[發明專利]一種適用于高速永磁電機的復合轉子

在審

• 申請號: 202011498171.3
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112615450A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張岳;王秀和;徐振耀;劉光偉
• 申請（專利權）人: 山東大學;沈陽工業大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/28
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 俞魯江

1.一種適用于高速永磁電機的復合轉子，包括沿徑向由內至外依次同軸設置的置于轉子中心位置的轉軸(1)、燒結永磁體單元(2)、磁粉膠膜與碳纖維復合單元(3)和轉子護套(4)，其特征在于：

所述燒結永磁體單元(2)包括多對燒結永磁體塊(5)，所述燒結永磁體塊(5)沿周向均勻粘貼在轉軸(1)的外表面，沿周向相鄰的所述燒結永磁體塊(5)之間設置有燒結永磁體塊間隙(6)，所述燒結永磁體塊間隙(6)內設置有由混合磁粉與環氧樹脂按一定比例均勻混合而成的填充體，所述燒結永磁體塊(5)和燒結永磁體塊間隙(6)的外側設置有起緊固保護作用的由施加拉應力方式纏繞的多層碳纖維所構成的第一碳纖維層(7a)；

所述磁粉膠膜與碳纖維復合單元(3)由多個磁粉膠膜和碳纖維復合子單元構成，所述磁粉膠膜和碳纖維復合子單元的內層由以施加拉應力的方式纏繞的多層磁粉膠膜所形成的磁粉膠膜層(8)構成，所述磁粉膠膜由混合磁粉與環氧樹脂按一定比例均勻混合、固化而成，所述磁粉膠膜和碳纖維復合子單元的外層由以施加拉應力的方式纏繞的多層碳纖維所形成的第二碳纖維層(7b)構成；

所述轉子護套(4)由以施加拉應力方式纏繞的多層碳纖維構成。

2.如權利要求1所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：所述磁粉膠膜與碳纖維復合單元(3)以過盈配合的方式安裝在燒結永磁體單元(2)的外側，所述磁粉膠膜與碳纖維復合單元(3)由5個磁粉膠膜和碳纖維復合子單元構成。

3.如權利要求2所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：設置于所述燒結永磁體塊間隙(6)內的填充體由混合磁粉與環氧樹脂按3:1的比例均勻混合而成。

4.如權利要求1所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：纏繞所述第一碳纖維層(7a)的碳纖維層數不超過4層，所述第一碳纖維層(7a)厚度不超過0.8mm。

5.如權利要求1所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：構成所述第二碳纖維層(7b)的碳纖維層數為2至4層。

6.如權利要求1所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：所述磁粉膠膜和碳纖維復合子單元的尺寸沿徑向由內向外逐漸變大，且相鄰兩個子單元之間以過盈配合的形式套裝在一起。

7.如權利要求6所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：所述磁粉膠膜的層數為5至10層，每層磁粉膠膜的厚度為0.25mm，所述磁粉膠膜由混合磁粉與環氧樹脂按照3：1的比例均勻混合后固化而成。

8.如權利要求1至7任一權利要求所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：所述混合磁粉由釹鐵硼磁粉和釤鐵氮磁粉混合而成，混合磁粉中釹鐵硼磁粉的含量為80％。

9.如權利要求8所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：所述轉子護套(4)由以施加拉應力方式纏繞的碳纖維構成的第三碳纖維層(7c)形成，構成所述第三碳纖維層(7c)的碳纖維層數不超過10層。

10.如權利要求8所述的適用于高速永磁電機的復合轉子，其特征在于：所述轉軸(1)由40CrNiMoA材料制成，所述燒結永磁體塊(5)釹鐵硼永磁體制成，所述第一碳纖維層(7a)、第二碳纖維層(7b)、第三碳纖維層(7c)采用T700級碳纖維制成。