CN111064297A - 转子结构以及具有其的磁悬浮电机 - Google Patents

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李广海
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梁建东
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张勐
刘子彬
龚从勇
张前亮
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Abstract

本申请提供一种转子结构，包括：主轴、磁钢和隔磁部；磁钢套设于主轴外；隔磁部设置于磁钢的两端部；隔磁部用于防止磁钢在主轴的轴向上漏磁。根据本申请的转子结构，在所述磁钢的两端部设置有隔磁部，可以有效的抑制转子轴向漏磁。

Description

转子结构以及具有其的磁悬浮电机
技术领域
本申请属于磁悬浮系统技术领域，具体涉及一种转子结构以及具有其的磁悬浮电机。
背景技术
目前，为了减小磁悬浮电机转子主轴向漏磁对磁悬浮主轴承的影响，磁悬浮磁悬浮电机主轴通常采用非导磁材料。
但是，非导磁转轴会减小磁主轴承的出力，为了获得足够的支撑力，磁主轴承的尺寸必然会变大，整个磁悬浮电机尺寸随之变大，磁悬浮电机功率密度会下降明显。另外，导磁转轴会导致磁悬浮电机转子轴向漏磁变多，磁悬浮电机永磁磁场利用率下降，磁悬浮电机功率密度降低。
因此，如何提供一种抑制转子轴向漏磁的转子结构以及具有其的磁悬浮电机成为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种转子结构以及具有其的磁悬浮电机，可以有效的抑制转子轴向漏磁。
为了解决上述问题，本申请提供了一种转子结构，包括：
主轴；
磁钢，磁钢套设于主轴外；
和隔磁部；隔磁部设置于磁钢的两端部；隔磁部用于防止磁钢在主轴的轴向上漏磁。
优选地，主轴由导磁材料制成；
和/或，主轴包括沿主轴轴向依次设置的前短轴、芯轴和后短轴；磁钢套设于芯轴外。
优选地，隔磁部包括第一隔磁环和第二隔磁环；第一隔磁环和第二隔磁环均套设于芯轴上；且第一隔磁环位于磁钢的第一端；第二隔磁环位于磁钢的第二端。
优选地，磁钢为环形磁钢；第一隔磁环的端面与环形磁钢的第一端面相同；
和/或，第二隔磁环的端面与环形磁钢的第二端面相同。
优选地，芯轴与后短轴凹凸配合。
优选地，芯轴靠近后短轴的一端上设置有凸起；后短轴靠近芯轴的一端上设置有凹槽，凸起卡入凹槽内。
优选地，转子结构还包括护套，护套套设于磁钢、第一隔磁环和第二隔磁环外；前短轴和后短轴均有部分伸入护套内。
优选地，护套和前短轴、后短轴、第一隔磁环、第二隔磁环、磁钢之间均为过盈配合；
和/或，第一隔磁环和第二隔磁环均与芯轴之间过盈配合；
和/或，芯轴与磁钢之间过盈配合。
优选地，前短轴和后短轴的外周分别设置有定位凸台，护套的两端分别止挡于定位凸台上。
根据本申请的再一方面，提供了一种磁悬浮电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。
本申请提供的转子结构以及具有其的磁悬浮电机，在所述磁钢的两端部设置有隔磁部，可以有效的抑制转子轴向漏磁。
附图说明
图1为本申请实施例的转子结构的结构示意图。
附图标记表示为：
1、前短轴；2、芯轴；21、凸起；3、后短轴；31、凹槽；4、磁钢；5、隔磁部；6、护套；7、定位凸台。
具体实施方式
结合参见图1所示，根据本申请的实施例，一种转子结构，包括：主轴、磁钢4和隔磁部5；磁钢4套设于主轴外；隔磁部5设置于磁钢4的两端部；隔磁部5用于防止磁钢4在主轴的轴向上漏磁，在所述磁钢4的两端部设置有隔磁部5，可以有效的抑制转子轴向漏磁，防止电机永磁磁场利用率下降，电机功率密度降低。
进一步地，主轴由导磁材料制成；
和/或，主轴包括沿主轴轴向依次设置的前短轴1、芯轴2和后短轴3；磁钢4套设于芯轴2外；主轴由导磁材料制成，使得磁轴承转子的磁路变宽，磁轴承转子的磁场饱和度会有所下降，且漏磁减少，转子磁场利用率更高，故而磁轴承出力变大。
进一步地，隔磁部5包括第一隔磁环和第二隔磁环；第一隔磁环和第二隔磁环均套设于芯轴2上；且第一隔磁环位于磁钢4的第一端；第二隔磁环位于磁钢4的第二端。
进一步地，磁钢4为环形磁钢4；第一隔磁环的端面与环形磁钢4的第一端面相同；
和/或，第二隔磁环的端面与环形磁钢4的第二端面相同，可以更好更全面的起到隔磁作用。
进一步地，芯轴2与后短轴3凹凸配合，在装配时可以对芯轴2与后短轴3进行定位，便于装配。
进一步地，芯轴2靠近后短轴3的一端上设置有凸起21；后短轴3靠近芯轴2的一端上设置有凹槽31，凸起21卡入凹槽31内。
