CN204597663U - 一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子 - Google Patents

Abstract

一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，涉及电机转子，其特征在于，所述转子包括转轴（3）、转子铁心（5）、永磁体（1）、加强筋（2），隔磁桥（4）；永磁体（1）嵌套在转子铁心（5）中，永磁体（1）分为多层，层数大于等于2；每层永磁体（1）分为多段，段数大于等于2，每段永磁体（1）之间具有加强筋（2）；每层永磁体（1）的两端都有加强筋（2）和隔磁桥（4）；靠近转子最外侧的永磁体层，开设的隔磁桥（4）较小，而永磁体内层的隔磁桥（4）逐渐增大。本实用新型转子即可以避免由于永磁体外层隔磁桥开设过大而降低转子强度的问题，又可以通过永磁体内层隔磁桥尺寸来降低漏磁问题。

Description

一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子

技术领域

本实用新型涉及电机转子，涉及一种高速内置式永磁电机转子，该转子具有较高的可靠性，较低的涡流损耗，较小的漏磁系数等特点。

背景技术

高速电机由于转速高，功率密度大，体积小，可以有效地节约材料；由于转动惯量较小，所以动态响应较快；高速电机可与工作机或负载直接相连，省去了传统的机械变速装置，因而可减小噪音和提高传动系统的效率。高速电机的研究与应用符合节能减排的经济发展需要，目前已成为国际电工领域的研究热点之一，在高速磨床、空气循环制冷系统、储能飞轮、高速离心压缩机、鼓风机、航空航天等具有广泛的应用前景。

永磁电机以其结构简单、力能密度高、无励磁损耗、效率高等优点，适合于高速电机。高速高频电机与普通电机相比设计难度较大，高速电机转速高达每分钟数万转甚至十几万转，圆周速度可达200m/s以上，转子强度问题更为突出，因为永磁体和硅钢片不能承受高速旋转产生的拉应力而必须对其采取保护措施，转子设计及加工工艺也成为高速电机设计的难点之一。与面贴式永磁电机相比，内插式永磁电机拥有较小的永磁用量，较小的转子涡流损耗，较高的效率以及简单的加工和工艺，因此最适合高速电机，但同时对于内置式永磁电机，转子在高速旋转时，永磁体和转子铁心质量所引起的离心力会作用于隔磁桥，影响隔磁桥的强度，同时由于传统内置式永磁电机，由于永磁体为单层结构，永磁体单块质量较大，导致安装孔过大，严重影响转子铁心的应力分布，造成局部应力过大的问题。因此对于内置式高速永磁电机，减小转子开孔和隔磁桥对转子应力的影响，提高转子强度，是高速内置式永磁电机亟需解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，其目的是解决以往的内置式高速永磁电机转子在高速旋转的情况下由于永磁体单块过大、转子开孔过大严重降低转子可靠性以及隔磁桥处应力局部过大，从而降低了转子运行寿命的问题，同时降低内置式永磁体漏磁严重的问题。

本实用新型技术方案如下：

一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，所述转子包括转轴、转子铁心、永磁体、加强筋，隔磁桥；永磁体嵌套在转子铁心中，永磁体分为多层，层数大于等于2；每层永磁体分为多段，段数大于等于2，每段永磁体之间具有加强筋；每层永磁体的两端都有加强筋和隔磁桥；靠近转子最外侧的永磁体层，开设的隔磁桥较小，而永磁体内层的隔磁桥逐渐增大。

