CN109149815A - 实心和叠片混合型永磁转子结构 - Google Patents

实心和叠片混合型永磁转子结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种实心和叠片混合型永磁转子结构，属于永磁电机技术领域，转子结构由实心体和叠片体相互间隔连接组成，实心体的中部贯穿有轴向永磁体槽，轴向永磁体槽内设有永磁体，叠片体的中部贯穿有轴向通风槽；实心体的外圆周和叠片体的外圆周上均设有轴向开口槽，实心体的轴向开口槽内均设有起动笼条，叠片体的轴向开口槽内间隔设置有起动笼条；实心体的内圆周端面和叠片体的内圆周端面围成转轴孔，转轴孔内设有隔磁护套。本发明将转子铁心分成实心体和叠片体两部分，使得自启动永磁同步电机保证有足够大的起动转矩的同时，又降低了起动电流，同时，将转子叠片体开空心槽可以有效的将转子热量带走，降低电机温升，保护永磁体，提高电机效率。

Description

实心和叠片混合型永磁转子结构
技术领域
本发明涉及永磁电机技术领域，具体涉及一种能够保证有足够大的起动转矩的同时又降低了起动电流，同时又可以有效降低电机温升，提高电机效率的实心和叠片混合型永磁转子结构。
背景技术
目前永磁电机用途越来越广泛，已在油田游梁式抽油机、电动汽车、舰船推进、以及未来的高铁等领域得到了广泛应用。其中，永磁自起动电动机因其不需要变频器等辅助起动设备，在多个领域得到应用。虽然永磁自起动电机有了一定应用，但是自身存在一定问题，如纯实心转子永磁电机起动电流小、起动转矩大，但是运行时转子温度很高，严重威胁永磁体运行安全；而纯叠片转子永磁电机起动时起动电流很大、起动转矩较小，难以满足重载起动的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既能满足高起动效率，同时又能有效降低起动温升并保证重载稳定运行的实心和叠片混合型永磁转子结构，以解决上述背景技术中存在的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种实心和叠片混合型永磁转子结构，所述转子结构由实心体和叠片体相互间隔连接组成，所述实心体的中部贯穿有轴向永磁体槽，所述轴向永磁体槽内设有永磁体，所述叠片体的中部贯穿有轴向通风槽；所述实心体的外圆周和所述叠片体的外圆周上均设有多个轴向开口槽，所述实心体的轴向开口槽内均设有起动笼条，所述叠片体的轴向开口槽内间隔设置有起动笼条；所述实心体的内圆周端面和所述叠片体的内圆周端面围成转轴孔，所述转轴孔内设有隔磁护套。
进一步的，所述转子结构的两端设有端板。
进一步的，所述端板上设有与所述叠片体上的轴向通风槽相对应的通风孔。
均进一步的，所述端板上与所述实心体相对应的位置处通过梅花钉与所述实心体连接。
进一步的，所述端板和所述叠片体上相对应的设有螺栓孔，所述端板和所述叠片体通过螺栓与螺栓孔的螺纹配合连接。
进一步的，所述实心体和所述叠片体上的轴向开口槽的个数均为3个。
进一步的，所述叠片体上的中间一个轴向开口槽内设有起动笼条。
进一步的，所述轴向通风槽为开口槽，所述轴向通风槽的开口与所述叠片体的中间一个轴向开口槽相连通。
进一步的，所述叠片体上的轴向开口槽内的起动笼条为铸铝起动笼条。
进一步的，所述实心体和所述叠片体的两侧均设有轴向插接槽，相邻的所述实心体和所述叠片体的轴向插接槽内插设有轴向插接条，相邻的所述叠片体和所述实心体之间通过所述轴向插接槽和所述轴向插接条的配合连接。
本发明有益效果：通过将转子结构分成实心体和叠片体两部分，使得自启动永磁同步电机兼具实心转子与叠片转子的特点，保证了有足够大的起动转矩的同时又降低了起动电流，同时，将转子叠片体开空心槽可以有效的将转子热量带走，降低电机温升，保护永磁体，提高电机效率，延长了使用寿命，降低了电能消耗。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构立体图。
图2为本发明实施例所述的未设置起动笼条和永磁体的实心和叠片混合型永磁转子结构立体图。
图3为本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构横截面图。
图4为本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构的实心体立体结构图。
图5为本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构的叠片体立体结构图。
图6为本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构的端板主视结构图。
其中：1-实心体；2-叠片体；3-轴向永磁体槽；4-永磁体；5-轴向通风槽；6-轴向开口槽；7-起动笼条；8-转轴孔；9-隔磁护套；10-端板；11-通风孔；12-梅花钉；13-螺栓孔；14-轴向插接槽；15-轴向插接条。
具体实施方式
下面详细叙述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或它们的组。应该理解，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接，使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
为便于理解本发明，下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步解释说明，且具体实施例并不构成对本发明实施例的限定。
本领域技术人员应该理解，附图只是实施例的示意图，附图中的部件并不一定是实施本发明所必须的。
实施例
