[實用新型]高速永磁電機轉子結構

有效

• 申請號: 201220613565.3
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN202978481U
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 畢劉新;張超;楊平西;楊帆;崔剛
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/32
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本實用新型涉及一種高速永磁電機轉子，尤其是一種適合于高速永磁電機，可有效地提高永磁電機的轉子冷卻效果和降低轉子永磁體裝配難度的高速永磁電機轉子。

背景技術

目前高速永磁電機轉子永磁體的固定有兩種方法：

碳纖維或玻璃纖維等高強度纖維綁扎方式。該種方式不需要熱套配合，裝配相對簡單，但缺點在：（1）于綁扎應力難以精確控制，造成產品質量的方差過大；（2）纖維的導熱系數較差，不利于轉子散熱；（3）纖維無法對永磁體可靠的磁屏蔽，導致整個轉子的渦流損耗較大。

采用不銹鋼或者是鈦合金等高強度護套進行熱套配合約束。該種方式易于產品質量控制，導熱系數好，并且可有效地對永磁體進行屏蔽。缺點在于：當永磁體分塊的時候，永磁體之間會產生斥力，難以進行熱套工裝。

發明內容

本實用新型是要提供一種高速永磁電機轉子結構，用于解決高速電機的永磁體熱套約束的技術問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案是：一種高速永磁電機轉子結構，包括轉子、永磁體塊和磁極間隔，其特點是：轉子上設有徑向螺栓孔和軸向通風孔，且徑向螺栓孔和軸向通風孔相連通，永磁體塊和磁極間隔通過螺栓固定在轉子上。

轉子上的永磁體塊和磁極間隔外熱套護套，護套收縮后緊箍在轉子上。

護套材質為鈦合金或者高強度金屬，護套上面開有對應轉子螺栓的孔，且孔直徑大于螺栓的直徑。

本實用新型的有益效果：

本實用新型先通過螺栓將分塊的永磁體固定于轉子上，然后進行護套的熱套工裝，由于護套上面有對應于螺栓的孔，因此熱套成功之后，螺栓可以取出，螺栓孔形成徑向通風孔，與軸向的通風孔形成轉子通風冷卻系統。具有以下優點：

1）通過采用螺栓固定永磁體，解決了熱套工裝過程中的分塊永磁體互斥問題；

2）永磁體固定之后，可以方便的進行永磁體表面的精加工，降低了熱套配合時候的護套加熱溫度，既避免了永磁體的失磁風險有降低了因為高溫導致的護套氧化問題；

3）螺栓孔與轉子軸向通風孔可以構成轉子通風冷卻系統，解決了高速永磁電機的轉子冷卻問題；

4）螺栓最終旋出，避免了螺栓造成應力集中而導致的永磁體破碎問題。

本實用新型采用螺栓固定永磁體，解決了熱套配合過程中的分塊永磁體互斥問題，方便了永磁電機熱套時候的工裝難度；永磁體通過螺栓固定之后，可以方便的進行表面的精加工，降低了熱套配合時候的護套加熱溫度；護套裝配之后，螺栓可以旋出，其螺栓孔可以作為徑向通風孔，與軸向通風孔構成了轉子通風冷卻系統；螺栓最終旋出，還避免了因螺栓導致的應力集中問題。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構主剖視圖；

圖2是圖1的左剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖1，2所示，本實用新型的高速永磁電機轉子結構，包括轉子1、永磁體塊4、磁極間隔5、螺栓6、護套7等。

轉子1上具有徑向螺栓孔2和軸向通風孔3，兩者是連通的。永磁體塊4和磁極間隔5也存在螺栓孔，永磁體塊4和磁極間隔5通過螺栓6固定于轉子1上。此時整個轉子1可以進行轉子外圓的精加工，降低配合公差，并提高其同心度，保證其在高速下的轉子動平衡性。

護套7材質為鈦合金或者鋼等高強度金屬，上面有對應轉子螺栓的孔，并且直徑要比螺栓6的直徑大。

護套7經過加熱膨脹，套到裝配好的轉子上（包括永磁體塊4與磁極間隔5），等溫度降低后，護套7收縮，從而緊緊的將轉子箍住。

采用扳手將螺栓6通過護套上的孔旋出，此時徑向螺栓孔2與軸向通風孔3連通。當轉子旋轉時，徑向螺栓孔中的空氣因為離心力的作用而甩出，從而迫使空氣從轉子兩端進入軸向通風孔3，從而形成了轉子通風系統。

本實用新型的永磁體上打螺栓孔，然后通過螺栓固定在轉子上，從而解決了永磁體之間因為斥力而沒法排列成型問題。待永磁體固定之后，可以進行外圓表面的精加工。護套表面有對應螺栓的孔，加熱之后膨脹，從而可以套上永磁體，待溫度降低后，護套將永磁體緊緊箍在轉子上。通過扳手將螺栓從護套表面的孔中旋出來，從而形成了徑向的通風孔。轉子軸向具有通風孔，與徑向通風孔連通，當轉子旋轉時，由于離心力的作用，徑向通風孔內的空氣會因為離心力甩出，從而推動了轉子內部的空氣循環。