[發明專利]電機轉子及電機

有效

• 申請號: 201911029113.3
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN112737172B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 高亞州;夏靜;陳艷雙
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: H02K1/2791
• 分類號: H02K1/2791
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 馬金霞;馬翠平

本發明提供了一種電機轉子及電機，電機轉子包括轉子磁軛和安裝在轉子磁軛上的磁極，磁極包括多個磁鋼單元，每個磁鋼單元包括在轉子磁軛的徑向方向上層疊的至少兩塊磁鋼，其中，至少兩塊磁鋼中的距離轉子磁軛最近的磁鋼的磁能積大于距離轉子磁軛最遠的磁鋼的磁能積。根據本發明的電機轉子，通過使每個磁鋼單元包括在轉子磁軛的徑向方向上層疊的至少兩塊磁鋼且使距離轉子磁軛最近的磁鋼的磁能積大于距離轉子磁軛最遠的磁鋼的磁能積，可在確保電機轉子不發生退磁的前提下，降低磁鋼的稀土用量和電機的成本。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體涉及一種能夠降低稀土用量的電機轉子及電機。

背景技術

永磁發電機由于具有轉矩密度高、發電效率高和不需要額外的勵磁設備的特點而在風力發電機組領域中成為了主力技術機型。永磁發電機中提供氣隙磁通的轉子永磁體通常采用釹鐵硼永磁體。

釹鐵硼永磁體按內稟矯頑力從低到高的順序可以分為M料、H料、SH料、UH料、EH料、AH料等，其中，內稟矯頑力為衡量磁體抗退磁能力的物理量，內稟矯頑力的大小與釹鐵硼永磁體的溫度穩定性密切相關，內稟矯頑力越高，溫度穩定性越好。釹鐵硼永磁體按剩磁和磁能積從低到高的順序可以分為N38、N40、N42、N45、N48、N50、N52等，其中，剩磁(即，剩余磁感應強度)是指磁體經磁化至飽和以后撤去外磁場而在原來外磁場方向上仍能保持一定的磁化強度，磁能積為退磁曲線上任何一點的剩余磁感應強度和磁場強度的乘積且為衡量磁體所儲存能量大小的重要參數之一。

在永磁發電機運行過程中，永磁體的穩定性是保證永磁發電機可靠性的關鍵因素。因此，為了確保穩定性，通常采用內稟矯頑力和最大磁能積均較大的釹鐵硼永磁體。然而，在這種情況下，永磁體中的稀土元素用量越大，永磁體的成本也越高。據不完全統計，永磁體的成本占到永磁發電機的30％左右。目前，國家針對風力發電機提出了風火同價的指標，同時針對作為國家戰略物資的稀土元素也提出了新的開發模式，因此如何降低風力發電機的成本和減少稀土的使用量成為了永磁發電機發展的關鍵所在。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種具有新型結構的電機轉子，以解決現有的電子轉子導致風力發電機的成本高的問題。

根據本發明的一方面，提供一種電機轉子，電機轉子包括轉子磁軛和安裝在轉子磁軛上的磁極，磁極包括多個磁鋼單元，每個磁鋼單元包括在轉子磁軛的徑向方向上層疊的至少兩塊磁鋼，其中，所述至少兩塊磁鋼中的距離轉子磁軛最近的磁鋼的磁能積大于距離轉子磁軛最遠的磁鋼的磁能積。

優選地，距離轉子磁軛越近的磁鋼的磁能積可以越大。

優選地，距離轉子磁軛越近的磁鋼的內稟矯頑力可以越小。

優選地，距離轉子磁軛越近的磁鋼的剩磁溫度系數和/或內稟矯頑力溫度系數可以越小。

優選地，所述至少兩塊磁鋼表面可貼裝在轉子磁軛上。

優選地，所述至少兩塊磁鋼的尺寸可以相同。

優選地，所述至少兩塊磁鋼的厚度可以不同，其中，距離轉子磁軛越近的磁鋼的厚度可以越大。

優選地，所述至少兩塊磁鋼可包括第一磁鋼、第二磁鋼和第三磁鋼，第一磁鋼可安裝在轉子磁軛上，并且第二磁鋼和第三磁鋼可順序層疊在第一磁鋼上，其中，第一磁鋼可以為N42M號釹鐵硼磁鋼，第二磁鋼可以為N42H號釹鐵硼磁鋼，并且第三磁鋼可以為N38SH號或N38UH號釹鐵硼磁鋼。

優選地，所述至少兩塊磁鋼可包括第一磁鋼和第二磁鋼，第一磁鋼可安裝在轉子磁軛上，并且第二磁鋼可層疊在第一磁鋼上，其中，第一磁鋼可以為N42M號釹鐵硼磁鋼且第二磁鋼可以為N38SH號釹鐵硼磁鋼，或者第一磁鋼可以為N42H號釹鐵硼磁鋼且第二磁鋼可以為N38SH號釹鐵硼磁鋼。

據本發明的另一方面，提供一種，電機包括上述的電機轉子。