CN203632508U - 一种永磁同步电机的放射型转子结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的解决方案是，一种永磁同步电机的放射型转子结构，包括中心轴、套筒、铁芯和磁钢。所述套筒安装在所述中心轴上，所述铁芯安装在所述套筒上，所述磁钢沿设置在铁芯中，形成轮辐式结构，所述各磁钢自轴心处向外呈放射状分布。所述磁钢为平板状或者略带弧形的板状。在所述铁芯位于所述相邻两磁钢之间部位，沿所述铁芯圆形横断面的直径方向分别设置有径向空槽，用以增大磁阻，减少交轴漏磁通。所述空槽的数量与所述磁钢数量相同，且与磁钢交错且均匀地分布在铁芯上。所述各磁钢和所述各径向空槽的外边缘到中心轴的距离均小于铁芯半径，即所述磁钢和所述空槽均在铁芯内，边缘没有开通。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种永磁同步电机的转子结构，特别是一种永磁同步电机的放射型转子结构。
背景技术
目前，工业应用的永磁同步电机转子，由中心轴、铁芯和磁钢构成辊状结构，其磁钢采用传统的瓦片形磁钢（弧面状），各瓦片形磁钢粘接在铁芯外圆表面上，并且用绑扎材料绑紧在铁芯上，其缺点是，随着电机功率加大的要求，转子直径需要做得较大，这样转子外围的离心力相应增大，上述磁钢粘接加绑扎式的结构也不能满足强度要求，因此这种结构的转子强度较差。此后工程技术人员设计出一种整体式转子，它采用将平板状磁钢沿铁芯直径方向成对卡入铁芯中的结构，在铁芯位于各磁钢内端端面的部位，分别开有一个与中心轴同轴心的弧面形空槽。它解决了同转子直径增大带来的强度差的问题，但由于转子磁路漏磁大，交轴磁导大于直轴磁导，交轴电抗Xq明显大于直轴电抗Xd，致使高次谐波磁势特别是齿谐波磁势引起脉动力矩加大，从而影响电机平稳运转，使电机产生振动，因此这种转子结构会造成电机启动、运行的稳定性较差。
发明内容
本实用新型的目的在于，解决现有技术强度差、漏磁大的问题，而提供一种强度高、漏磁小的永磁同步电机的转子结构。
为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是，一种永磁同步电机的放射型转子结构，包括中心轴、套筒、铁芯和磁钢。所述套筒安装在所述中心轴上，所述铁芯安装在所述套筒上，所述磁钢沿设置在铁芯中，形成轮辐式结构，所述各磁钢自轴心处向外呈放射状分布。所述磁钢为平板状或者略带弧形的板状。在所述铁芯位于所述相邻两磁钢之间部位，沿所述铁芯圆形横断面的直径方向分别设置有径向空槽，用以增大磁阻，减少交轴漏磁通。所述空槽的数量与所述磁钢数量相同，且与磁钢交错且均匀地分布在铁芯上。所述各磁钢和所述各径向空槽的外边缘到中心轴的距离均小于铁芯半径，即所述磁钢和所述空槽均在铁芯内，边缘没有开通。所述套筒为非导磁材料制成。在所述套筒外表面处设置有与上述径向空槽相对应的卡接凸台，所述各卡接凸台带有向心卡挡凸起，所述各卡接凸台卡入上述相应的各径向空槽，与所述铁芯构成向心锁定配合结构。如此一来，随着转子转动时离心力的作用，铁芯会被自动向中心轴轴心方向锁紧，即自锁，磁钢是卡入该铁芯中的，因此强度差的问题以及漏磁大的问题都得到了很好的解决。
为了使转子磁路中漏磁小，而且均匀，使直轴电抗Xd与交轴电抗Xq相同或相近，无论各径向空槽是否居中设置在铁芯位于各相邻两磁钢之间的中心部位，最好将所述铁芯上的各径向空槽制成横断面外缘窄、内端宽的梯形或者三角形空槽，所述各卡接凸台为根部最窄、外缘顶部最宽的燕尾状向心锁定卡接凸台。所述磁钢至少设置1对，但根据需要可设置2对、3对、4对、6对、8对、10对等，无论磁钢数量为几对，所述各径向空槽最好均居中设置在各相邻两磁钢之间的铁芯的中间位置，以保持磁路均匀。所述铁芯最好为一体结构，当然也可以为分体结构，其外围可被缠绑住，此时由于卡接凸台的向心锁定作用，各分体铁芯块也不会因离心力甩出，缠绑层受力很小，也不会影响其强度，但最好选择一体结构的铁芯。
