專利名稱：一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)，尤其涉及一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
目前，廣泛采用的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，大多數(shù)采用的是二種結(jié)構(gòu)分為表面式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。表面式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，永磁體用高強(qiáng)度非導(dǎo)磁圈固定在鼠籠轉(zhuǎn)子的外部，磁極之間可以用非導(dǎo)磁材料，如樹脂、鋁、銅等填充，也可用導(dǎo)磁材料填充。若采用非導(dǎo)磁材料填充，則交直軸磁路對稱，屬于隱極電機(jī)；若采用導(dǎo)磁材料，則交軸磁阻小于直軸磁阻，為凸極電機(jī)， 可以利用凸極效應(yīng)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩提高過載能力。當(dāng)極數(shù)較少時(shí)，每極永磁體圓弧角度較大，材料利用率低、加工困難，可以采用拼塊式結(jié)構(gòu)，由多塊小永磁體拼成整個(gè)磁極。表面式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是導(dǎo)條在轉(zhuǎn)子內(nèi)部，產(chǎn)生的異步轉(zhuǎn)矩較小，僅適合于對起動(dòng)性能要求不高的場合。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，永磁體位于導(dǎo)條和鐵心軸孔之間的鐵心中，通常交軸磁阻小于直軸磁阻，轉(zhuǎn)子磁路不對稱，所產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩有助于提高過載能力和轉(zhuǎn)矩密度，鼠籠直接面向空氣隙，起動(dòng)性能好，廣泛應(yīng)用于要求起動(dòng)性能好的永磁同步電動(dòng)機(jī)中。內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是漏磁大，需要采取一定的隔磁措施，轉(zhuǎn)子機(jī)械強(qiáng)度差。根據(jù)相鄰一對極下永磁體的磁路關(guān)系，內(nèi)置式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可分為以下幾種(1)并聯(lián)式磁路結(jié)構(gòu)。在并聯(lián)式磁路結(jié)構(gòu)中，相鄰兩磁極的永磁體并聯(lián)提供每極磁通，每極永磁體產(chǎn)生的磁動(dòng)勢用于提供外磁路上一對極的磁壓降。( 串聯(lián)式磁路結(jié)構(gòu)。兩個(gè)磁極的永磁體串聯(lián)提供一對極的磁動(dòng)勢，每極磁通由一個(gè)磁極的永磁體面積提供。其優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)子軸不需要采用非導(dǎo)磁材料。每極永磁體可以分別組成字母“U”、“v”、“w”的形狀，分別稱為“U”、 “v”、“w”結(jié)構(gòu)，它們的優(yōu)點(diǎn)是可以放置較多的永磁體，每極磁通大，電機(jī)體積小，轉(zhuǎn)矩密度高，缺點(diǎn)是加工工藝復(fù)雜。當(dāng)極數(shù)較多時(shí)，徑向磁化的永磁體放置空間很小，且影響切向磁化永磁體的放置空間，此時(shí)往往采用并聯(lián)式磁路結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有技術(shù)中還有一種混合式結(jié)構(gòu)，如中國專利文獻(xiàn)CN102097876A于2011年6月 15日公開的一種表面式和內(nèi)置式混合的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。它包括轉(zhuǎn)子鐵芯、瓦片式永磁體、內(nèi)置式永磁體、轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述的瓦片式永磁體以N極、S極交替粘貼在轉(zhuǎn)子鐵芯的表面；所述的內(nèi)置式永磁體插放在轉(zhuǎn)子鐵芯中的“V”型槽內(nèi)；“V”型槽內(nèi)的兩塊永磁體極性相對布置，與相對應(yīng)的瓦片式永磁體形成磁路上的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。前述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，因存在漏磁、磁滯，電機(jī)效率難于提高。