本發(fā)明公開了降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，屬于電機機械結(jié)構(gòu)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
目前對于轉(zhuǎn)子永磁體表面安裝式的電機，當電機轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時，電機齒槽結(jié)構(gòu)引起的氣隙磁密變化而產(chǎn)生的齒諧波、電機繞組分布磁動勢形成的空間諧波、非正弦電流產(chǎn)生的時間諧波均會在電機轉(zhuǎn)子造成渦流損耗，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高，渦流損耗越大，同時轉(zhuǎn)子散熱困難，渦流損耗導(dǎo)致轉(zhuǎn)子溫升加劇，溫升到達一定階段，永磁體發(fā)生不可逆退磁，因此，渦流損耗是限制電機轉(zhuǎn)速進一步提升和功率進一步提高的重要因素。針對轉(zhuǎn)子永磁體表面安裝式的電機渦流損耗問題，除降低定子時空諧波等方法以外，在轉(zhuǎn)子側(cè)多采用圓周方向分段、軸向分段以及護套開淺槽的方法，這些方法能夠降低轉(zhuǎn)子的渦流損耗，但是這些措施對于端部渦流損耗的降低效果不足，永磁體端部發(fā)熱依然嚴重。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述背景技術(shù)的不足，提供了降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，在已有護套開槽和永磁分段的基礎(chǔ)上，認真研究三維渦流環(huán)端部分布效應(yīng)后，通過護套的非均勻開槽方式和永磁體軸向非均勻分段的方式進一步降低了轉(zhuǎn)子的渦流損耗，解決了現(xiàn)有技術(shù)降低轉(zhuǎn)子端部渦流損耗效果不佳的技術(shù)問題。本發(fā)明為實現(xiàn)上述發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括：圓筒形護套、軸向分段的空心圓柱形永磁體陣列、實心圓柱形轉(zhuǎn)子磁軛，所述永磁體陣列內(nèi)圓面與轉(zhuǎn)子磁軛外圓面過盈配合安裝，所述永磁體陣列外圓面與護套內(nèi)孔過盈配合安裝；所述永磁體陣列包括至少兩組沿軸向分布的厚度不同的永磁體空心磁環(huán)，每組永磁體空心磁環(huán)由不同極性的扇環(huán)形永磁體拼接而成。降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括：圓筒形護套、軸向分段的空心圓柱形永磁體陣列、實心圓柱形轉(zhuǎn)子磁軛，所述永磁體陣列內(nèi)圓面與轉(zhuǎn)子磁軛外圓面過盈配合安裝，所述永磁體陣列外圓面與護套內(nèi)孔過盈配合安裝；所述護套外圓面上沿著軸向位置分布有多個寬度和槽距不同的圓周方向的環(huán)形槽。作為所述降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化方案，永磁體空心磁環(huán)的厚度逐漸減小，具體為：按照從永磁體陣列中間部位到兩端部位的軸向空間次序逐漸減小。作為所述降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化方案，永磁體空心磁環(huán)的厚度按照從永磁體陣列中間部位到兩端部位的軸向空間次序逐漸增大。作為所述降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化方案，環(huán)形槽的寬度和槽距在護套外圓面上逐漸減小，具體為：按照從永磁體陣列中間部位過盈配合處到永磁體陣列兩端部位過盈配合處的軸向空間次序逐漸減小。作為所述降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的進一步優(yōu)化方案，環(huán)形槽的寬度和槽距在護套外圓面上按照從永磁體陣列中間部位過盈配合處到永磁體陣列兩端部位過盈配合處的軸向空間次序逐漸增大。再進一步的，所述降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，各組永磁體空心磁環(huán)的間隙之間填有絕緣耐高溫粘接劑，永磁體陣列與轉(zhuǎn)子磁軛的過盈配合面涂有絕緣耐高溫粘接劑，永磁體陣列與護套的過盈配合面涂有絕緣耐高溫粘接劑。再進一步的，所述降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中，永磁體陣列與轉(zhuǎn)子磁軛的過盈配合面涂有絕緣耐高溫粘接劑，永磁體陣列與護套的過盈配合面涂有絕緣耐高溫粘接劑。本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：能夠通過護套在軸向的非均勻開槽和永磁體在軸向的非均勻分段改善端部渦流分布，進而有效增加護套表面以及永磁體陣列的等效電阻，達到有效降低電機轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)時在護套和永磁體內(nèi)部產(chǎn)生較大渦流損耗的目的。本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。