CN111224488A - 一种永磁同步电机的转子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机转子技术领域，具体公开了一种永磁同步电机的转子，包括铁芯，铁芯中部开设有轴孔，铁芯上开设有磁钢槽，磁钢槽呈V字型，包括第一边槽和第二边槽，第一边槽和第二边槽内均安装有永磁体钢片，第一边槽的长边处开设有第一条形孔，第二边槽的长边处开设有第二条形孔，铁芯上还开设有散热孔，第一条形孔、第二条形孔和散热孔均为通孔，散热孔内设有缩口段，第一条形孔和第二条形孔与缩口段连通，铁芯一端的端部固定有轴套，所述轴套与轴孔同轴设置，轴套的外壁上周向均布有扇叶，散热孔的竖向投影位于扇叶上。采用本专利中的技术方案使得永磁体钢片能够得到充分的散热，降低高温对永磁体钢片磁性的不良影响。
Description
技术领域
本发明涉及电机转子技术领域，特别涉及一种永磁同步电机的转子。
背景技术
随着永磁材料和电力电子技术的发展，永磁同步电机的应用已经很广泛，永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。
由于大多永磁同步电机的磁钢位于转子内部，使得电机内部结构紧凑，而且工作过程中转子处于高速旋转状态，因此磁钢难以得到有效的散热，而磁钢对温度是非常敏感的，温度越高可能会导致磁钢退磁，电机效率下降，寿命缩短的问题，因此本方案针对该问题设计了一种能够对磁钢进行有效散热的转子结构。
发明内容
本发明提供了一种永磁同步电机的转子，以解决现有的转子结构无法对磁钢进行有效散热的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案为：
一种永磁同步电机的转子，包括铁芯，铁芯中部开设有轴孔，铁芯上开设有绕其周向均布的磁钢槽，所述磁钢槽呈V字型，包括第一边槽和第二边槽，第一边槽和第二边槽内均安装有永磁体钢片，所述第一边槽的长边处开设有第一条形孔，第二边槽的长边处开设有第二条形孔，铁芯上还开设有散热孔，第一条形孔、第二条形孔和散热孔均为通孔，散热孔内设有缩口段，所述第一条形孔和第二条形孔与缩口段连通，所述铁芯一端的端部固定有轴套，所述轴套与轴孔同轴设置，所述轴套的外壁上周向均布有扇叶，散热孔的竖向投影位于扇叶上。
本技术方案的技术原理和效果在于：
本方案中扇叶随铁芯转动过程中产生气流，气流流过第一条形孔和第二条形孔完成对永磁体钢片的散热，同时气流还会在散热孔内流动，散热孔内设置的缩口段，依据文丘里管的基本原理，缩口段产生负压，使得在第一条形孔和第二条形孔中流动的热气流部分进入到散热孔内，由于气流在第一条形孔和第二条形孔中流动的过程中，温度不断升高，因此缩口段的设置能够让热气流在“中途”进入到散热孔内，从而提高对永磁体钢板的散热效果。
进一步，所述第一条形孔设有一组，且相对于第一边槽对称设置，所述第二条形孔也设有一组，且相对于第二边槽对称设置。
有益效果：将第一条形孔与第二条形孔均设置为一组，这样能够加快永磁体钢片的散热速率。
进一步，所述铁芯内还设有弯拐槽，所述第一边槽、弯拐槽、第二边槽依次连通，所述第一条形孔和第二条形孔与弯拐槽之间连通有第一气流道，弯拐槽与缩口段之间连通有第二气流道。
有益效果：弯拐槽的设置，通过缩口段的作用将第一条形孔与第二条形孔吸收热量的气流汇集到弯拐槽内，由于也第一条形孔与第二条形孔内的气流在流动过程中，热量不断上升，而弯拐槽的设置会让气流在“中途”就进入弯拐槽并进入到散热孔内，进而提高永磁体钢片的散热效果。
进一步，所述第一气流道位于第一条形孔或第二条形孔的横截面的短边处。
有益效果：由于扇叶产生的气流是朝向竖直方向的，因此第一条形孔与第二条形孔内的气流同样是朝向竖直方向流动，而将第一气流道设置在第一条形孔或第二条形孔的短边处，那么缩口段产生的吸附力使得第一条形孔与第二条形孔内的气流产生横向的流动，使得永磁体钢片能够得到充分的散热。
