CN1235324C - 磁阻电机转子 - Google Patents
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Abstract
磁阻电机转子，它涉及一种电机的转子，属于电机领域。传统电机永磁体产生的轴向磁场沿轴向分布很不均匀，限制了铁心叠片长度的选择和材料的利用率。本发明包括轴(1)，设置在轴(1)上的永磁体(2)和转子铁心(3)，永磁体(2)的横断面为圆形且至少为两组，在沿轴向的相邻两组永磁体(2)之间设有隔磁气隙(4)，隔磁气隙(4)两侧的永磁体(2)的充磁方向相反，相邻两个隔磁气隙(4)之间的永磁体(2)的充磁方向相同且外圆周侧均为相同极性，内圆周侧全部为与外圆周侧相反的极性。本发明使气隙磁场沿轴向分布趋于均匀，从而加大了铁心叠长的选择范围，提高了电机的性能体积比和性能重量比，并且增大了永磁体的轴向面积，提高了电机的输出转矩。
Description
技术领域：本发明涉及一种电机的转子，属于电机领域。
背景技术：传统的混合式步进电机或轴向励磁式低速同步电机的转子结构由轴向充磁永磁体磁势和径向励磁线圈磁势构成轴径向混合磁路而工作。由于铁心叠片间隙的影响，使永磁体产生的轴向磁场沿轴向分布很不均匀，离永磁体越远的地方磁场越弱，这样就限制了铁心叠片长度的选择和材料的利用率，使电机的性能受到影响，而且由于防止漏磁的隔磁套的存在，减小了永磁体的轴向面积，降低了电机的输出转矩。
发明内容：本发明的目的在于克服磁场沿轴向分布不均匀、铁心叠片长度受限的问题，提供一种可以提高电机性能的磁阻电机转子，它包括轴1，设置在轴1上的永磁体2和转子铁心3，永磁体2的横断面为圆形且至少为两组，在沿轴向的相邻两组永磁体2之间设有隔磁气隙4，隔磁气隙4两侧的永磁体2的充磁方向相反，相邻两个隔磁气隙4之间的永磁体2的充磁方向相同且以轴1为中心永磁体2的外圆周侧均为相同极性，以轴1为中心永磁体2的内圆周侧全部为与外圆周侧相反的极性。使用本发明的电机既可以为单定子结构，也可以为双定子结构，本发明相邻两个永磁体之间设有隔磁气隙或隔磁环，即将转子励磁用永磁体径向充磁或径向平行充磁，它可以使转子铁心内不产生轴向磁场，使气隙磁场沿轴向分布趋于均匀，从而加大了铁心叠长的选择范围，提高了电机的性能体积比和性能重量比，并且将现有的轴向设置的隔磁套改为径向设置的隔磁气隙或隔磁环，增大了永磁体的轴向面积，提高了电机的输出转矩。本发明的永磁体2的横断面为圆形，它具有结构简单、容易制造的优点，将永磁体2的横断面制成由一组扇形面围成的具有间断空间的圆，即永磁体2由一组瓦片形磁体围成，在瓦片形磁体间断处断开一定空间，这样可以按照需要充磁，避免了永磁体的浪费，具有节约材料的优点。
附图说明：图1是本发明的结构示意图，图2是设有隔磁环的转子结构示意图，图3是设有转子轭的转子结构示意图，图4是双定子结构示意图，图5是多个隔磁环的双定子结构示意图，图6是横断面为圆形的永磁体2的结构示意图，图7是由扇形面围成的具有间断空间的圆的结构示意图。
