[發明專利]一種永磁體混合充磁轉子及電機

在審

• 申請號: 202010580133.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111725919A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 耿偉偉;王晶;張志剛;肖建軍;汪望勤;王帥;秦亮
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;鄭州佛光發電設備有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/02
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 段朝磊

本發明公開了一種永磁體混合充磁轉子，包括：轉軸、內鐵芯、條形磁鋼、弧形磁鋼、外鐵芯、前端蓋以及后端蓋；條形磁鋼呈圓周陣列排布在所述內鐵芯外圓柱面上；弧形磁鋼分布在所述條形磁鋼之間，所述弧形磁鋼沿所述內鐵芯的周向設置，其圓心與所述內鐵芯的圓心重合；外鐵芯，外側為圓柱形，內側與所述條形磁鋼以及弧形磁鋼凹凸配合；所述內鐵芯、條形磁鋼、弧形磁鋼以及外鐵芯固定成一個整體結構。由于采用弧形磁鋼、條形磁鋼沿內鐵芯圓周反向交替設置，由弧形磁鋼經過外鐵芯、電機定子、條形磁鋼、內鐵芯形成完整磁回路減少外部漏磁。

技術領域

本發明屬于電機技術領域，具體是一種永磁體混合充磁轉子及電機。

背景技術

永磁同步電動機主要是由轉子、端蓋及定子等各部件組成。永磁同步電動機的定子結構與普通的感應電動機的結構非常相似，轉子結構與異步電動機的最大不同是在轉子上放有高質量的永磁體磁極，根據在轉子上安放永磁體的位置的不同，永磁同步電動機通常被分為表面式轉子結構和內置式轉子結構。永磁體的放置方式對電動機性能影響很大。表面式轉子結構—永磁體位于轉子鐵芯的外表面，這種轉子結構簡單，但產生的異步轉矩很小，僅適合于啟動要求不高的場合，很少應用。內置式轉子結構—永磁體位于鼠籠導條和轉軸之間的鐵芯中，啟動性能好，目前的絕大多數永磁同步電動機都采用這種結構。

然而，內置式永磁同步電動機存在交直軸電感差，具有一定磁阻轉矩，弱磁性能較好，但會產生較大漏磁；現有內置式永磁電機主要采用單一磁鋼形式，存在一定缺陷。導致電機轉子漏磁增大，氣隙磁密較低，降低了電機的轉矩/功率密度。

發明內容

本申請實施例通過提供一種永磁體混合充磁轉子及電機，解決了現有內置式永磁同步電機漏磁的技術問題。

本申請實施例提供了一種永磁體混合充磁轉子，包括：轉軸；

內鐵芯，套于所述轉軸上，所述內鐵芯與所述轉軸固定連接；

條形磁鋼，設有多個，呈圓周陣列排布在所述內鐵芯外圓柱面上，每個條形磁鋼均沿所述內鐵芯的徑向設置；

弧形磁鋼，設有多個，分布在所述條形磁鋼之間，所述弧形磁鋼沿所述內鐵芯的周向設置，其圓心與所述內鐵芯的圓心重合；

外鐵芯，外側為圓柱形，內側與所述條形磁鋼以及弧形磁鋼凹凸配合；

前端蓋以及后端蓋；

所述內鐵芯、條形磁鋼、弧形磁鋼以及外鐵芯固定成一個整體結構，所述前端蓋與后端蓋分別壓合在該整體結構的兩端。

所述弧形磁鋼為徑向充磁，相鄰兩個弧形磁鋼的充磁方向相反；所述條形磁鋼為切向充磁，相鄰兩個條形磁鋼的充磁方向相反。

定義所述條形磁鋼與所述弧形磁鋼組合產生的極弧系數為α_p1，轉換為極弧角度θ₁，則極弧角度θ₁滿足3/4·τθ₁5/6·τ，其中τ=180°/P，P為電機極數。

所述弧形磁鋼和條形磁鋼成對設置且為偶數組。所述弧形磁鋼的兩端貼緊在所述條形磁鋼的側面。

所述外鐵芯外圍設有碳纖維保護套。碳纖維保護套可以進一步增強轉子的結構強度，抵抗高速運行轉子離心力，對內鐵芯、外鐵芯以及條形磁鋼和弧形磁鋼進行保護。

所述條形磁鋼的徑向外側設有圓弧狀的擋楔。

所述內鐵芯和外鐵芯上均設有通孔，所述通孔內穿設有拉桿，所述拉桿的兩端分別與所述前端蓋和后端蓋固定連接，將定子轉子固定為整體。

所述前端蓋、后端蓋以及拉桿均采用絕緣絕磁材料。