現(xiàn)有技術(shù)中，還有一種為圓柱形的永磁轉(zhuǎn)子和筒形的異步起動(dòng)轉(zhuǎn)子組成，其特點(diǎn)是氣隙磁密高，漏磁通較少，這種結(jié)構(gòu)是永磁體貼在主軸上、圓筒形轉(zhuǎn)子內(nèi)壁與主軸永磁體結(jié)合成一體，其結(jié)構(gòu)簡單，加工方便， 但安裝磁體工藝難度大。稀土永磁體屬于高能永磁體，極向間的排斥力極強(qiáng)，因此在轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)安裝磁瓦時(shí)，異極難并列，同極易磁崩或碰碎。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種易于組裝的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括主軸、鐵芯、永磁體，永磁體設(shè)置于鐵芯內(nèi)，鐵芯套設(shè)在于主軸，其特征在于所述永磁體是二片以上且為雙數(shù)的沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)，每片磁瓦的的外壁具有至少一條沿所述磁環(huán)軸向設(shè)置的燕尾槽，所述鐵芯用于安裝燕尾槽的內(nèi)壁具有與所述燕尾槽相匹配的燕尾棱。本實(shí)用新型所述的二片以上且為雙數(shù)， 是指磁瓦的片數(shù)與永磁電機(jī)的極數(shù)相等。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于每片磁瓦由兩片或以上的子瓦對接而成，每片子瓦上均具有一條燕尾槽。磁瓦制備時(shí)，一般都需要采用切削加工的方式，每片磁瓦由兩片或以上的子瓦對接而成，可以減小單片子瓦的弧度，從而減少切削量，一方面節(jié)約永磁材料(永磁體的價(jià)格十分昂貴)，另一方面降低加工成本，但各子瓦之間吸力或斥力大，裝配因難，易打碎子瓦，每片子瓦上均具有一條燕尾槽就解決了這個(gè)問題，只需沿燕尾槽推入子瓦即可，不會(huì)產(chǎn)生碰撞，因而不會(huì)打碎子瓦。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于各磁瓦之間還設(shè)置有不導(dǎo)磁的間隔墻，所述間隔墻是鋁條或鋁合金條或銅條，因此組裝磁瓦時(shí)，相鄰磁瓦之間的相斥力或相有為力比較小，組裝容易，且不易碰碎磁瓦。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻是電木或塑鋼或陶瓷材料。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻是鐵芯內(nèi)的一個(gè)鏤空的空間。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于在垂直于所述主軸的截面上，所述間隔墻兩側(cè)邊平行。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻的兩側(cè)面構(gòu)成楔形，在垂直于所述主軸的截面上，間隔墻兩側(cè)邊的夾角大體上為8°。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于還包括設(shè)置于所述永磁體與所述主軸之間的不導(dǎo)磁的隔離套；所述隔離套的兩端還設(shè)有導(dǎo)磁蓋，所述永磁體的軸向長度等于所述隔離套及兩件導(dǎo)磁蓋軸向長度之和。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述隔離套套設(shè)于所述主軸，所述永磁體是二片以上沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)直接套設(shè)于所述隔離套，所述鐵芯再套設(shè)于所述各磁瓦圍成的磁環(huán)。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述鐵芯套設(shè)于所述主軸，所述永磁體是二片以上沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)設(shè)置于所述鐵芯的內(nèi)壁和外壁之間的夾層內(nèi)。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述鐵芯套設(shè)于所述主軸，所述永磁體是二片以上沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)鑲嵌于所述鐵芯的內(nèi)壁。本實(shí)用新型的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，每片磁瓦的的外壁具有至少一條沿所述磁環(huán)軸向設(shè)置的燕尾槽，所述鐵芯用于安裝燕尾槽的內(nèi)壁具有與所述燕尾槽相匹配的燕尾棱，組裝時(shí)只需沿燕尾槽推入磁瓦即可，不會(huì)產(chǎn)生碰撞，因而不會(huì)打碎磁瓦。