附圖說明圖1是本發(fā)明的側(cè)面剖視圖；圖2是本發(fā)明的軸測半剖視圖；圖3是護套的側(cè)視圖。圖中標號說明：1、護套，2a～2d、N極薄永磁體，3a～3f、N極厚永磁體，4a～4d、S極薄永磁體，5a～5f、S極厚永磁體，6、轉(zhuǎn)子磁軛。具體實施方式下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明，本發(fā)明有至少三大類實施方案，第一類為永磁體在軸向非均勻分段的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，第二類為護套在軸向非均勻開槽的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，第三類為永磁體在軸向非均勻分段且護套在軸向非均勻開槽的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。前兩類方案都能夠改善端部渦流分布，第三類方案綜合了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，可以加強改善端部渦流的效果。下面以第三類方案為例闡述本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思。為便于對本發(fā)明實施例的理解，下面將結(jié)合附圖以永磁體在軸向非均勻分段且護套在軸向非均勻開槽的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為例做進一步的解釋說明，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。如圖1和圖2所示，一種降低渦流損耗的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括：護套1、N極薄永磁體2a～2d、N極厚永磁體3a～3f、S極薄永磁體4a～4d、S極厚永磁體5a～5f組成的永磁體陣列以及轉(zhuǎn)子磁軛6，護套1為圓筒形，永磁體陣列為空心圓柱形，轉(zhuǎn)子磁軛6為實心圓柱形。N極薄永磁體2a～2d、N極厚永磁體3a～3f、S極薄永磁體4a～4d、S極厚永磁體5a～5f均為扇環(huán)形，N極薄永磁體2a～2d、N極厚永磁體3a～3f外圓邊為N極，S極薄永磁體4a～4d、S極厚永磁體5a～5f外圓邊為S極，在任何截面的圓周方向，不同極性的永磁體交替拼接，即外圓面極性為NSNS……NSNS交替,N極薄永磁體2a～2d與S極薄永磁體4a～4d沿著軸向拼接為位于永磁體陣列端部的永磁體空心磁環(huán)，N極厚永磁體3a～3f與S極厚永磁體5a～5f沿著軸向拼接為位于永磁體陣列中間的永磁體空心磁環(huán)，各組永磁體空心磁環(huán)拼接后成為環(huán)狀空心圓柱體的永磁體陣列，該環(huán)狀空心圓柱體內(nèi)圓柱面與實心圓柱形的轉(zhuǎn)子磁軛的外圓面過盈配合安裝。本發(fā)明的創(chuàng)新之處在于用厚度不均勻的永磁體空心磁環(huán)拼接成空心圓柱形的永磁體陣列：位于永磁體陣列兩端部的永磁體空心磁環(huán)厚度變薄，位于永磁體陣列中間永磁體空心磁環(huán)厚度增加，或者，位于永磁體陣列兩端部的永磁體空心磁環(huán)厚度變厚，位于永磁體陣列中間的永磁體空心磁環(huán)厚度減小，或者，永磁體空心磁環(huán)的厚度沿著軸向隨機變化，由此形成軸向非均勻排列的永磁體陣列。護套1為圓筒形，永磁體陣列的外圓面與護套1內(nèi)孔過盈安裝，如圖3所示，護套1外圓面沿著軸向分布多個圓周方向的環(huán)形槽。環(huán)形槽的寬度和槽距沿著軸向不均勻分布，即：軸向位置位于永磁體陣列中間部位外側(cè)的環(huán)形槽寬度和槽距較大，軸向位置位于永磁體陣列兩端部位外側(cè)的環(huán)形槽寬度和槽距變小，或者，軸向位置位于永磁體陣列中間部位外側(cè)的環(huán)形槽寬度和槽距較小，軸向位置位于永磁體陣列兩端部位外側(cè)的環(huán)形槽寬度和槽距變大，或者，環(huán)形槽寬度和槽距隨機變化。軸向非均勻排列的永磁體陣列之間拼接位置由于加工工藝原因形成多個間隙，拼接前需要預(yù)先填入絕緣耐高溫粘接劑，絕緣的粘接劑有利于進一步隔離渦流，降低損耗。為提高轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)強度，護套1和永磁體陣列之間采用過盈配合，裝配之前，在配合面涂絕緣耐高溫粘接劑，絕緣膠粘劑可進一步降低護套1和永磁體陣列之間的渦流流動。同樣，轉(zhuǎn)子磁軛6和永磁體陣列之間采用過盈配合，裝配之前，在配合面涂絕緣耐高溫粘接劑。示例中的電機為1對極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，本發(fā)明同樣適用于多對極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，即轉(zhuǎn)子極對數(shù)可以大于或等于1。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本申請記載的內(nèi)容，完全可以在不偏離本發(fā)明構(gòu)思的前提下得到多個符合本發(fā)明宗旨的實施例。本發(fā)明的保護范圍并不局限于具體實施例記載的內(nèi)容，但凡符合本發(fā)明發(fā)明宗旨且能夠解決本發(fā)明要解決技術(shù)問題的實施例均落入本發(fā)明的保護范圍。