CN201234194Y - 一种稀土永磁同步电动机转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易实现规模化量产、结构整体性佳、运行可靠性高且可节约大量稀土永磁体用量，并提高功率密度和过载能的电动机转子。包括转子轴2、转子轴2上同轴套置的硅钢片冲片1和封装转子的端盖3，特别是冲片1外侧设有与半径方向垂直的偶数组的永磁体7，相邻永磁体7之间设有导电隔磁板10，永磁体7外端设有导磁极靴6。本实用新型采用改进的永磁体的设置使电机的过载能力大为增加，功率密度提高，可节约稀土永磁体的用量，且结构整体性好、工艺简化、易于批量化生产。

Description

一种稀土永磁同步电动机转子

技术领域：

本实用新型涉及电动机技术领域，具体是指一种稀土永磁同步电动机的转子。

背景技术：

交流感应电动机作为现代工业机械和民用设备中的原动机，其用量非常大，耗费了大量的能源，因此对其的效能及降低能耗的途径一直是关注的重点。交流感应电动机除轴上输出功率外，直接与能耗相关连的两个参数是电动机效率和功率因数，例如型号Y225S-8的18.5kw异步感应电动机的效率为89.3％，功率因数仅为0.76。同步电动机可以节能，这早已被人们所熟知，与感应电动机相比同步电动机的功率因数和效率均较高，但之所以长期未被广泛使用，其一是以往同步电动机采用直流励磁，需用集流环电刷结构，必会增加维护工作量，失去了交流感应电动机原本无刷结构和可靠性高的特色，其二是直流励磁消耗能源，励磁电流与电动机容量有关，且励磁回路有增加功率因数的感性负载，因而形成得失相抵，反而增加维护、降低了运行的可靠性。高性能稀土永磁材料的出现，被直接引入异步感应电动机，而成为同步电动机的磁源，避免了上述电流励磁的缺陷，但现仍有很多问题尚未得到实质性的解决，例如，如何有针对性地选用稀土永磁材料，按其各项物理特性，确定永磁体在电动机结构中的合理设置以优化磁路，同时还要具有良好的工艺结构性，其三是在设定的结构条件下，产品能否实现规模化产量，并达到符合市场需求的性价比。目前永磁电动机中的稀土永磁体用量偏大，转子的结构整体性不强，使结构稳固性差，如图1所示是目前已有稀土永磁电动机转子的结构示意图，其是采用内置式切向磁路结构，其转子包括导电隔磁板10、永磁体7、实心体冲片1和隔磁环12及定子13，上述示意的结构难以转换成具有良好加工工艺的机械实体，需多种工艺、多道工序加工方式，较难实现常规工艺量产化，且切向磁路结构采用嵌入式永磁体，由于强磁作用很难使永磁体7与实心体冲片1实现无间隙配合，间隙存在会产生磁阻，增加旁路漏磁。

发明内容：

本实用新型的发明目的是公开一种易实现规模化量产、结构整体性佳、运行可靠性高且可节约大量稀土永磁体用量，并提高功率密度和过载能力的电动机转子。

实现本实用新型的技术解决方案如下：包括转子轴2、转子轴2上同轴套置的硅钢片冲片1和封装转子的端盖3，关键是冲片1外侧设有与半径方向垂直的偶数组的永磁体7，相邻永磁体7之间设有导电隔磁板10，永磁体7外端设有导磁极靴6。

所述的相邻各组的永磁体7的极性相反，并构成封闭的磁环路。

所述的永磁体7为平板状。

所述的永磁体7与导电隔磁板10的接触端为一紧密接触面。

所述的永磁体7与导电隔磁板10之间的接触端为无缝隙接触，且永磁体7外侧的导磁极靴6与导电隔磁板10的外表面共同构成转子的外圆柱表面。

所述的导磁极靴6上设置有阻尼条14。

所述的端盖3上设有可随转子一起转动排风冷却的风叶。

本实用新型采用改进的永磁体的设置，构成内置式径向磁路结构。永磁体为径向充磁，并铺设在转子的导磁体冲片上，永磁体上设置的具有优良导磁性能的极靴与永磁体形成无间隙结合，极靴既起到导磁的作用又保护了永磁体。由于极靴材料磁导率很高，可忽略极靴磁阻，可视为永磁体表面磁势移到气隙，这充分发挥稀土永磁体表面高磁势特性的优良作用，又可尽量减少永磁体的厚度，可大量节约昂贵的稀土永磁体用量，同时也导致磁回路的不对称性增加，产生磁力线紧松即浪涌效应，形成磁阻转矩，使电机的过载能力大为增加，功率密度提高。本实用新型不仅可以节约大量稀土永磁体的用量，并且结构整体性好、工艺简化、极易于批量化生产且易于实现对已有电动机的技术改进。

