[實用新型]一種高速永磁電機的轉子結構及其電機

有效

• 申請號: 202222139554.2
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN218498899U
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 賀鑫;馮福金;周磊
• 申請（專利權）人: 華澗新能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: H02K1/2733
• 分類號: H02K1/2733;H02K1/28
• 代理公司: 北京智行陽光知識產權代理事務所(普通合伙) 11738
• 代理人: 胥云芳

一種高速永磁電機的轉子結構及其電機，轉子結構包括：磁鋼組件，所述磁鋼組件包括磁鋼、隔磁環以及轉子保護套；轉軸，磁鋼組件套設在轉軸上；其中，磁鋼組件設置有兩套以上，磁鋼套設在所述轉軸上，隔磁環套設于所述轉軸上，轉子保護套設在所述磁鋼上。本實用新型通過使得磁鋼組件整體進行分段設計，能夠在不犧牲磁鋼總長度的前提下，大幅降低轉子組件中轉子保護套裝配工藝難度，提高裝配良品率；由于端部效應的增加，在同樣過盈量設計下，能提高轉子保護套對磁鋼的保護壓力，從而能運行在更高的轉速，提升電機效率；由于對磁鋼組件進行了軸向分段，因此軸向拆分了轉子的感應渦流環路，減小了轉子渦流損耗，從而減小了轉子溫度。

技術領域

本實用新型涉及電機的設計與研發，尤其是涉及一種高速永磁電機的轉子結構及其電機。

背景技術

高速永磁電機運行轉速高，為避免磁鋼在高轉速下因離心力而發生破裂，需在其外側設計安裝轉子保護套。現有的高速永磁電機轉子組件的結構如圖1所示，磁鋼3和轉軸1之間為間隙配合，磁鋼3兩端各有一個隔磁環2，隔磁環2和轉軸1之間為過盈配合，轉子保護套4和磁鋼3之間為過盈配合，該過盈量的設計保證了轉子組件在高速高溫工況下，轉子保護套仍能夠對磁鋼提供足夠的保護壓力，使其不發生破裂。

使用熱套工藝裝配轉子保護套，首先加熱轉子保護套使其內徑變大，然后將加熱膨脹后的轉子保護套套在磁鋼上。在裝配過程中，轉子保護套溫度會極速下降，當降至一定溫度后，轉子保護套便會卡死在磁鋼上。

當磁鋼組件長度較長時(例如＞150mm)，現有的整塊磁鋼組件設計，在熱套裝配工藝時，容易出現轉子保護套套至一半便卡死，從而整套轉子組件報廢的情況。

有鑒于此，特提出本實用新型。

實用新型內容

本實用新型提供了一種高速永磁電機的轉子結構及其電機，以解決現有技術中所存在的技術問題。

一種高速永磁電機的轉子結構，包括：

磁鋼組件，所述磁鋼組件包括磁鋼、隔磁環以及轉子保護套；

轉軸，所述磁鋼組件套設在所述轉軸上；

其中，所述磁鋼組件設置有兩套以上，所述磁鋼套設在所述轉軸上，所述隔磁環套設于所述轉軸上，所述轉子保護套設在所述磁鋼上。

在本方案中，當磁鋼組件設計較長(例如＞150mm)時，使得磁鋼組件整體進行分段設計，能夠在不犧牲磁鋼總長度的前提下，大幅降低轉子組件中轉子保護套裝配工藝難度，提高裝配良品率；磁鋼組件分段式設計，由于端部效應的增加，在同樣過盈量設計下，能提高轉子保護套對磁鋼的保護壓力，從而能運行在更高的轉速，提升電機效率；磁鋼組件分段式設計，由于對磁鋼組件進行了軸向分段，因此軸向拆分了轉子的感應渦流環路，減小了轉子渦流損耗，從而減小了轉子溫度，給電機設計留有更大余量。

在本實用新型的進一步方案中，所述隔磁環和所述轉軸之間為過盈配合，所述磁鋼和所述轉軸之間為間隙配合，所述轉子保護套和所述磁鋼之間為過盈配合。

在本實用新型的進一步方案中，所述轉子保護套為圓形保護套，所述轉子保護套的外壁上設有螺紋槽。

在本方案中，相比表面光滑的轉子保護套，表面開螺旋槽會截斷轉子保護套表面的感應渦流環路，大幅降低轉子損耗功率(降低幅值與相鄰槽的軸向距離相關，軸向距離越短，損耗功率越小)，在源頭上減小了發熱損耗功率。轉子保護套表面開槽增加了其表面積，因此也增加了其對流散熱功率，減小轉子溫度。在電機旋轉時，轉子保護套表面的單向螺紋槽會在保護套表面形成軸向導流通道，其增加了其對流散熱功率，減小轉子溫度。

在本實用新型的進一步方案中，所述螺紋槽的槽口形狀為矩形、槽三角槽或橢圓槽其中任意一者。

在本實用新型的進一步方案中，所述螺紋槽為單螺紋槽或多螺紋槽。