[0022]圖1是本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例垂直軸線的剖視示意圖。圖2是本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例垂直軸線的剖視示意圖。圖3是本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例垂直軸線的剖視示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。參考圖1，本實(shí)用新型第一個(gè)實(shí)施例是一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括主軸101、鐵芯 102、永磁體103，所述鐵芯102套設(shè)于所述主軸101，所述永磁體103是二片沿圓周向均布的磁瓦，二片磁瓦圍成的磁環(huán)設(shè)置于所述鐵芯102的內(nèi)壁和外壁之間的夾層內(nèi)。每片磁瓦的的外壁具有二條沿所述磁環(huán)軸向設(shè)置的燕尾槽106，所述鐵芯102用于安裝燕尾槽106的內(nèi)壁具有與所述燕尾槽106相匹配的燕尾棱107。每片磁瓦由兩片子瓦對接而成，每片子瓦上均具有一條燕尾槽106。本實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，各磁瓦之間還設(shè)置有不導(dǎo)磁的間隔墻104，所述間隔墻104是鋁條或鋁合金條，當(dāng)然也可以采用銅條、電木、塑鋼、陶瓷材料或設(shè)置于鐵芯內(nèi)的一個(gè)鏤空空間來替代鋁或鋁合金。本實(shí)施例中，所述間隔墻的兩側(cè)面構(gòu)成楔形，在垂直于所述主軸的截面上，間隔墻兩側(cè)邊的夾角大體上為8°，當(dāng)然，作為本實(shí)施例的替代方案，在垂直于所述主軸的截面上，也可以所述將間隔墻兩側(cè)邊設(shè)置為小于8°，甚至平行。參考圖2，本實(shí)用新型第二個(gè)實(shí)施例也是一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括主軸201、鐵芯 202、永磁體203，所述鐵芯202套設(shè)于所述主軸201，具體設(shè)置結(jié)構(gòu)下面有述，所述永磁體 203是二片沿圓周向均布的磁瓦，二片磁瓦圍成的磁環(huán)鑲嵌于所述鐵芯202的內(nèi)壁；具體地，所述鐵芯202通過磁環(huán)套設(shè)于所述主軸201。每片磁瓦的的外壁具有二條沿所述磁環(huán)軸向設(shè)置的燕尾槽206，所述鐵芯202用于安裝燕尾槽206的內(nèi)壁具有與所述燕尾206槽相匹配的燕尾棱207。每片磁瓦由兩片子瓦對接而成，每片子瓦上均具有一條燕尾槽206。本實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，各磁瓦之間還設(shè)置有不導(dǎo)磁的間隔墻204，所述間隔墻是鋁條或鋁合金條，當(dāng)然也可以采用銅條、電木、塑鋼、陶瓷材料或設(shè)置于鐵芯內(nèi)的一個(gè)鏤空空間來替代鋁或鋁合金。本實(shí)施例中，所述間隔墻的兩側(cè)面構(gòu)成楔形，在垂直于所述主軸的截面上，間隔墻兩側(cè)邊的夾角大體上為8°，當(dāng)然，作為本實(shí)施例的替代方案，在垂直于所述主軸的截面上，也可以所述將間隔墻兩側(cè)邊設(shè)置為小于8°，甚至平行。參考圖3，本實(shí)用新型第三個(gè)實(shí)施例也是一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括主軸301、鐵芯 302、永磁體303，所述鐵芯302套設(shè)于所述主軸301，所述永磁體303是二片沿圓周向均布的磁瓦，二片磁瓦圍成的磁環(huán)設(shè)置于所述鐵芯302的內(nèi)壁和外壁之間的夾層內(nèi)。本實(shí)施例中，還包括設(shè)置于所述永磁體303與所述主軸301之間的不導(dǎo)磁的隔離套305，本實(shí)施例中， 隔離套是設(shè)置于鐵芯302與主軸301之間，而永磁體設(shè)置于鐵芯302內(nèi)部的夾層內(nèi)，應(yīng)當(dāng)理解，作為一種替代方案也可以設(shè)置成隔離套直接套設(shè)于主軸，永磁體構(gòu)成的磁環(huán)直接套設(shè)于隔離套，鐵芯再直接套設(shè)于磁環(huán)；所述隔離套305的兩端還設(shè)有導(dǎo)磁蓋，導(dǎo)套蓋可以是與隔離套截面相同的薄型端蓋，由導(dǎo)磁材料制成接觸地連接于隔離套的兩端，所述永磁體303 的軸向長度等于所述隔離套305加上兩件導(dǎo)磁蓋軸向長度之和。本實(shí)施例中，每片磁瓦的的外壁具有二條沿所述磁環(huán)軸向設(shè)置的燕尾槽306，所述鐵芯用于安裝燕尾槽306的內(nèi)壁具有與所述燕尾槽306相匹配的燕尾棱307。每片磁瓦由兩片子瓦對接而成，每片子瓦上均具有一條燕尾槽306。