專利名稱：一種永磁同步電機及其一字形轉子結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機技術領域，特別涉及一種永磁同步電機及其一字形轉子結構。
背景技術：
隨著永磁同步電機開發(fā)和控制技術逐漸成熟，以及永磁體在性能和產業(yè)化方面的不斷發(fā)展，各個領域對采用永磁同步電機，特別是永磁同步變頻調速電機的興趣和需求越來越大。目前，永磁同步電機大量應用于各種伺服電機、風力發(fā)電領域、以及石油鉆采和電動汽車驅動電機等。永磁同步電機包括定子結構、轉子結構以及轉軸，轉軸帶動轉子結構轉動。轉子鐵心的各極均設有永磁體，永磁體可以內置于轉子鐵心內，即轉子鐵心上加工出沿軸向延伸的安裝孔，將永磁體置于安裝孔內并固定。轉子鐵心上還設有隔磁橋，位于永磁體兩端。然而，現有的轉子結構存在下述技術問題永磁體質量以及轉子鐵心本身的質量所引起的離心力均會作用于隔磁橋，隔磁橋需承受較大的壓力，影響隔磁橋的強度，進而無法滿足電機的電磁性能要求，而且，傳統(tǒng)結構的轉子結構也存在工藝性差、永磁體安裝效率也較低等問題。尤其當電機功率較大，如IOOkw以上，且轉速也較高，如1000r/min以上的永磁同步電機應用領域，如中央空調壓縮機永磁直驅領域，永磁體和轉子鐵心的離心力對隔磁橋的影響更為明顯，采用傳統(tǒng)的轉子磁路結構更難以滿足要求。因此，如何降低永磁同步電機轉子結構中離心力對隔磁橋造成的影響，提高強度，是本領域技術人員需要解決的技術問題。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種永磁同步電機的一字形轉子結構。該轉子結構各極中永磁體的數目至少為兩個，且各永磁體之間具有加強筋，從而使轉子鐵心和永磁體的離心力對隔磁橋的影響得以降低。本實用新型的另一目的是提供一種包括所述一字形轉子結構的永磁同步電機。為了實現上述第一目的，本實用新型提供一種永磁同步電機的一字形轉子結構，具有轉子鐵心，所述轉子鐵心的各極均設有永磁體和隔磁橋，各極中所述永磁體的數目至少為兩個并且呈一字形布置，所述轉子鐵心上設有與所述永磁體數目對應的安裝孔，各所述安裝孔之間的轉子鐵心部分形成加強筋。優(yōu)選地，各極中所述永磁體沿徑向中 心線對稱分布。優(yōu)選地，各極中所述永磁體的數目為三個。優(yōu)選地，各極中最外側所述永磁體橫截面上的外端與其安裝孔之間形成隔磁空隙。優(yōu)選地，所述隔磁空隙呈楔形。優(yōu)選地，所述轉子鐵心的極數為四極、六極或八極。[0014]為了實現上述第二目的，本實用新型還提供一種永磁同步電機，包括定子結構、轉子結構，以及轉軸，所述轉子結構為上述任一項所述的一字形轉子結構。[0015]本實用新型所提供的一字形轉子結構的每一極設有至少兩個永磁體，且永磁體之間具有加強筋，在隨轉軸旋轉時，一字形永磁體范圍內轉子鐵心的質量、永磁體的質量產生的離心力將由加強筋承受，降低了離心力對隔磁橋強度的影響；且加強筋具有隔磁效果，進行轉子結構的具體設計時，進行應力分析計算，在保證每個加強筋和隔磁橋所受的應力值滿足要求的情況下，獲取最佳的加強筋和隔磁橋的尺寸，使得隔磁橋的強度、電機的電磁性能最佳，且留有一定的安全裕度，保證電機運行的可靠性。本實用新型所提供的永磁同步電機設有上述一字形轉子結構，由于上述一字形轉子結構具有上述技術效果，設有該一字形轉子結構的永磁同步電機也應具備相應的技術效果。

圖I為本實用新型所提供永磁同步電機的一字形轉子結構一種具體實施方式
的結構示意圖。圖中100.轉子鐵心 101.永磁體 102.隔磁橋 103.加強筋 104.安裝孔200.轉軸
具體實施方式
本實用新型的核心為提供一種永磁同步電機的一字形轉子結構。該轉子結構各極中永磁體的數目至少為兩個，且各永磁體之間具有加強筋，則轉子鐵心和永磁體的離心力對隔磁橋的影響得以降低。本實用新型的另一核心是提供一種包括所述一字形轉子結構的永磁同步電機。為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖1，圖I為本實用新型所提供永磁同步電機的一字形轉子結構一種具體實施方式