具体实施方式一：参照图1、图6，本实施方式的转子在单定子结构的电机上使用，它包括轴1，设置在轴1上的永磁体2和转子铁心3，永磁体2的横断面为圆形且至少为两组，它既可以径向充磁，也可以沿径向分角度平行充磁，具有结构简单、容易加工制造的优点，永磁体2-1的外圆周侧均为N极(或S极)，内圆周侧则为与之相反的S极(或N极)，永磁体2-2的外圆周侧均为S极(或N极)，内圆周侧则为与之相反的N极(或S极)，不同的极性使永磁体径向充磁或径向平行充磁，永磁体2-1的外表面上套有转子铁心3-1，永磁体2-2的外表面上套有转子铁心3-2，在沿轴向的相邻两组永磁体2之间设有隔磁气隙4，隔磁气隙4使转子铁心3内不产生轴向磁场，隔磁气隙4两侧的永磁体2的充磁方向相反，相邻两个隔磁气隙4之间的永磁体2的充磁方向相同且外圆周侧均为相同极性，内圆周侧全部为与外圆周侧相反的极性，相邻两个隔磁气隙4之间的永磁体为一组，每组永磁体2的个数为一～二十个，本实施方式中每组永磁体的个数为一个。
具体实施方式二：参照图2，本实施方式与具体实施方式一不同的是，在隔磁气隙4的位置设有隔磁环5，本实施方式中的隔磁环5为一个，隔磁环5可以更好的隔磁，从而使转子铁心3内不产生轴向磁场，实施本方式中每组永磁体为三个，由多个小永磁体组成一大组，可以避免小永磁体的浪费，节约原材料。
具体实施方式三：参照图3，本实施方式与具体实施方式二不同的是，在永磁体2与轴1之间还设有转子轭9，转子轭9与轴1为导磁材料，当转子轭9的直径较大时，轴1也可为非导磁材料。
具体实施方式四：参照图4、图7，本实施方式的转子在双定子结构的电机上使用，转子装在外定子6与内定子7之间，在永磁体2-1的外表面和内表面分别设有转子铁心3-1和铁心3-2，在永磁体2-2的外表面和内表面分别设有转子铁心3-3和铁心3-4，永磁体2-1、铁心3-1、铁心3-2和永磁体2-2、铁心3-3、铁心3-4之间用非导磁的隔磁环5轴向分割，转子铁心3-1与转子铁心3-2通过非导磁的转子保持架8与轴1固定在一起，上述永磁体2的横断面是由一组扇形面围成的具有间断空间的圆，按需要设置的间断空间可以按需要充磁，还可以节省永磁体。
具体实施方式五：参照图5，本实施方式与具体实施方式四不同的是，隔磁环5为二个，永磁体为三个，设置在两端的永磁体的充磁方向相同并与中间段永磁体的充磁方向相反，中间段永磁体的长度与两端永磁体的长度之和相等，这样可以使用于该转子的电机性能更好，设置多个隔磁环可以减小电机的轭部高度，可以自由设计电机的轴向长度。
Claims (6)
1、一种磁阻电机转子，它包括轴(1)，设置在轴(1)上的永磁体(2)和转子铁心(3)，其特征在于所述永磁体(2)的横断面为圆形且至少为两组，在沿轴向的相邻两组永磁体(2)之间设有隔磁气隙(4)，隔磁气隙(4)两侧的永磁体(2)的充磁方向相反，相邻两个隔磁气隙(4)之间的永磁体(2)的充磁方向相同且以轴(1)为中心永磁体(2)的外圆周侧均为相同极性，以轴(1)为中心永磁体(2)的内圆周侧全部为与外圆周侧相反的极性。
2、根据权利要求1所述的磁阻电机转子，其特征在于在隔磁气隙(4)的位置设有隔磁环(5)。
3、根据权利要求1或2所述的磁阻电机转子，其特征在于所述永磁体(2)的横断面是由一组扇形面围成的具有间断空间的圆。
4、根据权利要求3所述的磁阻电机转子，其特征在于相邻两个隔磁气隙(4)之间的永磁体(2)为一组，每组永磁体(2)的个数为一～二十个。
5、根据权利要求1或2所述的磁阻电机转子，其特征在于在永磁体(2)与轴(1)之间设有转子轭(9)。
6、根据权利要求4所述的磁阻电机转子，其特征在于在永磁体(2)与轴(1)之间设有转子轭(9)。
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