本實(shí)施例的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，各磁瓦之間還設(shè)置有不導(dǎo)磁的間隔墻 304，所述間隔墻304是鋁條或鋁合金條，當(dāng)然也可以采用銅條、電木、塑鋼、陶瓷材料或設(shè)置于鐵芯內(nèi)的一個(gè)鏤空空間來替代鋁或鋁合金。本實(shí)施例中，所述間隔墻的兩側(cè)面構(gòu)成楔形，在垂直于所述主軸的截面上，間隔墻兩側(cè)邊的夾角大體上為8°，當(dāng)然，作為本實(shí)施例的替代方案，在垂直于所述主軸的截面上，也可以所述將間隔墻兩側(cè)邊設(shè)置為小于8°，甚至平行。參考本實(shí)施例，可以輕易實(shí)施本實(shí)用新型的其它技術(shù)方案，在此不再重復(fù)。 前述三個(gè)實(shí)施例中，所述永磁電機(jī)均可以是異步起動(dòng)的永磁同步電機(jī)，所述實(shí)施例均為兩極電機(jī)，對于四極、六極……電機(jī)而言，所述磁瓦的數(shù)量對應(yīng)地為四片、六片……。
權(quán)利要求1.一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括主軸、鐵芯、永磁體，永磁體設(shè)置于鐵芯內(nèi)，鐵芯套設(shè)在于主軸，其特征在于所述永磁體是二片以上且為雙數(shù)的沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)，各磁瓦之間設(shè)置有不導(dǎo)磁的間隔墻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻是鋁條或鋁合金條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻是銅條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻是電木或塑鋼或陶瓷材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻是鐵芯內(nèi)的一個(gè)鏤空的空間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于在垂直于所述主軸的截面上，所述間隔墻兩側(cè)邊平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述間隔墻的兩側(cè)面構(gòu)成楔形，在垂直于所述主軸的截面上，間隔墻兩側(cè)邊的夾角為8°。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于還包括設(shè)置于所述永磁體與所述主軸之間的不導(dǎo)磁的隔離套；所述隔離套的兩端還設(shè)有導(dǎo)磁蓋，所述永磁體的軸向長度等于所述隔離套及兩件導(dǎo)磁蓋軸向長度之和。
9.根據(jù)權(quán)利要8所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述隔離套套設(shè)于所述主軸，所述永磁體是二片以上沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)直接套設(shè)于所述隔離套，所述鐵芯再套設(shè)于所述各磁瓦圍成的磁環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述鐵芯套設(shè)于所述主軸，所述永磁體是二片以上沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)設(shè)置于所述鐵芯的內(nèi)壁和外壁之間的夾層內(nèi)；或所述鐵芯套設(shè)于所述主軸，所述永磁體是二片以上沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)鑲嵌于所述鐵芯的內(nèi)壁。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電機(jī)技術(shù)，尤其涉及一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。包括主軸、鐵芯、永磁體，永磁體設(shè)置于鐵芯內(nèi)，鐵芯套設(shè)在于主軸，其特征在于所述永磁體是二片以上且為雙數(shù)的沿圓周向均布的磁瓦，各磁瓦圍成的磁環(huán)，每片磁瓦的外壁具有至少一條沿所述磁環(huán)軸向設(shè)置的燕尾槽，所述鐵芯用于安裝燕尾槽的內(nèi)壁具有與所述燕尾槽相匹配的燕尾棱。本實(shí)用新型提供一種易于組裝的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。
文檔編號(hào)H02K1/27GK202260718SQ20112034190
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者梁禮棠, 陳強(qiáng) 申請人:梁禮棠, 陳強(qiáng)