的結構示意圖。該圖僅示出轉子結構的一極，下述方案不受轉子極數的限制，可以適用于四極、六極、八極電機的轉子結構。該實施例中永磁同步電機的轉子結構，具有轉子鐵心100，轉子鐵心100貫穿電機的轉軸200，轉軸200驅動轉子鐵心100相對于電機的定子轉動。轉子鐵心100的各極均設有永磁體101和隔磁橋102。轉子鐵心100各極中永磁體101的數目至少為兩個，圖I中轉子鐵心100的一極中設置了三個永磁體101。轉子鐵心100上設有與永磁體101數目對應的安裝孔104，安裝孔104沿轉子鐵心100的軸向延伸，各安裝孔104之間的轉子鐵心100部分形成加強筋103。如圖I所示，各安裝孔104獨立設置，且各極內永磁體101呈一字形布置。該結構更有利于每對極的磁體對應，使得整個轉子中磁場的分布更為均勻。針對該一字形永磁體布置方式，設置三塊永磁體101便于形成一字形，且滿足磁場強度需求。各極中最外側永磁體101橫截面上的長度小于安裝孔104的長度，以便在最外側永磁體101的外端 形成隔磁空隙，如圖I所示。隔磁空隙可以進一步加強隔磁效果，與隔磁橋102共同實現隔磁功能。在設置隔磁空隙時，可以在安裝孔104的孔壁上加工出缺口或楔槽內結構，以便固定永磁體101。轉子結構隨轉軸旋轉時，一字形永磁體101范圍內的轉子鐵心100的本身質量、永磁體101的質量將會產生離心力，由于上述實施例中各極永磁體101之間具有加強筋103，則產生的離心力將由永磁體101之間的加強筋103來承受，降低了離心力對隔磁橋102強度的影響；且加強筋103具有隔磁效果。進行轉子結構的具體設計時，在滿足電機電磁性能和轉子制造工藝要求的前提下，根據電機在運行的最高轉速下，可以對永磁體101、轉子鐵心100離心力的作用進行應力分析計算，在保證每個加強筋103和隔磁橋101所受的應力值滿足要求的情況下，獲取最佳的加強筋103和隔磁橋102的尺寸，以使隔磁橋103的強度、電機的電磁性能最佳，并留有一定的安全裕度，保證電機運行的可靠性。此外，由于各極內永磁體101的數目較多，各永磁體101的尺寸相對較小，將永磁體101安裝至轉子鐵心100上時，僅需根據永磁體101在電機每個N、S極下的規(guī)定方向，利用非導磁材料制成的導向工裝將永磁體101推入，安裝完成后利用裝置軸向固定永磁體101即可，整個磁鋼安裝過程工藝性好，生產效率高。除了上述轉子結構，本實用新型是提供一種永磁同步電機，包括定子結構、轉子結構，以及轉軸200，其中轉子結構為上述任一實施例所述的一字形轉子結構，其余結構請參考現有技術，本文不再贅述。以上對本實用新型所提供的永磁同步電機及其一字形轉子結構進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
權利要求1.一種永磁同步電機的一字形轉子結構，具有轉子鐵心，所述轉子鐵心的各極均設有永磁體和隔磁橋，其特征在于，各極中所述永磁體的數目至少為兩個并且呈一字形布置，所述轉子鐵心上設有與所述永磁體數目對應的安裝孔，各所述安裝孔之間的轉子鐵心部分形成加強筋。
2.根據權利要求I所述的永磁同步電機的一字形轉子結構，其特征在于，各極中所述永磁體沿徑向中心線對稱分布。
3.根據權利要求I所述的永磁同步電機的一字形轉子結構，其特征在于，各極中所述永磁體的數目為三個。
4.根據權利要求I至3任一項所述的永磁同步電機的一字形轉子結構，其特征在于，各極中最外側所述永磁體橫截面上的外端與其安裝孔之間形成隔磁空隙。
5.根據權利要求4所述的永磁同步電機的一字形轉子結構，其特征在于，所述隔磁空隙呈楔形。
6.根據權利要求I至3任一項所述的永磁同步電機的一字形轉子結構，其特征在于，所述轉子鐵心的極數為四極、六極或八極。
7.—種永磁同步電機，包括定子結構、轉子結構，以及轉軸，其特征在于，所述轉子結構為上述權利要求I至6任一項所述的一字形轉子結構。
專利摘要本實用新型公開了一種永磁同步電機的一字形轉子結構，具有轉子鐵心，所述轉子鐵心的各極均設有永磁體和隔磁橋，各極中所述永磁體的數目至少為兩個并且呈一字形布置，所述轉子鐵心上設有與所述永磁體數目對應的安裝孔，各所述安裝孔之間的轉子鐵心部分形成加強筋。該轉子結構每極的永磁體之間具有加強筋，運行時轉子鐵心的質量、永磁體的質量產生的離心力將由加強筋承受，降低了離心力對隔磁橋強度的影響；且加強筋具有隔磁效果，能保證電機運行的可靠性。
文檔編號H02K1/27GK202374148SQ201120533600
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月19日 優(yōu)先權日2011年12月19日
發(fā)明者劉方年, 周黎民, 張蕾, 晏才松, 楊云峰 申請人:南車株洲電機有限公司