CN216356155U - 异步转子永磁化结构及电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了异步转子永磁化结构及电机，涉及电机技术领域，包括：转子铁芯，转子铁芯的周向上具有多个卡槽；永磁体，永磁体的内表面上具有与卡槽适配的凸起，卡槽能够卡住凸起。本实用新型转子铁芯上永磁体采用了特殊结构的卡槽设计，永磁体底部有装配用凸起，与转子铁芯表面的卡槽形成榫卯结构，牢固可靠；有效的利用了老旧的Y、Y2系列三相异步电机铸铝转子，再进行加工，形成了表贴式永磁异步电机转子，可大量利用国内现存老旧的Y、Y2系列三相异步电机进行改造，材料有效利用率高；与传统的表贴式永磁电机相比，取消了转子外圆的不锈钢或碳纤维护套，无需使用环氧树脂或厌氧胶对永磁体进行粘接，该结构永磁体安装方便，经济实用。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，更具体的说是涉及异步转子永磁化结构及电机。
背景技术
目前永磁同步电机由于功率因数高、效率高、电流小等多种优点，在各行各业得到广泛的应用，实现很好的节能效果。永磁同步电机转子结构分为表贴式和内嵌式两种，一般内嵌式转子由普通硅钢片冲压成特殊磁钢槽后叠压而成，而表贴式转子由普通硅钢片或含碳量低的碳素结构钢(如Q235A、A3、10#)叠压而成，表贴式转子铁芯主要用于给转子磁钢建立磁场通道，使用硅钢片或碳素结构钢造成材料有效利用率低，价格较贵。我国现存大量的电动机为Y，Y2系列的三相异步电动机，其转子铁芯采用硅钢片叠压成鼠笼式结构再进行铸铝的方式制造，但由于电机转子在旋转切割定子线圈建立的磁场过程中，铸铝转子内部产生运行电流，电流会带来转子发热，引起转子损耗，因此Y，Y2系列三相异步电机效率较低。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了异步转子永磁化结构及电机，旨在解决上述背景技术中的问题之一。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一方面，本实用新型提供了一种异步转子永磁化结构，包括：
转子铁芯，所述转子铁芯的周向上具有多个卡槽；
永磁体，所述永磁体的内表面上具有与所述卡槽适配的凸起，所述卡槽能够卡住所述凸起。
进一步地，所述永磁体的内表面为能够与所述转子铁芯外表面贴合的弧面。
进一步地，所述永磁体的弧长小于相邻两个所述卡槽之间的弧长，以使相邻两个所述永磁体间隔设置。
进一步地，所述永磁体与所述转子铁芯的长度相等。
进一步地，所述凸起为连续型结构或间断型结构。
进一步地，该异步转子永磁化结构还包括第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈和第二挡圈分别固定设置于所述转子铁芯的两端，所述第一挡圈和第二挡圈的外边缘分别高于所述转子铁芯的外表面，所述第一挡圈和第二挡圈用于对所述永磁体的两端进行限制。
更进一步地，所述转子铁芯上具有沿其轴向设置的第一通孔，所述第一挡圈和第二挡圈上具有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔内共同穿设有拉紧螺杆，所述拉紧螺杆的两端延伸至所述第一挡圈和第二挡圈外，所述拉紧螺杆的端部安装有螺母，用于将所述第一挡圈和第二挡圈固定在所述转子铁芯的两端。
另一方面，本实用新型还提供了一种电机，采用上述所述的异步转子永磁化结构。
经由上述的技术方案可知，本实用新型公开提供了一种异步转子永磁化结构及电机，具有以下有益效果：
1、本实用新型有效的利用了老旧的Y、Y2系列三相异步电机铸铝转子，再进行加工，形成了表贴式永磁异步电机转子，可大量利用国内现存老旧的Y、Y2系列三相异步电机进行改造，材料有效利用率高，经济可行。
2、改造后的电机转子在运行中无电流损耗，与原三相异步电机在同功率下比较，电机额定功率因数提高10％以上，额定效率提高5％～8％，并降低了电机的重量、振动和噪音。
3、转子铁芯上永磁体采用了特殊结构的卡槽设计，永磁体底部有装配用凸起，与转子铁芯表面的卡槽形成榫卯结构，牢固可靠。
4、与传统的表贴式永磁电机相比，取消了转子外圆的不锈钢或碳纤维护套，无需使用环氧树脂或厌氧胶对永磁体进行粘接，该结构永磁体安装方便，材料消耗量小，经济实用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型提供的异步转子永磁化结构的结构示意图；
图2为本实用新型提供的异步转子永磁化结构在另一种视角下的结构示意图；
图3为本实用新型提供的图2中A-A方向的剖视图；
图4为本实用新型提供的永磁体的结构示意图；
图5为本实用新型提供的异步转子永磁化结构的爆炸图。
其中：1为转子铁芯；2为卡槽；3为永磁体；4为凸起；5为转轴；6为第一挡圈；7为第二挡圈；8为拉紧螺杆；9为平垫圈；10为螺母。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1-5，一方面，本实用新型提供了一种异步转子永磁化结构，包括：
转子铁芯1，转子铁芯1的周向上具有多个卡槽2；其中，转子铁芯1使用Y、Y2系列标准铸铝转子铁芯1，采用机械加工方式，车掉铸铝转子铁芯1两侧端环，并将外圆加工到设计要求尺寸，再在转子铁芯1表面加工出梯形卡槽2，以及用于安装拉紧螺杆8的第一通孔，转子铁芯1的中心固定穿设有转轴5，转轴5的材料为普通轴料40Cr或者45钢，可使用原Y、Y2系列的标准转轴5；
