CN1808847A - 永磁发电机转子及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁发电机转子及其制作方法，它采用直条式的稀土磁钢相互平行地固定在永磁发电机转子的表面，并使每条稀土磁钢的纵向轴线与永磁发电机转子的轴线平行；它由转轴、转子外环、辐轮式转子体和2块以上的直条式稀土磁钢构成，辐轮式转子体装在转轴上，转子外环压装在辐轮式转子体表面，稀土磁钢固定在转子外环的表面并与转子外环的轴线平行；与现有技术相比，本发明具有稀土磁钢用量少、制造工艺简单、制造成本低、热稳定性好、转子装配牢固，不易受振动等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种发电机的转子及其制作方法，特别是一种永磁发电机转子及其制作方法。
背景技术：
近年来，随着高性能NdFeB永磁材料的推广应用，已出现了稀土永磁交流发电机(以下简称永磁发电机)。与传统的励磁式发电机相比，永磁发电机的体积小，输出功率大，其无刷结构能提高使用寿命，有一定节能效果。但现有技术的发电机转子的磁体通常为一环状整体，使稀土磁钢的用量较大，而且现有技术的磁钢是斜着安装在转子外环表面，使磁钢和转子的机械加工工序较复杂，导致目前永磁发电机的制造成本偏高；而且可靠性不理想，热稳定性较差，磁钢容易退磁。虽然稀土永磁材料具有很高的矫顽力，但允许使用温度低，而发电机的运行环境温度高，对剩余磁感应强度的长期保持十分不利。
发电机转速变化范围大，振动大，要求转子结构牢固可靠。目前大量使用的爪极式转子结构坚固，但磁路长，且存在轴向磁化分量(有的发电机带隔磁套，但只能减弱而不能消除轴向磁化分量)，磁钢体积也较大，磁场的轴向分量可能导致轴承的过磨损，气隙小容易带来磁性粉尘的堵塞。磁性材料的表面粘结安装方式(SPM)的牢固性还有待于提高，另外尚要求异形磁钢(如鸽尾形或菱形)。
发明内容：
本发明的目的在于：提供一种稀土磁钢用量少、制造工艺相对简单、制造成本低、热稳定性好、转子装配牢固，不易受振动影响的永磁发电机转子及其制作方法，以克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的：本发明的永磁发电机转子的制作方法为：它采用直条式的稀土磁钢相互平行地固定在永磁发电机转子的表面，并使每条稀土磁钢的纵向轴线与永磁发电机转子的轴线平行。
本发明的永磁发电机转子为：它由转轴(7)、转子外环(2)、辐轮式转子体(1)和2块以上的直条式稀土磁钢(3)构成，辐轮式转子体(1)装在转轴(7)上，转子外环(2)压装在辐轮式转子体(1)表面，稀土磁钢(3)固定在转子外环(2)的表面并与转子外环(2)的轴线平行。
在转子外环(2)的表面设有2个以上燕尾形的直槽(4)，并且直槽(4)与转子外环(2)的轴线平行，直条式稀土磁钢(3)的截面形状为燕尾形，并且直条式稀土磁钢(3)嵌入在燕尾形的直槽(4)中。
直条式稀土磁钢(3)的截面形状还可为圆弧式的瓦形，并且直条式稀土磁钢(3)通过压条(7)压在转子外环(2)的表面，压条(7)通过螺栓或铆钉与转子外环(2)连接。
转子外环(2)由硅钢片冲叠而成或用整体低碳钢外环，并且转子外环(2)由相同的两段构成，安装在两段转子外环(2)上的稀土磁钢(3)的位置相互错开0.4～0.8个定子齿距长度。
在辐轮式转子体(1)的表面滚压有直纹(5)，并在辐轮式转子体(1)上设有至少两个通孔(6)。
与现有技术相比，本发明的磁钢采用镶片式安装，磁钢用量少、成本低，经试验证明，本发明与现有技术的爪极式永磁发电机相比，同样700W的发电功率，本发明的磁钢用量仅相当于后者的65％；传统的电机转子都是斜槽的，以减小齿谐波的附加力矩，本发明的转子采用直槽结构，这样就能简化转子外环和稀土磁钢的制造工艺，并便于进行自动装配。为了减小脉振磁场的不利影响，转子外环由两段组成，两段磁钢位置相对错开约0.4～0.8个定子齿距长度，最好为0.5个定子齿距，与斜槽一个定子齿距的发电机相比，根据实际测量，发电机的输出电压可提高约10％。本发明的辐轮式转子体不仅减轻发电机质量，还可形成轴向的冷却通道，对电机内部(特别是定子内表面)进行有效的冷却，有助于提高永磁体的热稳定性，在辐轮外表面滚压有直纹，可保证转子外环压装的准确定位。