进一步地，转子结构还包括护套6，护套6套设于磁钢4、第一隔磁环和第二隔磁环外；前短轴1和后短轴3均有部分伸入护套6内。
进一步地，护套6和前短轴1、后短轴3、第一隔磁环、第二隔磁环、磁钢4之间均为过盈配合；
和/或，第一隔磁环和第二隔磁环均与芯轴2之间过盈配合；
和/或，芯轴2与磁钢4之间过盈配合，护套6和前短轴1、后短轴3、第一隔磁环、第二隔磁环、磁钢4的过盈联结来传递扭矩，高速旋转时，由于护套6的保护作用，使得转子可以安全运行。
护套6通过热套方式套入前短轴1、后短轴3、第一隔磁环、第二隔磁环、磁钢4外。
进一步地，护套6采用镍基合金和钛合金中任一种材料制成。
进一步地，前短轴1和后短轴3的外周分别设置有定位凸台7，护套6的两端分别止挡于定位凸台7上，便于对护套6的定位安装。
装配时，先把芯轴2与后短轴3通过凸凹配合进行定位联结，将第二隔磁环装到芯轴2上，之后把环形磁钢套装到芯轴2上，可以在磁4内壁或芯轴2外圆面涂覆磁钢胶，再将第一隔磁环装入芯轴2，由于凸凹配合产生的定心作用，第二隔磁环的外圆面与后短轴的外圆面与护套配合部分大致重合，然后将加热至一定温度的合金护套热装到环形磁钢和后短轴3上，后短轴再放进合金护套内，压紧并冷却一段时间，完成主轴装配。
根据本申请的实施例，一种磁悬浮电机，包括转子结构，转子结构为上述的转子结构。
进一步地，磁悬浮电机用于300kW S-CO2发电机组。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子结构，其特征在于，包括：
主轴；
磁钢(4)，所述磁钢(4)套设于所述主轴外；
和隔磁部(5)；所述隔磁部(5)设置于所述磁钢(4)的两端部；所述隔磁部(5)用于防止所述磁钢(4)在所述主轴的轴向上漏磁。
2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述主轴由导磁材料制成；
和/或，所述主轴包括沿所述主轴轴向依次设置的前短轴(1)、芯轴(2)和后短轴(3)；所述磁钢(4)套设于所述芯轴(2)外。
3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述隔磁部(5)包括第一隔磁环和第二隔磁环；所述第一隔磁环和所述第二隔磁环均套设于所述芯轴(2)上；且所述第一隔磁环位于所述磁钢(4)的第一端；所述第二隔磁环位于所述磁钢(4)的第二端。
4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述磁钢(4)为环形磁钢；所述第一隔磁环的端面与所述环形磁钢的第一端面相同；
和/或，所述第二隔磁环的端面与所述环形磁钢的第二端面相同。
5.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述芯轴(2)与所述后短轴(3)凹凸配合。
6.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述芯轴(2)靠近所述后短轴(3)的一端上设置有凸起(21)；所述后短轴(3)靠近所述芯轴(2)的一端上设置有凹槽(31)，所述凸起(21)卡入所述凹槽(31)内。
7.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述转子结构还包括护套(6)，所述护套(6)套设于所述磁钢(4)、所述第一隔磁环和所述第二隔磁环外；所述前短轴(1)和所述后短轴(3)均有部分伸入所述护套(6)内。
8.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，所述护套(6)和所述前短轴(1)、所述后短轴(3)、所述第一隔磁环、所述第二隔磁环、所述磁钢(4)之间均为过盈配合；
和/或，所述第一隔磁环和第二隔磁环均与所述芯轴(2)之间过盈配合；
和/或，所述芯轴(2)与所述磁钢(4)之间过盈配合。
9.根据权利要求7所述的转子结构，其特征在于，所述前短轴(1)和所述后短轴(3)的外周分别设置有定位凸台(7)，所述护套(6)的两端分别止挡于所述定位凸台(7)上。
10.一种磁悬浮电机，包括转子结构，所述转子结构为权利1-9中任一项所述的转子结构。
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CN112994292A (zh) * 2021-03-30 2021-06-18 西安交通大学 一种双层护套永磁电机转子结构

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