低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，是在轉(zhuǎn)子軸上通過鍵連接固定設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯、各永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心配合設(shè)置，并有前轉(zhuǎn)子壓板和后轉(zhuǎn)子壓板分別固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯的前端面和后端面上；其特征是：設(shè)置各永磁體的表面具有絕緣層，使得在各永磁體之間、在各永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心之間，在各永磁體與前轉(zhuǎn)子壓板之間，以及在各永磁體與后轉(zhuǎn)子壓板之間形成相互絕緣。本實(shí)用新型可以有顯減少感應(yīng)電流損耗和永磁體的渦流損耗，提高電機(jī)的效率。
【專利說明】低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，尤其是在一種低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著技術(shù)的發(fā)展，釹鐵硼永磁材料的性能提升和電機(jī)加工制造精度的提高，使得電機(jī)的效率逐步提高。但是，在產(chǎn)業(yè)技術(shù)的實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)，特別是對于一些分?jǐn)?shù)槽繞組的永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)中，由于諧波磁場作用到電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，在永磁體、前轉(zhuǎn)子壓板及后轉(zhuǎn)子壓板構(gòu)成的回路中感應(yīng)出電流，產(chǎn)生損耗。并因?yàn)橛来朋w體積較大，使得轉(zhuǎn)子上的永磁體中產(chǎn)生渦流，大大降低了電機(jī)的效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之，提供一種低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，以期能減少永磁體的渦流損耗，提高電機(jī)的效率。
[0004]本實(shí)用新型為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案:
[0005]本實(shí)用新型低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，是在轉(zhuǎn)子軸上通過鍵連接固定設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯、各永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心配合設(shè)置，并有前轉(zhuǎn)子壓板和后轉(zhuǎn)子壓板分別固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的前端面和后端面上；其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:設(shè)置所述各永磁體的表面具有絕緣層，使得在各永磁體之間、在各永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心之間，在各永磁體與前轉(zhuǎn)子壓板之間，以及在各永磁體與后轉(zhuǎn)子壓板之間形成相互絕緣。
[0006]本實(shí)用新型低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于:所述各永磁體沿軸向分段設(shè)置為各永磁體段，并在所述各永磁體段之間形成有絕緣層。
[0007]本實(shí)用新型低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)還在于:所述永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心的配合設(shè)置包括，所述永磁體以內(nèi)嵌式與轉(zhuǎn)子鐵心配合設(shè)置，以及所述永磁體以外貼式與轉(zhuǎn)子鐵心配合設(shè)置。
[0008]與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果體現(xiàn)在:
[0009]通過三維電磁場有限元仿真和實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的驗(yàn)證，采用本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以使分?jǐn)?shù)槽永磁同步電機(jī)的最聞效率由93%左右提升到95.5%左右,對于節(jié)能和提升電機(jī)的功率密度有非常重大的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為圖1的A-A視圖；
[0012]圖3為本實(shí)用新型中永磁體剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖4為本實(shí)用新型永磁體立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖中標(biāo)號:1轉(zhuǎn)子軸、2前轉(zhuǎn)子壓板、3后轉(zhuǎn)子壓板、4永磁體、5轉(zhuǎn)子鐵芯?！揪唧w實(shí)施方式】
[0015]參見圖1、圖2，本實(shí)施例是以內(nèi)嵌式"V"字型永磁極永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為例，在轉(zhuǎn)子軸I上通過鍵連接固定設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯5、各永磁體4與轉(zhuǎn)子鐵心5配合設(shè)置，并有前轉(zhuǎn)子壓板2和后轉(zhuǎn)子壓板3分別固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵芯5的前端面和后端面上；設(shè)置各永磁體4的表面具有絕緣層，使得在各永磁體之間、在各永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心之間，在各永磁體與前轉(zhuǎn)子壓板之間，以及在各永磁體與后轉(zhuǎn)子壓板之間形成相互絕緣，前轉(zhuǎn)子壓板和后轉(zhuǎn)子壓板是米用隔磁材料。
[0016]具體實(shí)施中，如圖3和圖4所示，各永磁體4是沿軸向分段設(shè)置為各永磁體段，并在各永磁體段之間形成有絕緣層。分段設(shè)置的各永磁體段體積較小，這使得轉(zhuǎn)子上的永磁體中所產(chǎn)生的渦流較小，大大提升了電機(jī)的效率。
[0017]圖1和圖2所示為永磁體4是以內(nèi)嵌式與轉(zhuǎn)子鐵心5配合設(shè)置，與本實(shí)施例同樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置也可以應(yīng)用在永磁體4以外貼式與轉(zhuǎn)子鐵心5配合設(shè)置的結(jié)構(gòu)形式中。
[0018]具體實(shí)施中，在各永磁段的表面采用絕緣處理工藝，如塑封環(huán)氧處理，整個鐵芯利用前轉(zhuǎn)子壓板和后轉(zhuǎn)子壓板夾緊并作隔磁處理。這一結(jié)構(gòu)形式使得永磁體、轉(zhuǎn)子鐵芯、前轉(zhuǎn)子壓板，以及后轉(zhuǎn)子壓板各構(gòu)件之間無法構(gòu)成導(dǎo)電回路，在轉(zhuǎn)子中出現(xiàn)諧波磁場的時候，回路中不感應(yīng)出電流，無損耗產(chǎn)生。
[0019]通過電磁場的有限元分析，對于外徑為170mm的已有技術(shù)中的常規(guī)永磁同步電機(jī)，采用十二極十八槽的磁場方案，由于潤流損耗的存在，在額定24KW額定功率下，轉(zhuǎn)子損耗高達(dá)630瓦。而采用本實(shí)用新型改進(jìn)結(jié)構(gòu)，將永磁體分為四段，并在各永磁體段的表面形成絕緣層，則轉(zhuǎn)子損耗為123瓦，降低為原來的1/5左右；實(shí)際樣機(jī)對比可知，同樣的條件下，本實(shí)用新型使電機(jī)效率提升2?2.5%，效果顯著。
【權(quán)利要求】
1.一種低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，是在轉(zhuǎn)子軸(I)上通過鍵連接固定設(shè)置轉(zhuǎn)子鐵芯(5)、各永磁體(4)與轉(zhuǎn)子鐵心(5)配合設(shè)置，并有前轉(zhuǎn)子壓板(2)和后轉(zhuǎn)子壓板(3)分別固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵芯(5)的前端面和后端面上；其特征是:設(shè)置所述各永磁體(4)的表面具有絕緣層，使得在各永磁體之間、在各永磁體與轉(zhuǎn)子鐵心之間，在各永磁體與前轉(zhuǎn)子壓板之間，以及在各永磁體與后轉(zhuǎn)子壓板之間形成相互絕緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征是:所述各永磁體沿軸向分段設(shè)置為各永磁體段，并在所述各永磁體段之間形成有絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低渦流損耗的永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征是:所述永磁體(4)與轉(zhuǎn)子鐵心(5)的配合設(shè)置包括，所述永磁體(4)以內(nèi)嵌式與轉(zhuǎn)子鐵心(5)配合設(shè)置，以及所述永磁體(4)以外貼式與轉(zhuǎn)子鐵心(5)配合設(shè)置。
【文檔編號】H02K1/27GK203554106SQ201320793417
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】王淑旺, 林巨廣, 孫純哲, 馬祥宏, 徐義, 趙前堅(jiān) 申請人:安徽巨一自動化裝備有限公司