永磁体3，永磁体3的内表面上具有与卡槽2适配的凸起4，卡槽2能够卡住凸起4。其中，永磁体3材料为稀土永磁铷铁硼材料，永磁体3底面有梯形凸起4，凸起4与转子铁芯1表面的梯形卡槽2形成榫卯结构，以使永磁体3牢固的固定在转子铁芯1的表面上，多极永磁体3无需使用传统的环氧树脂灌封，也不需在永磁体3外圆使用不锈钢钢套包裹，安装方便快捷。
在本实施例中，永磁体3的内表面为能够与转子铁芯1外表面贴合的弧面。永磁体3的弧长小于相邻两个卡槽2之间的弧长，以使相邻两个永磁体3间隔设置。永磁体3的长度与转子铁芯1的长度相等。
在本实施例中，凸起4为连续型结构或间断型结构，优选为，连续型结构。
在本实施例中，该异步转子永磁化结构还包括第一挡圈6和第二挡圈7，第一挡圈6和第二挡圈7分别固定设置于转子铁芯1的两端，第一挡圈6和第二挡圈7的外边缘分别高于转子铁芯1的外表面，第一挡圈6和第二挡圈7用于对永磁体3的两端进行限制。其中，转子铁芯1上具有沿其轴向设置的第一通孔，第一挡圈6和第二挡圈7上具有与第一通孔对应的第二通孔，第一通孔和第二通孔内共同穿设有拉紧螺杆8，拉紧螺杆8的两端延伸至第一挡圈6和第二挡圈7外，拉紧螺杆8的端部安装有螺母10，用于将第一挡圈6和第二挡圈7固定在转子铁芯1的两端。
另一方面，本实用新型还提供了一种电机，采用上述的异步转子永磁化结构。
以下通过一台6极，铁芯长度205mm，铸铝转子结构三相异步电机为例，对改造异步转子永磁化结构的操作步骤做进一步地解释说明。
步骤1：将铸铝转子通过机械加工的方式去掉两侧端环，将转子外圆Φ230mm加工到Φ215.8mm，仅去除部分的表层铸铝成分，保留铸铝转子中的大部分硅钢片和铝锭；
将铸铝铁芯表面加工成倒梯形卡槽2，梯形槽斜边60～85°，保证永磁体3的凸起4能够卡接在卡槽2内，装配后使得永磁体3无法从卡槽2中脱出；
将铸铝铁芯表面加工6个Φ12的第一通孔，用于拉紧螺栓穿入后紧固第一挡圈6和第二挡圈7使用；
步骤2：将6个极的永磁体3依次沿着转子铁芯1表面的卡槽2装入，永磁体3的内表面紧贴在转子铁芯1的表面，形成榫卯结构，永磁体3装入后，转子外圆尺寸Φ227mm，电机转子铁芯1与定子铁芯的单边气隙为1.5mm；
步骤3：将第一挡圈6和第二挡圈7分别放在转子铁芯1两端，第一挡圈6和第二挡圈7上的第二通孔与转子铁芯1的第一通孔对齐；第一挡圈6和第二挡圈7的外圆尺寸与永磁体3的外圆尺寸一致；
步骤4：将拉紧螺杆8从第一挡圈6上的第二通孔穿入，依次穿过转子铁芯1上的第一通孔和第二挡圈7上的第二通孔，使得拉紧螺杆8的两端分别延伸出第一挡圈6和第二挡圈7的外侧；
步骤5：将平垫圈9和螺母10依次装入拉紧螺杆8的两端，并紧固使其成为一个整体。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (8)
1.一种异步转子永磁化结构，其特征在于，包括：
转子铁芯，所述转子铁芯的周向上具有多个卡槽；
永磁体，所述永磁体的内表面上具有与所述卡槽适配的凸起，所述卡槽能够卡住所述凸起。
2.根据权利要求1所述的异步转子永磁化结构，其特征在于，所述永磁体的内表面为能够与所述转子铁芯外表面贴合的弧面。
3.根据权利要求1所述的异步转子永磁化结构，其特征在于，所述永磁体的弧长小于相邻两个所述卡槽之间的弧长，以使相邻两个所述永磁体间隔设置。
4.根据权利要求1所述的异步转子永磁化结构，其特征在于，所述永磁体与所述转子铁芯的长度相等。
5.根据权利要求1所述的异步转子永磁化结构，其特征在于，所述凸起为连续型结构或间断型结构。
6.根据权利要求1所述的异步转子永磁化结构，其特征在于，还包括第一挡圈和第二挡圈，所述第一挡圈和第二挡圈分别固定设置于所述转子铁芯的两端，所述第一挡圈和第二挡圈的外边缘分别高于所述转子铁芯的外表面，所述第一挡圈和第二挡圈用于对所述永磁体的两端进行限制。
7.根据权利要求6所述的异步转子永磁化结构，其特征在于，所述转子铁芯上具有沿其轴向设置的第一通孔，所述第一挡圈和第二挡圈上具有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔内共同穿设有拉紧螺杆，所述拉紧螺杆的两端延伸至所述第一挡圈和第二挡圈外，所述拉紧螺杆的端部安装有螺母，用于将所述第一挡圈和第二挡圈固定在所述转子铁芯的两端。
8.一种电机，其特征在于，采用权利要求1-7任一所述的异步转子永磁化结构。
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| CN202123174631.XU CN216356155U (zh) | 2021-12-16 | 2021-12-16 | 异步转子永磁化结构及电机 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114977571A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-08-30 | 中国石油大学(华东) | 一种表贴式永磁同步电机永磁体定位结构 |
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2021
- 2021-12-16 CN CN202123174631.XU patent/CN216356155U/zh active Active
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