CN202034877U - 一种内置式永磁转子高速电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种内置式永磁转子高速电机，包括机壳、定子铁心、定子绕组、转轴、转子铁心、永磁体、轴承和端盖，机壳外部设有接线盒，定子铁心由低损耗电工硅钢片叠压而成，定子绕组为环形绕组结构并嵌入定子铁心的槽中，转子铁心转子铁心无绕组，由低损耗电工硅钢片叠压而成，采用过盈配合安装在转轴上，转子铁心轭部周向均匀开设有永磁体槽，永磁体轴向插入永磁体槽中，轴向两端通过挡板定位，横向通过永磁体槽的定位止口定位，转轴两端由两对机械轴承支承，轴承设置在端盖内；转轴左端装有轴流风扇。该电机结构简单、制造成本低且性能稳定。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域，特别涉及一种内置式永磁转子高速电机。
背景技术
高速电机转速高，电机的功率密度大，几何尺寸远小于输出功率相同的中低速电机，能有效地节约材料；高速电机的转动惯量较小，故动态响应较快，可与原动机或负载直接相连，省去了传统的机械变速装置，可减小噪声，提高传动系统的效率。基于以上优点，高速电机广泛应用于高速磨床、空气循环制冷系统、储能飞轮、燃料电池、天然气输送及污水处理中采用的高速离心压缩机和鼓风机、混合动力汽车、辅助涡轮增压系统、纺织等技术方面。由于永磁电机具有力能密度大、效率高和无刷等优点，成为高速电机的首选结构。目前高速永磁电机多采用整体式永磁转子结构，用高强度非导磁合金护套或碳纤维绑扎保护永磁体，以满足高转速下转子的强度要求。采用碳纤维绑扎的方法，绑扎带的厚度小，而且不产生高频涡流损耗，在碳纤维绑扎的永磁体外加一薄层导电性能良好而不导磁的金属，可以有效地屏蔽高频磁场进入永磁体和转子轭，对减小永磁转子的高频附加损耗十分有效，但碳纤维是热的不良导体，不利于永磁转子的散热，且制造工艺比较复杂；采用非导磁合金钢护套能够对高频磁场起到一定的屏蔽作用，并能减小永磁体和转子轭中的高频附加损耗，同时导热性能较好，有利于永磁体的散热，降低转子因过热产生失磁的危险，但护套为导电体，会产生涡流损耗，且制造工艺要求较高，原材料及加工成本高。为了减小定子铁心中高频涡流和磁滞损耗，高速电机一般选用2极或4极结构，采用传统绕线连接方式，绕组端部很长，使本来细长的转子还要加长，导致转子刚度及临界转速降低，不利于高速电机的稳定运行。同时，高速电机的轴承多采用非接触式的磁悬浮轴承或空气轴承，这两种轴承虽然损耗小，但加工工艺及控制系统复杂，制造成本高。
发明内容
针对现有永磁高速电机存在的缺陷，本实用新型提供一种结构简单、制造成本低且性能稳定的内置式永磁转子高速电机。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种内置式永磁转子高速电机，包括机壳、定子铁心、定子绕组、转轴、转子铁心、永磁体、轴承和端盖，机壳外部设有接线盒，定子铁心由低损耗电工硅钢片叠压而成，定子绕组为环形绕组结构并嵌入定子铁心的槽中，转子铁心由低损耗电工硅钢片叠压而成，采用过盈配合安装在转轴上，转子铁心轭部周向均匀开设有永磁体槽，永磁体轴向插入永磁体槽中，轴向两端通过挡板定位，横向通过永磁体槽的定位止口定位，转轴两端由两对机械轴承支承，轴承设置在端盖内；转轴左端装有轴流风扇。
所述的永磁体槽之间设有隔磁磁桥，永磁体槽空隙中充有高强度胶。
所述的轴承为高速陶瓷角接触球轴承。
本实用新型的工作原理：该电机用作电动机运行时，变频交流电源接入接线盒向定子绕组供电，驱动转子铁心高速旋转，带动转轴转动，转轴轴伸端通过联轴器连接负载，通过转轴的转动驱动负载运转；用作高速发电机运行时，转轴轴伸端通过联轴器与驱动机械连接，驱动机械带动转轴及转子铁心高速旋转产生旋转磁场，并在定子绕组中产生电动势，由定子绕组向外电路输出交流电能。
本实用新型的有益效果是：定子绕组采用环形绕组结构，端部长度大大低于传统电机的端部长度，从而缩短了转轴长度，增加了转子刚度；转子铁心无绕组，采用硅钢片叠压而成，中间内置永磁体，转子结构及制造工艺简单，成本低；永磁体槽之间设置隔磁磁桥限制漏磁，减小了高速电机的损耗，降低电机温升，永磁体槽空隙内冲入高强度胶，增加了转子铁心及永磁体强度；采用陶瓷轴承，其精度高、转速高、温升低、振动小、寿命长，有效提高了转子性能并降低了制造成本；利用高速电机自身的高速特性，在高速电机转轴上加装轴流风扇，结合内通风道设计，形成高速永磁电机的自冷却系统，较常用的外部风扇形式简化了电机的通风散热结构。
附图说明
图1是本实用新型实施例的电机整体结构示意图；
图2是本实用新型实施例的转子结构示意图；
图3是图2的A-A截面图；
图中：1机壳，2右端盖，3定子绕组，4定子铁心，5右轴承，6转子右挡板，7接线盒，8转子铁心，9永磁体，10转轴，11左轴承，12轴流风扇，13转子左挡板，14左端盖，15永磁体槽，16定位止口，b隔磁桥宽度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
内置式永磁转子高速电机，包括机壳1、定子铁心4、定子绕组3、转轴10、转子铁心8、永磁体9、轴承和端盖，机壳1外部设有接线盒7；定子铁心4由低损耗电工硅钢片叠压而成，定子绕组3为环形绕组结构并嵌入定子铁心4的槽中，转子铁心8由低损耗电工硅钢片叠压而成，通过过盈配合安装在转轴10上，采用内置式径向磁路结构，转子铁心8轭部周向均匀开设有4个永磁体槽15，永磁体9轴向插入永磁体槽15中，轴向两端分别通过转子左挡板13和转子右挡板6定位，横向通过永磁体槽的定位止口16定位，转轴10两端分别由左轴承11和右轴承5支承，左轴承11和右轴承5分别设置在左端盖14和右端盖2内，轴流风扇12通过过盈配合安装在转轴10左端，轴流风扇12与转子同步旋转，直接通风到电机内风道，形成转子自扇冷却方式。
永磁体槽15之间设有隔磁磁桥，隔磁磁桥宽度b越小，磁阻越大，但宽度太小会使转子冲片机械强度变差，b值根据电磁及强度计算优选；永磁体槽15空隙内充有高强度胶，以增加转子铁心及永磁体强度。
左轴承11和右轴承5为高速陶瓷角接触球轴承，采用背对背方式安装；在轴承内圈施加一定预紧力，两端轴承支承采用一端固定，一端游动的定位方式，用以调整轴向间隙；右轴承11内圈采用圆螺母及轴肩定位，外圈由右端盖2及轴承内盖定位。