所述的一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，所述转子极数为2极、或4极、或6极或8极。

所述的一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，所述永磁体形状为弧形开口朝向转子中心或背向转子中心的圆弧形，或为W型或V字型结构。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子包括转轴、转子铁心、分层永磁体、加强筋，隔磁桥。其中永磁体嵌套在转子铁心中，转子铁心由高强度硅钢片叠压而成，永磁体分为多层，分层数大于等于2，可以减小每层永磁体的质量和尺寸，减小每层永磁体在转子铁心的开孔大小，可以降低传统单层永磁体结构由于永磁体较大导致转子铁心开孔过大，使转子应力在开孔处局部过大，从而严重影响转子强度的问题，永磁体分为多层结构，可以避免单层永磁体结构在开孔处应力集中的现象。此外，每层永磁体结构又分为多段，段数大于等于2，可以降低单块永磁体的质量，较大的降低单块永磁体质量对转子铁心和隔磁桥应力的影响程度。每段永磁体之间和每层永磁体两端都具有非导磁加强筋，在高速旋转时，加强筋可以轴承较大的应力，可以降低永磁体对隔磁桥和转子铁心应力的影响程度，避免隔磁桥处应力局部过大从而降低转子寿命的问题，同时非导磁加强筋具有隔磁的作用，可以降低永磁体分段而造成的漏磁问题。每层永磁体的两端开设有隔磁桥，靠近转子最外侧的永磁体层，开设的隔磁层较小，而内层的隔磁桥逐渐增大，是因为永磁体外层的离心力较大，开设隔磁桥如果较大会降低转子铁心的强度，而永磁体内层的离心力逐渐较小，可以加大隔磁桥的尺寸，这样既可以避免由于永磁体外层隔磁桥开设过大而降低转子强度的问题，同时又通过逐渐加大永磁体内层的隔磁桥尺寸来降低永磁体漏磁问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中： 1.永磁体，2.加强筋，3.转轴，4.隔磁桥，5.转子铁心。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

本实用新型提供一种高速永磁电机转子，包括转轴3、转子铁心5、永磁体1、加强筋2，隔磁桥4。分层永磁体1嵌套在转子铁心5中，转子铁心5由高强度硅钢片叠压而成，永磁体1分为多层结构，分层数大于等于2，每层永磁体1分为多段，段数大于等于2，每段永磁体1之间具有非导磁加强筋2，每层永磁体1两端有加强筋2和隔磁桥4，最外侧的永磁体层，开设的隔磁桥4较小，而内层的隔磁桥4逐渐增大，即可以降低外层永磁体1对隔磁桥4的影响程度，又可以减弱永磁体1的漏磁问题。

永磁体1分为多层，可以减小每层永磁体1的质量和尺寸，减小每层永磁体在转子铁心的开孔尺寸，可以降低传统的单层永磁体1由于永磁体较大导致转子铁心5开孔较大，使转子铁心5的应力在开孔处局部过大，从而严重影响了转子的强度，降低了转子在高速旋转时的可靠性的问题，永磁体分层结构，可以避免单层永磁体结构在开孔处应力集中的现象；此外，每层永磁体1又分为多段，段数大于等于2，可以减小每块永磁体1的质量，较大的降低在高速旋转时单块永磁体1对转子铁心5和隔磁桥4应力的影响程度；每段永磁体1之间和每层永磁体1两端都具有非导磁加强筋2，在高速旋转时，加强筋可以承受较大的应力，从而可以降低永磁体1对隔磁桥4处和转子铁心5的影响程度，避免在隔磁桥4处出现局部应力过大从而降低转子寿命的问题，同时非导磁加强筋2具有隔磁的作用，可以降低永磁体1分段而造成的漏磁问题。每层永磁体1的两端开设有隔磁桥4，靠近转子最外侧的永磁体层，开设的隔磁桥4较小，而内层的隔磁桥4逐渐增大，是因为外侧的离心力较大，开设隔磁桥4如果较大会降低转子铁心5的强度，而内层的离心力逐渐较小，可以加大隔磁桥4的尺寸，这样既可以避免由于隔磁桥4开设过大而降低转子强度的问题，同时又通过逐渐加大永磁体1内层的隔磁桥4尺寸来降低永磁体1漏磁问题。

Claims (3)

1.一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，其特征在于，所述转子包括转轴（3）、转子铁心（5）、永磁体（1）、加强筋（2），隔磁桥（4）；永磁体（1）嵌套在转子铁心（5）中，永磁体（1）分为多层，层数大于等于2；每层永磁体（1）分为多段，段数大于等于2，每段永磁体（1）之间具有加强筋（2）；每层永磁体（1）的两端都有加强筋（2）和隔磁桥（4）；靠近转子最外侧的永磁体层，开设的隔磁桥（4）较小，而永磁体内层的隔磁桥（4）逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，其特征在于，所述转子极数为2极、或4极、或6极或8极。

3.根据权利要求1所述的一种永磁体分层结构的高速永磁电机转子，其特征在于，所述永磁体（1）形状为弧形开口朝向转子中心或背向转子中心的圆弧形，或为W型或V字型结构。