由于本发明的稀土磁钢正对定子槽安装，电机磁路损失小，有效气隙面积大，所以电机的气隙可以做得较大(1～2mm)，除了方便于电机总装外(间隙小时稀土磁钢转子装进定子铁心内比较困难)，还可避免定子齿槽的磁路饱和。这种转子是隐极式转子，直轴励磁电感等于交轴励磁电感，具有较小的磁化电感，永磁材料的相对导磁率μr≈1，因而电枢反应小，这除了减小发电机带负载时输出电压降外，也能降低负载电流的瞬变所带来的去磁效应。
附图说明：
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为附图1的侧视图；
附图3为本发明的辐轮式转子体的结构示意图；
附图4为本发明的转子外环的结构示意图；
附图5为本发明的转子外环的另一种结构示意图。
具体实施方式：
本发明的实施例：如附图1或附图2所示，它由转轴(7)、转子外环(2)、辐轮式转子体(1)和12块直条式稀土磁钢(3)构成，辐轮式转子体(1)装在转轴(7)上，转子外环(2)压装在辐轮式转子体(1)表面，在辐轮式转子体(1)表面滚压有若干直纹(5)，并在辐轮式转子体(1)上设有6个通孔(6)，如附图3所示，在转子外环(2)的表面设有12个燕尾形的直槽(4)，并且直槽(4)与转子外环(2)的轴线平行，直条式的稀土磁钢(3)的截面形状为燕尾形，12块直条式的稀土磁钢(3)分别嵌入在12个燕尾形的直槽(4)中。当然，如附图4所示，直条式的稀土磁钢(3)的截面形状还可为圆弧式的瓦形，直条式的稀土磁钢(3)通过压条(7)压在转子外环(2)的表面，压条(7)通过螺栓或铆钉与转子外环(2)连接。其中转子外环(2)由硅钢片冲叠而成或用整体低碳钢外环，并且转子外环(2)由相同的两段构成，安装在两段转子外环(2)上的稀土磁钢(3)的位置相互错开0.4～0.8个定子齿距长度，最好为0.50个定子齿距长度。
Claims (6)
1.一种永磁发电机转子的制作方法，其特征在于：它采用直条式的稀土磁钢相互平行地固定在永磁发电机转子的表面，并使每条稀土磁钢的纵向轴线与永磁发电机转子的轴线平行。
2.一种永磁发电机转子，其特征在于：它由转轴(7)、转子外环(2)、辐轮式转子体(1)和2块以上的直条式稀土磁钢(3)构成，辐轮式转子体(1)装在转轴(7)上，转子外环(2)压装在辐轮式转子体(1)表面，稀土磁钢(3)固定在转子外环(2)的表面并与转子外环(2)的轴线平行。
3.根据权利要求2所述的永磁发电机转子，其特征在于：在转子外环(2)的表面设有2个以上燕尾形的直槽(4)，并且直槽(4)与转子外环(2)的轴线平行，直条式稀土磁钢(3)的截面形状为燕尾形，并且直条式稀土磁钢(3)嵌入在燕尾形的直槽(4)中。
4.根据权利要求2所述的永磁发电机转子，其特征在于：直条式稀土磁钢(3)的截面形状还可为圆弧式的瓦形，并且直条式稀土磁钢(3)通过压条(7)压在转子外环(2)的表面，压条(7)通过螺栓或铆钉与转子外环(2)连接。
5.根据权利要求2所述的永磁发电机转子，其特征在于：转子外环(2)由硅钢片冲叠而成或用整体低碳钢外环，并且转子外环(2)由相同的两段构成，安装在两段转子外环(2)上的稀土磁钢(3)的位置相互错开0.4～0.8个定子齿距长度。
6.根据权利要求2所述的永磁发电机转子，其特征在于：在辐轮式转子体(1)的表面滚压有直纹(5)，并在辐轮式转子体(1)上设有至少两个通孔(6)。
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| CN 200510200903 CN1808847A (zh) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | 永磁发电机转子及其制作方法 |
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| CN103036335A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-10 | 株式会社丰田自动织机 | 马达驱动型压缩机的电动马达以及该马达驱动型压缩机 |
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