[實(shí)用新型]一種表貼式高速永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520332605.0
• 申請日: 2015-05-21
• 公開（公告）號: CN204761186U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝長生
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/32
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于永磁電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種表貼式高速永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

表貼式高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子上永磁體的可靠固定對于高速永磁電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。表貼式高速永磁電機(jī)在工作工程中，轉(zhuǎn)子上的永磁體承受著巨大的離心力的作用，為了防止永磁體在運(yùn)行過程中發(fā)生脫落、周向及軸向移動等嚴(yán)重影響電機(jī)正常運(yùn)行的問題出現(xiàn)，需要對永磁體進(jìn)行可靠的固定。目前表貼式高速永磁電機(jī)比較常用的永磁體固定的方式是將高強(qiáng)合金或復(fù)合材料保護(hù)套熱套在永磁體的外表面。為了保證轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程，對永磁體進(jìn)行保護(hù)并防止保護(hù)套、永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯之間發(fā)生周向及軸向的移動，要求保護(hù)套內(nèi)表面與永磁體外表面之間要有足夠大的過盈量。如果保護(hù)套內(nèi)表面與永磁體外表面間的過盈量的太小，轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)過程中，保護(hù)套可能無法保護(hù)永磁體或者保護(hù)套、永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯之間就會發(fā)生周向移動，這不僅會影響轉(zhuǎn)子的可靠性，而且還會給電機(jī)的控制帶來許多問題。如果保護(hù)套內(nèi)表面與永磁體外表面之間的過盈量過大，熱套保護(hù)套時(shí)，保護(hù)套的加熱溫度也就越高。如果保護(hù)套的加熱溫度太高，一方面會導(dǎo)致熱套過程十分困難，另一方面保護(hù)套的溫度太高會對永磁體的性能產(chǎn)生一定的影響，甚至?xí)?dǎo)致永磁體失磁或破裂。

公開號為CN101316058A的中國專利提出了一種高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的保護(hù)套，其沿轉(zhuǎn)子保護(hù)套外表面的圓周均勻分布有多個與轉(zhuǎn)子保護(hù)套中心軸線平行的凹槽，轉(zhuǎn)子保護(hù)套兩端面上均勻分布多個凸起塊，以減小保護(hù)套的渦流損耗和增強(qiáng)轉(zhuǎn)子的冷卻能力。但是，這種結(jié)構(gòu)并沒有解決保護(hù)套與永磁體間過盈量較小時(shí)保護(hù)套、永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯之間發(fā)生周向及軸向移動的問題,也沒有解決保護(hù)套與永磁體間過盈量較大時(shí)，保護(hù)套加熱溫度高，導(dǎo)致永磁體失磁或破裂的問題。

公開號為CN104377859A中國專利提出了一種高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子冷卻通道開設(shè)在轉(zhuǎn)軸中心處，在冷卻通道內(nèi)通入水或油等冷卻介質(zhì)，保護(hù)套為半導(dǎo)磁合金保護(hù)套，沿保護(hù)套外表面均勻開設(shè)一個螺旋槽。但是，該專利所示的保護(hù)套外表面的螺旋槽是一根非直通的槽，氣體的流動特性較差，風(fēng)也難以從保護(hù)套外表面螺旋槽入口處進(jìn)入，此外不恰當(dāng)?shù)穆菪墼O(shè)計(jì)會使轉(zhuǎn)子的初始不平衡增大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種表貼式高速永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)降低了護(hù)套熱套時(shí)的溫度，永磁體固定可靠、安裝簡單便捷，能有效地防止電機(jī)在高速運(yùn)行時(shí)保護(hù)套、永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯之間發(fā)生周向及軸向移動的問題，提高了轉(zhuǎn)子工作的可靠性，減小了轉(zhuǎn)子上的渦流損耗和增強(qiáng)了氣體的散熱效果，降低了高速電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)行時(shí)的溫度。

一種表貼式高速永磁電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括：保護(hù)套、轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)軸以及永磁體；所述的轉(zhuǎn)子鐵芯兩端分別設(shè)有兩個法蘭，所述的保護(hù)套兩端沿周向均對稱布置有多個限位鍵，所述的法蘭上開有多個與限位鍵配合的限位槽；這樣可以限制保護(hù)套在工作狀態(tài)下的周向及軸向移動。

進(jìn)一步地，所述的保護(hù)套兩端限位鍵分別超出左端法蘭及右端法蘭的外端面；能夠增強(qiáng)氣流的流動，提高氣體的散熱作用。

進(jìn)一步地，所述的保護(hù)套兩端的限位鍵的個數(shù)及形狀可以相同或不同，所述限位鍵的邊線為直線或曲線。

進(jìn)一步地，所述的保護(hù)套外表面沿軸向及周向均開有多個與保護(hù)套母線成一定角度的凹槽；不僅可以阻斷保護(hù)套中的渦流回路，降低保護(hù)套中的渦流損耗，而且保護(hù)套兩端超出左端法蘭及右端法蘭外端面的鍵及可變截面凹槽在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，形成螺旋氣流和氣壓，增加了氣流的散熱效果。

進(jìn)一步地，所述凹槽的邊線為直線或曲線，凹槽的截面積沿軸向恒定或逐漸變化。

進(jìn)一步地，所述的凹槽沿周向?qū)ΨQ分布；凹槽在保護(hù)套外表面周向上對稱地分布，保證了轉(zhuǎn)子具有良好的初始平衡。

本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)通過在保護(hù)套兩端設(shè)置鍵與左端法蘭及右端法蘭上的槽相配合限制保護(hù)套在工作狀態(tài)下的周向及軸向移動、永磁體固定可靠；降低了保護(hù)套熱套時(shí)的溫度、安裝更為簡單便捷；保護(hù)套兩端超出左端法蘭及右端法蘭外端面的鍵，增強(qiáng)了氣流的散熱作用；保護(hù)套的外表面的周向凹槽減小了渦流損耗增強(qiáng)了轉(zhuǎn)子的冷卻效果；凹槽在保護(hù)套外表面周向上的對稱地分布保證了轉(zhuǎn)子具有良好的初始平衡。

附圖說明

圖1(a)為本實(shí)用新型帶有兩個法蘭的表貼式高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)剖面圖。

圖1(b)為本實(shí)用新型帶有兩個法蘭的表貼式高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

圖2為本實(shí)用新型只帶有一端法蘭的表貼式高速永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式