业。
但是由于稀土材料成本很高,不合理的设计,浪费稀土材料的同时,又增加了永磁发电机的成本。
因此，如何提供一种减少稀土用量，提高转子磁极中间磁通密度的永磁四极三相同步发电机转子是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种永磁四极三相同步发电机转子，体积更小，采用“二”字形的条形小体积永磁体排列方式，不需要设置较大体积的整体永磁铁，便能够获得较高的磁极中间磁通密度，从而能够节省稀土材料，成本更低，便于大范围普及推广使用。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种永磁四极三相同步发电机转子，包括转子芯、第一永磁体、第二永磁体、压盖和转子轴，所述转子芯的四个方向上分别设置有磁极，四个所述磁极围绕所述转子芯的轴线均匀分布；每个所述磁极上都预留有磁体槽，所述磁体槽的截面呈二字形；
所述磁体槽包括第一永磁体槽和第二永磁体槽，所述第一永磁体槽和所述第二永磁体槽平行设置，位于外侧的所述第一永磁体槽的宽度小于内侧的所述第二永磁体槽的宽度；所述第一永磁体位于所述第一永磁体槽内，所述第二永磁体位于所述第二永磁体槽内。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述转子芯由硅钢片冲压叠置而成。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述转子芯由钢带冲压叠置而成
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述第一永磁体的截面尺寸是55mm×6mm。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述第二永磁体的截面尺寸是85mm×7.5mm。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述转子芯的外径为163mm。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述转子芯的两端设置有压盖，所述压盖对位于所述第一永磁体槽内的所述第一永磁体和位于所述第二永磁体槽内的所述第二永磁体进行固定。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述压盖采用非导磁材料制成。
优选的，在上述一种永磁四极三相同步发电机转子中，所述第一永磁体和所述第二永磁体的材质为稀土钕铁硼磁钢，牌号为45SH。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种永磁四极三相同步发电机转子，转子采用“二”字形的永磁体排列方式，提高了转子磁极中间的磁通密度，大幅提高发电效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明中转子芯、第一永磁体、第二永磁体和压盖的装配图；
图2附图为本发明的剖视图；
图3附图为本发明的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种永磁四极三相同步发电机转子，转子采用“二”字形的永磁体排列方式，提高了转子磁极中间的磁通密度，大幅提高发电效率。
本发明公开了一种永磁四极三相同步发电机转子，包括转子芯1、第一永磁体2、第二永磁体3、压盖4和转子轴7，转子芯1的四个方向上分别设置有磁极，四个磁极围绕转子芯1的轴线均匀分布；每个磁极上都预留有磁体槽，磁体槽的截面呈二字形；
磁体槽包括第一永磁体槽5和第二永磁体槽6，第一永磁体槽5和第二永磁体槽6平行设置，位于外侧的第一永磁体槽5的宽度小于内侧的第二永磁体槽6的宽度；第一永磁体2位于第一永磁体槽5内，第二永磁体3位于第二永磁体槽6内。
为了进一步优化上述技术方案，转子芯1由硅钢片冲压叠置而成。
为了进一步优化上述技术方案，转子芯1由钢带冲压叠置而成
为了进一步优化上述技术方案，第一永磁体2的截面尺寸是55mm×6mm。
为了进一步优化上述技术方案，第二永磁体3的截面尺寸是85mm×7.5mm。
为了进一步优化上述技术方案，转子芯1的外径为163mm。
为了进一步优化上述技术方案，转子芯1的两端设置有压盖4，压盖4对位于第一永磁体槽5内的第一永磁体2和位于第二永磁体槽6内的第二永磁体3进行固定。
为了进一步优化上述技术方案，压盖4采用非导磁材料制成，如铝、不锈钢。
为了进一步优化上述技术方案，第一永磁体2和第二永磁体3的材质为稀土钕铁硼磁钢，牌号为45SH。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种永磁四极三相同步发电机转子，包括转子芯(1)、第一永磁体(2)、第二永磁体(3)、压盖(4)和转子轴(7)，其特征在于，所述转子芯(1)的四个方向上分别设置有磁极，四个所述磁极围绕所述转子芯(1)的轴线均匀分布；每个所述磁极上都预留有磁体槽，所述磁体槽的截面呈二字形；
所述磁体槽包括第一永磁体槽(5)和第二永磁体槽(6)，所述第一永磁体槽(5)和所述第二永磁体槽(6)平行设置，位于外侧的所述第一永磁体槽(5)的宽度小于内侧的所述第二永磁体槽(6)的宽度；所述第一永磁体(2)位于所述第一永磁体槽(5)内，所述第二永磁体(3)位于所述第二永磁体槽(6)内。
2.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述转子芯(1)由硅钢片冲压叠置而成。
3.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述转子芯(1)由钢带冲压叠置而成。
4.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述第一永磁体(2)的截面尺寸是55mm×6mm。
5.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述第二永磁体(3)的截面尺寸是85mm×7.5mm。
6.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述转子芯(1)的外径为163mm。
7.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述转子芯(1)的两端设置有压盖(4)，所述压盖(4)对位于所述第一永磁体槽(5)内的所述第一永磁体(2)和位于所述第二永磁体槽(6)内的所述第二永磁体(3)进行固定。
8.根据权利要求7所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述压盖(4)采用非导磁材料制成。
9.根据权利要求1所述的一种永磁四极三相同步发电机转子，其特征在于，所述第一永磁体(2)和所述第二永磁体(3)的材质为稀土钕铁硼磁钢，牌号为45SH。
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