本实用新型提供的内置式永磁转子高速电机适用于转速小于40000r/min的运动状态。
本实用新型的工作原理：该电机用作电动机运行时，变频交流电源接入接线盒7向定子绕组3供电，驱动转子铁心8及转轴10高速转动，转轴10轴伸端通过联轴器连接负载，通过转轴10的转动驱动负载运转；用作高速发电机运行时，转轴10轴伸端通过联轴器与驱动机械连接，驱动机械带动转轴10及转子铁心8高速旋转产生旋转磁场，并在定子绕组3中产生电动势，由定子绕组3向外部电路输出交流电能。
Claims (3)
1.一种内置式永磁转子高速电机，包括机壳、定子铁心、定子绕组、转轴、转子铁心、永磁体、轴承和端盖，其特征在于：定子铁心由低损耗电工硅钢片叠压而成，定子绕组为环形绕组结构并嵌入定子铁心的槽中，转子铁心无绕组，由低损耗电工硅钢片叠压而成，采用过盈配合安装在转轴上，转子铁心轭部周向均匀开设有永磁体槽，永磁体轴向插入永磁体槽中，轴向两端通过挡板定位，横向通过永磁体槽的定位止口定位，转轴两端由两对机械轴承支承，轴承设置在端盖内；转轴左端装有轴流风扇。
2.根据权利要求1所述的一种内置式永磁转子高速电机，其特征在于所述的永磁体槽之间设有隔磁磁桥，永磁体槽空隙中充有高强度胶。
3.根据权利要求1所述的一种内置式永磁转子高速电机，其特征在于所述的轴承为高速陶瓷角接触球轴承。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103078430A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-05-01 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种转子永磁成环形均布的永磁电机 |
| CN103580383A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 沈阳工业大学 | 一种转子采用混合保护的风水混合冷却高速永磁电机 |
| CN104037975A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-10 | 成都浩生钢铁有限公司 | 一种低损耗飞轮储能装置 |
| CN106787295A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 浙江永发机电有限公司 | 永磁电机 |
| CN106787454A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 浙江永发机电有限公司 | 伺服电机 |
| CN109184914A (zh) * | 2018-10-21 | 2019-01-11 | 至玥腾风科技投资集团有限公司 | 一种转子系统及燃气轮机发电机组 |
| CN109252960A (zh) * | 2018-10-21 | 2019-01-22 | 至玥腾风科技投资集团有限公司 | 一种燃气轮机发电机组 |
| CN109525098A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-03-26 | 重庆交通职业学院 | 汽车自调节永磁发电机 |
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103078430A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-05-01 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种转子永磁成环形均布的永磁电机 |
| CN103580383A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 沈阳工业大学 | 一种转子采用混合保护的风水混合冷却高速永磁电机 |
| CN103580383B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-08-10 | 沈阳工业大学 | 一种转子采用混合保护的风水混合冷却高速永磁电机 |
| CN104037975A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-09-10 | 成都浩生钢铁有限公司 | 一种低损耗飞轮储能装置 |
| CN106787295A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 浙江永发机电有限公司 | 永磁电机 |
| CN106787454A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-31 | 浙江永发机电有限公司 | 伺服电机 |
| CN106787295B (zh) * | 2017-02-22 | 2023-04-11 | 浙江永发机电有限公司 | 永磁电机 |
| CN106787454B (zh) * | 2017-02-22 | 2023-04-11 | 浙江永发机电有限公司 | 伺服电机 |
| CN109184914A (zh) * | 2018-10-21 | 2019-01-11 | 至玥腾风科技投资集团有限公司 | 一种转子系统及燃气轮机发电机组 |
| CN109252960A (zh) * | 2018-10-21 | 2019-01-22 | 至玥腾风科技投资集团有限公司 | 一种燃气轮机发电机组 |
| CN109525098A (zh) * | 2019-01-25 | 2019-03-26 | 重庆交通职业学院 | 汽车自调节永磁发电机 |
| CN109525098B (zh) * | 2019-01-25 | 2024-02-02 | 重庆交通职业学院 | 汽车自调节永磁发电机 |
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