进一步，所述弯拐槽为盲槽。
有益效果：这样第一边槽与第二边槽内的热气流能够快速汇集到弯拐槽内，从而被散热孔内的气流带走，加快永磁体钢片的散热。
进一步，所述散热孔内设有多个缩口段，各缩口段与弯拐槽之间均连通有第二气流道。
有益效果：多个缩口段的设置能够帮助弯拐槽内的热气流快速的进入散热孔内，进而加快永磁体钢片的散热。
进一步，所述第一条形孔的横截面的长边要短于第一边槽的横截面的长边，所述第二条形孔的横截面的长边要短于第二边槽的横截面的长边。
有益效果：这样设置能够将永磁体钢片限位在第一边槽或第二边槽内。
进一步，靠近第一边槽的短边并远离弯拐槽一侧开设有第一风孔，靠近第二边槽的短边并远离弯拐槽一侧开设有第二风孔，第一风孔与第二风孔均为通孔。
有益效果：第一风孔与第二风孔的设置，进一步帮助永磁体钢片的散热。
进一步，所述轴孔内开设有键槽。
有益效果：这样设置使得转子能够更好的安装在转轴上。
进一步，所述铁芯远离轴套一端固定有套筒，套筒与轴孔同轴设置，所述套筒的外壁上周向均布有叶片，叶片产生的气流与扇叶产生的气流方向一致。
有益效果：在铁芯另一端设置套筒与叶片，由于其产生的气流与扇叶产生的气流方向一致，因此能够加快散热孔内气体的流速，加快热量的散出。
附图说明
图1为本发明实施例1的剖视图；
图2为图1中A-A向的剖视图；
图3为本发明实施例2的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：铁芯10、轴孔101、第一边槽102、弯拐槽103、第二边槽104、永磁体钢片105、第一条形孔106、第二条形孔107、第一气流道108、第一风孔109、第二风孔110、轴套20、扇叶21、散热孔22、缩口段23、第二气流道24、套筒30、叶片31。
实施例基本如附图1和图2所示：
一种永磁同步电机的转子，包括呈圆柱状的铁芯10，沿铁芯10中轴线开设有轴孔101，轴孔101的侧壁上开设有键槽，在铁芯10上还开设有绕轴孔101的周向均布的磁钢槽，磁钢槽靠近铁芯10的外壁设置，磁钢槽呈V字型，包括依次连通的第一边槽102、弯拐槽103和第二边槽104，其中第一边槽102和第二边槽104内均安装有永磁体钢片105，弯拐槽103为盲槽，即弯拐槽103的上下两端均为封闭结构。
沿第一边槽102的长边开设有一组相对于永磁体钢片105对称的第一条形孔106，沿第二边槽104的长边开设有一组相对于永磁体钢片105对称的第二条形孔107，第一条形孔106与第二条形孔107的上下两端均呈贯通状态，结合图1所示，第一条形孔106(第二条形孔107)横截面的长边要短于第一边槽102(第二边槽104)横截面的长边，这样能够将永磁体钢片105限位在第一边槽102(第二边槽104)中，第一条形孔106(第二条形孔107)与弯拐槽103之间连通有第一气流道108，其中气流道位于第一条形孔106(第二条形孔107)横截面的短边处。
靠近第一边槽102的短边并远离弯拐槽103一侧开设有第一风孔109，靠近第二边槽104的短边并远离弯拐槽103一侧开设有第二风孔110，第一风孔109与第二风孔110的两端均呈贯通状态。
在铁芯10顶端焊接有轴套20，其中轴套20与轴孔101同轴设置，在轴套20的外壁上周向均布有扇叶21，且扇叶21随铁芯10转动的过程中，风向朝向下方，在铁芯10上沿轴孔101的周向还开设有多个散热孔22，散热孔22为通孔，且散热孔22在竖向的投影能够与扇叶21重叠，在散热孔22内设有多个缩口段23，缩口段23的直径小于散热孔22的直径，形成多个文丘里管结构，弯拐槽103与缩口段23之间连通有第二气流道24。
