[實用新型]低渦流損耗的永磁電機轉子

有效

• 申請號: 201320793417.9
• 申請日: 2013-12-04
• 公開（公告）號: CN203554106U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 王淑旺;林巨廣;孫純哲;馬祥宏;徐義;趙前堅
• 申請（專利權）人: 安徽巨一自動化裝備有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本實用新型涉及永磁電機轉子結構，尤其是在一種低渦流損耗的永磁電機轉子結構。

背景技術

隨著技術的發展，釹鐵硼永磁材料的性能提升和電機加工制造精度的提高，使得電機的效率逐步提高。但是，在產業技術的實踐過程中發現，特別是對于一些分數槽繞組的永磁電機結構中，由于諧波磁場作用到電機的轉子上，在永磁體、前轉子壓板及后轉子壓板構成的回路中感應出電流，產生損耗。并因為永磁體體積較大，使得轉子上的永磁體中產生渦流，大大降低了電機的效率。

實用新型內容

本實用新型是為避免上述現有技術所存在的不足之，提供一種低渦流損耗的永磁電機轉子，以期能減少永磁體的渦流損耗，提高電機的效率。

本實用新型為解決技術問題采用如下技術方案：

本實用新型低渦流損耗的永磁電機轉子，是在轉子軸上通過鍵連接固定設置轉子鐵芯、各永磁體與轉子鐵心配合設置，并有前轉子壓板和后轉子壓板分別固定設置在所述轉子鐵芯的前端面和后端面上；其結構特點是：設置所述各永磁體的表面具有絕緣層，使得在各永磁體之間、在各永磁體與轉子鐵心之間，在各永磁體與前轉子壓板之間，以及在各永磁體與后轉子壓板之間形成相互絕緣。

本實用新型低渦流損耗的永磁電機轉子的結構特點也在于：所述各永磁體沿軸向分段設置為各永磁體段，并在所述各永磁體段之間形成有絕緣層。

本實用新型低渦流損耗的永磁電機轉子的結構特點還在于：所述永磁體與轉子鐵心的配合設置包括，所述永磁體以內嵌式與轉子鐵心配合設置，以及所述永磁體以外貼式與轉子鐵心配合設置。

與已有技術相比，本實用新型有益效果體現在：

通過三維電磁場有限元仿真和實驗樣機的驗證，采用本實用新型轉子結構可以使分數槽永磁同步電機的最高效率由93%左右提升到95.5%左右，對于節能和提升電機的功率密度有非常重大的意義。

附圖說明

圖1為本實用新型的永磁電機轉子結構示意圖；

圖2為圖1的A-A視圖；

圖3為本實用新型中永磁體剖視結構示意圖；

圖4為本實用新型永磁體立體結構示意圖；

圖中標號：1轉子軸、2前轉子壓板、3后轉子壓板、4永磁體、5轉子鐵芯。

具體實施方式

參見圖1、圖2，本實施例是以內嵌式V字型永磁極永磁電機轉子結構為例，在轉子軸1上通過鍵連接固定設置轉子鐵芯5、各永磁體4與轉子鐵心5配合設置，并有前轉子壓板2和后轉子壓板3分別固定設置在轉子鐵芯5的前端面和后端面上；設置各永磁體4的表面具有絕緣層，使得在各永磁體之間、在各永磁體與轉子鐵心之間，在各永磁體與前轉子壓板之間，以及在各永磁體與后轉子壓板之間形成相互絕緣，前轉子壓板和后轉子壓板是采用隔磁材料。

具體實施中，如圖3和圖4所示，各永磁體4是沿軸向分段設置為各永磁體段，并在各永磁體段之間形成有絕緣層。分段設置的各永磁體段體積較小，這使得轉子上的永磁體中所產生的渦流較小，大大提升了電機的效率。

圖1和圖2所示為永磁體4是以內嵌式與轉子鐵心5配合設置，與本實施例同樣的結構設置也可以應用在永磁體4以外貼式與轉子鐵心5配合設置的結構形式中。

具體實施中，在各永磁段的表面采用絕緣處理工藝，如塑封環氧處理，整個鐵芯利用前轉子壓板和后轉子壓板夾緊并作隔磁處理。這一結構形式使得永磁體、轉子鐵芯、前轉子壓板，以及后轉子壓板各構件之間無法構成導電回路，在轉子中出現諧波磁場的時候，回路中不感應出電流，無損耗產生。

通過電磁場的有限元分析，對于外徑為170mm的已有技術中的常規永磁同步電機，采用十二極十八槽的磁場方案，由于渦流損耗的存在，在額定24KW額定功率下，轉子損耗高達630瓦。而采用本實用新型改進結構，將永磁體分為四段，并在各永磁體段的表面形成絕緣層，則轉子損耗為123瓦，降低為原來的1/5左右；實際樣機對比可知，同樣的條件下，本實用新型使電機效率提升2～2.5%，效果顯著。