由于本实用新型采用了上述结构，各磁钢沿铁芯横断面的直径方向成对相对设置在铁芯中，在各相邻两个磁钢中间分别设置相应的径向空槽，增大了磁阻，非导磁性套筒上的各卡接凸台与相应径向空槽向心锁定配合，转子上的磁钢不会因转子直径增大，离心力大而被甩出，在较大磁阻作用下，漏磁通明显减小，因此它具有转子强度高，漏磁小的优点，漏磁小将使直轴电抗与交轴电抗相同或相近，使电机起动、运行的平稳性较好，振动小，电机性能明显提高。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面所列附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1 实施例1所述本实用新型结构横断面剖视图；
图2 实施例2所述本实用新型结构横断面剖视图；
图3本实用新型的卡接凸台的第二种形状示意图；
图4本实用新型的卡接凸台的第三种形状示意图；
图5本实用新型的卡接凸台的第四种形状示意图；
附图中，各标号所代表的组件列表如下：
图1中：11铁芯 12中心轴 13套筒 14磁钢 15空槽 16卡接凸台
图2中：21铁芯 22中心轴 23套筒 24磁钢 25空槽 26卡接凸台
图3中：31铁芯 32中心轴 33套筒 35空槽 36卡接凸台
图4中：41铁芯 42中心轴 43套筒 45空槽 46卡接凸台
图5中：51铁芯 52中心轴 53套筒 55空槽 56卡接凸台。
具体实施方式
实施例1，见图1，一种永磁同步电机放射型转子结构，包括中心轴12、套筒13、铁芯11和磁钢14。所述套筒13安装在所述中心轴12上，所述铁芯11安装在所述套筒13上，所述磁钢14设置在铁11芯中，形成轮辐式结构，所述各磁钢14自轴心处向外呈放射状分布。所述磁钢14为平板状或者略带弧形的板状。在所述铁芯11上，位于所述相邻两磁钢14之间部位，沿所述铁芯11圆形横断面的直径方向分别设置有径向空槽15，用以增大磁阻，减少交轴漏磁通。所述径向空槽15为一端宽一端窄的长锥形，所述空槽15的数量与所述磁钢14数量相同，且与磁钢15交错且均匀地分布在铁芯11上。所述各磁钢14和所述各径向空槽15的外边缘到中心轴的距离均小于铁芯11的半径，即所述磁钢14和所述空槽15均在铁芯11内，边缘没有开通。所述套筒13为非导磁材料制成。在所述套筒13外表面处设置有与上述径向空槽15相对应的卡接凸台16，所述各卡接凸台16带有向心卡挡凸起，所述各卡接凸台16卡入上述相应的各径向空槽15，与所述铁芯11构成向心锁定配合结构，所述卡接凸台16为根部窄、上端宽的近似扇形的横断面。
实施例2，见图2，本实用新型除了铁芯上的径向空槽的形状有所改变外，其他结构均与实施例1所述相同。在图2所示示意图中，本实用新型的径向空槽25是横断面为矩形的长条状径向空槽。当然各径向空槽还可以为横断面的两端为略带弧形的径向空槽，或者横断面近似椭圆状的径向空槽，此处不再一一给出图示。
实施例3，见图3、4、5，本实用新型套筒上的卡接凸台还可以采用不同的形状，在图3中，卡接凸台36为根部小，上端大的近似圆形的横断面；在图4中，卡接凸台46横断面为锯齿状；在图5中，卡接凸台56横断面为矩形。
Claims (1)
1.一种永磁同步电机的放射型转子结构，其特征在于所述放射型转子结构包括中心轴、套筒、铁芯和磁钢；所述套筒安装在所述中心轴上，所述铁芯安装在所述套筒上，所述磁钢设置在铁芯中，形成轮辐式结构，所述各磁钢自轴心处向外呈放射状分布；所述磁钢为平板状或者略带弧形的板状；在所述铁芯位于所述相邻两磁钢之间部位，沿所述铁芯圆形横断面的直径方向分别设置有径向空槽，用以增大磁阻，减少交轴漏磁通；所述空槽的数量与所述磁钢数量相同，且与磁钢交错且均匀地分布在铁芯上；所述各磁钢和所述各径向空槽的外边缘到中心轴的距离均小于铁芯半径，即所述磁钢和所述空槽均在铁芯内，边缘没有开通；所述套筒为非导磁材料制成；在所述套筒外表面处设置有与上述径向空槽相对应的卡接凸台，所述各卡接凸台带有向心卡挡凸起，所述各卡接凸台卡入上述相应的各径向空槽，与所述铁芯构成向心锁定配合结构。
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