转子在工作时，发生高速转动，扇叶21随铁芯10同步转动过程中，形成向下流动的气流，气流流过第一条形孔106、第二条形孔107、第一风孔109、第二风孔110和散热孔22，完成对永磁体钢板的散热，散热孔22内流动的气流当流经缩口段23时，基于文丘里管原理，产生负压，使得第一条形孔106与第二条形孔107内的热气流部分被吸附到弯拐槽103内，随后进入到散热孔22内，这样加快了永磁体钢板的散热。
实施例2基本如图3所示：
实施例2与实施例1的区别在于：在铁芯10的底部焊接有套筒30，套筒30与轴孔101同轴设置，且套筒30的外径与轴套20的外径相等，在套筒30的外壁上周向均布有叶片31，且叶片31随铁芯10转动的过程中风向朝下，且叶片31的上方产生的是负压。
转子工作时，叶片31同样会产生向下的气流，即叶片31的上方会产生负压，从而加快第一条形孔106、第二条形孔107、第一风孔109、第二风孔110以及散热孔22内气流的流动速率，进而提高永磁体钢片105的散热效果。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种永磁同步电机的转子，包括铁芯，铁芯中部开设有轴孔，铁芯上开设有绕其周向均布的磁钢槽，所述磁钢槽呈V字型，包括第一边槽和第二边槽，第一边槽和第二边槽内均安装有永磁体钢片，其特征在于：所述第一边槽的长边处开设有第一条形孔，第二边槽的长边处开设有第二条形孔，铁芯上还开设有散热孔，第一条形孔、第二条形孔和散热孔均为通孔，散热孔内设有缩口段，所述第一条形孔和第二条形孔与缩口段连通，所述铁芯一端的端部固定有轴套，所述轴套与轴孔同轴设置，所述轴套的外壁上周向均布有扇叶，散热孔的竖向投影位于扇叶上。
2.根据权利要求1所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述第一条形孔设有一组，且相对于第一边槽对称设置，所述第二条形孔也设有一组，且相对于第二边槽对称设置。
3.根据权利要求2所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述铁芯内还设有弯拐槽，所述第一边槽、弯拐槽、第二边槽依次连通，所述第一条形孔和第二条形孔与弯拐槽之间连通有第一气流道，弯拐槽与缩口段之间连通有第二气流道。
4.根据权利要求3所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述第一气流道位于第一条形孔或第二条形孔的横截面的短边处。
5.根据权利要求4所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述弯拐槽为盲槽。
6.根据权利要求5所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述散热孔内设有多个缩口段，各缩口段与弯拐槽之间均连通有第二气流道。
7.根据权利要求6所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述第一条形孔的横截面的长边要短于第一边槽的横截面的长边，所述第二条形孔的横截面的长边要短于第二边槽的横截面的长边。
8.根据权利要求7所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：靠近第一边槽的短边并远离弯拐槽一侧开设有第一风孔，靠近第二边槽的短边并远离弯拐槽一侧开设有第二风孔，第一风孔与第二风孔均为通孔。
9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述轴孔内开设有键槽。
10.根据权利要求9所述的一种永磁同步电机的转子，其特征在于：所述铁芯远离轴套一端固定有套筒，套筒与轴孔同轴设置，所述套筒的外壁上周向均布有叶片，叶片产生的气流与扇叶产生的气流方向一致。
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