附图说明：

图1为已有技术中转子的结构的断面示意图。

图2为本实用新型的一个实施例的结构断面示意图。

图3为本实用新型的侧视局部剖视图。

图4为图3所示的A-A断面的剖视图。

图5为永磁体的分布结构图。

图6为图5的右视图。

具体实施方式：

本实用新型的具体实施例可参见图2～图6，具体如下：包括转子轴2，转子轴2上有“一”型键5，转子轴2上套置有硅钢片的冲片1和封装转子的端盖3，关键是冲片1外侧设有与半径方向垂直的偶数组的永磁体7，相邻永磁体7之间设有导电隔磁板10，永磁体7外端设有导磁极靴6；上述的永磁体7被冲片1和导磁极靴6夹持，永磁体7可做成片形，则制作工艺性或安装工艺均可极大简化；相邻组设置的永磁体7的极性相反，且与相邻组的永磁体7构成封闭的磁环路，永磁体7的极性是按转子的径向设定，有助于磁力线的调整设置，且不会产生相邻组设置的永磁体7之间的相互斥力，对结构稳固性和避免产生间隙有利；永磁体7在转子的圆周上可设置为相对的二组或四组或六组(参见图2)，当然不排除更多的偶数组的设置，这视对电动机设计的要求选定；永磁体7与导电隔磁板10的接触端为一紧密接触面，亦是指多块永磁体7和多块导电隔磁板10构成一基本封闭的环状，以保证不漏磁，且利于对磁力线的密度设计，更进一步永磁体7与导电隔磁板10之间的接触端为无缝隙接触，即永磁体7与导电隔磁板10的接触面形状是完全吻合的，如可为平面接触，或是曲面接触或是相互的嵌合接触，并且永磁体7外侧的导磁极靴6与导电隔磁板10的外表面共同构成转子的外圆柱表面；在导磁极靴6的外表面可设置至少一条阻尼条14，优选可设有二条阻尼条14，由于阻尼条14的存在，既起到阻尼作用，也增加了启动转矩，改善了永磁同步电动机动态和稳态性能；转子的左右端盖3上设有可随转子一起转动排风冷却的风叶(图中未示出)，上述端盖3为铝压铸件，当电动机运行时，风叶可使内部空气交换对流形成均匀温度场，避免出现局部高温，且可由壳体传导散热；转子的端盖3通过螺钉8与冲片1固定，并通过螺钉11与导电隔磁板10、导磁极靴6连接，为提高稳定性，导电隔磁板10还设有隔磁垫料4，转子轴2的两端设有密封环9，所述的转子置于定子13中。总体而言，本实用新型的结构件少，易于标准化，工艺设备以冲床、压铸机、车床为主，可确保产品一致性和品质稳定，相对交流异步电动机功率因数可提高9％，效率提高7％，仅此两项总体可节能16％左右。

Claims (8)

1.一种稀土永磁同步电动机转子，包括转子轴(2)、转子轴(2)上同轴套置的硅钢片冲片(1)和封装转子的端盖(3)，其特征在于冲片(1)外侧设有与半径方向垂直的偶数组的永磁体(7)，相邻永磁体(7)之间设有导电隔磁板(10)，永磁体(7)外端设有导磁极靴(6)。

2.根据权利要求1所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的相邻各组的永磁体(7)的极性相反，并构成封闭的磁环路。

3.根据权利要求1或2所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的永磁体(7)为平板状。

4.根据权利要求3所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的永磁体(7)与导电隔磁板(10)的接触端为一紧密接触面。

5.根据权利要求1或2或4所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的永磁体(7)与导电隔磁板(10)之间的接触端为无缝隙接触，且永磁体(7)外侧的导磁极靴(6)与导电隔磁板(10)的外表面共同构成转子的外圆柱表面。

6.根据权利要求3所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的导磁极靴(6)上设置有阻尼条(14)。

7.根据权利要求5所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的导磁极靴(6)上设置有阻尼条(14)。

8.根据权利要求2或4或6或7所述的稀土永磁同步电动机转子，其特征在于所述的端盖(3)上设有可随转子一起转动排风冷却的风叶。

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