如图1至图3所示，本发明实施例提供了一种实心和叠片混合型永磁转子结构，所述转子结构由实心体1和叠片体2相互间隔连接组成，所述实心体1的中部贯穿有轴向永磁体槽3，所述轴向永磁体槽3内设有永磁体4，所述叠片体2的中部贯穿有轴向通风槽5；所述实心体1的外圆周和所述叠片体2的外圆周上均设有多个轴向开口槽6，所述实心体1的轴向开口槽6内均设有起动笼条7，所述叠片体2的轴向开口槽6内间隔设置有起动笼条7；所述实心体1的内圆周端面和所述叠片体2的内圆周端面围成转轴孔8，所述转轴孔8内设有隔磁护套9。
如图4至图5所示，所述实心体1和所述叠片体2上的轴向开口槽6的个数均为3个。所述叠片体2上的中间一个轴向开口槽6内设有起动笼条7。所述轴向通风槽5为开口槽，所述轴向通风槽5的开口与所述叠片体2的中间一个轴向开口槽6相连通。
所述实心体1上的轴向开口槽6内的起动笼条为横截面形状为五边形的普通起动笼条，所述叠片体2上的轴向开口槽6内的起动笼条为横截面形状为圆形的铸铝起动笼条，实心体1上的轴向开口槽6的横截面形状与五边形的普通起动笼条形状相对应，叠片体上的轴向开口槽的横截面形状与圆形的铸铝起动笼条形状相对应。
所述实心体1和所述叠片体2的两侧设有轴向插接槽14，相邻的所述叠片体2和所述实心体1之间通过轴向插接条15和所述轴向插接槽14的配合插接。
如图6所示，在本发明的一个具体实施例中，在所述转子结构的两端设有端板10。所述端板10上设有与所述叠片体2上的轴向通风槽5相对应的通风孔11。所述端板10上与所述实心体1相对应的位置处通过梅花钉12与所述实心体1连接。所述端板10和所述叠片体2上相对应的设有螺栓孔13，所述端板10和所述叠片体2通过螺栓与螺栓孔13的螺纹配合连接。
本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构在具体使用时，该永磁转子结构整体包括叠片体2、实心体1、永磁体4、转轴孔8、隔磁护套9和端板10。所述叠片体1和实心体2共同构成转子铁芯。
在所述实心体1上开有轴向永磁体槽3，轴向永磁体槽3内嵌放分段永磁体4；所述实心体1外径处，开有轴向开口槽6，轴向开口槽6内均设有实心起动笼条。
所述叠片体2外径处同时开有轴向开口槽6，中间轴向开口槽内设有实心起动笼条，两侧的轴向开口槽为空心散热笼；所述中间轴向开口槽内设有实心起动笼条为实心铸铝起动笼，所述中间轴向开口槽的下层为空心轴向通风槽5，所述轴向通风通风槽5比中间轴向开口槽的孔径大3-4倍。
所述实心体1和叠片体2之间相互插接。所述转子实心体1铣出半个插接槽，叠片体2冲出半个插接槽，安装时叠片体2推入两个实心体1之间，然后将不锈钢扁条(即轴向插接条15)***轴向插接槽中，并在两个端面处加以焊接，使相邻的实心体和叠片体连接牢固。
所述转子铁芯两个端面处设有端板10，在实心体1对应的端板10处打入梅花钉12，并加以焊接；在叠片体2对应的端板10处开有与空心轴向通风槽5对应的通风孔11。
所述叠片体2与对应端板10留有螺栓孔13，所述螺栓孔13穿轴向螺栓，并加以焊接。
综上所述，本发明实施例所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，在实心体1的外径处设有实心起动笼条，在叠片体2的轴向开口槽间隔设有实心起动笼条，以及轴向通风槽5。当转子开始起动时，实心体1外径处的实心起动笼条和叠片体2外径处的实心铸铝起动笼条提供动力，转子旋转时，产生的热量通过叠片体2处的没有设有起动笼条的轴向开口槽以及轴向通风槽5传递到外界，实现转子的有效散热。
本领域普通技术人员可以理解：本发明实施例中的装置中的部件可以按照实施例的描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的部件可以合并为一个部件，也可以进一步拆分成多个子部件。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述转子结构由实心体(1)和叠片体(2)相互间隔连接组成，所述实心体(1)的中部贯穿有轴向永磁体槽(3)，所述轴向永磁体槽(3)内设有永磁体(4)，所述叠片体(2)的中部贯穿有轴向通风槽(5)；所述实心体(1)的外圆周和所述叠片体(2)的外圆周上均设有多个轴向开口槽(6)，所述实心体(1)的轴向开口槽(6)内均设有起动笼条(7)，所述叠片体(2)的轴向开口槽(6)内间隔设置有起动笼条(7)；所述实心体(1)的内圆周端面和所述叠片体(2)的内圆周端面围成转轴孔(8)，所述转轴孔(8)内设有隔磁护套(9)。
2.根据权利要求1所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述转子结构的两端设有端板(10)。
3.根据权利要求2所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述端板(10)上设有与所述叠片体(2)上的轴向通风槽(5)相对应的通风孔(11)。
4.根据权利要求2所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述端板(10)上与所述实心体(1)相对应的位置处通过梅花钉(12)与所述实心体(1)连接。
5.根据权利要求2所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述端板(10)和所述叠片体(2)上相对应的设有螺栓孔(13)，所述端板(10)和所述叠片体(2)通过螺栓与螺栓孔(13)的螺纹配合连接。
6.根据权利要求1所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述实心体(1)和所述叠片体(2)上的轴向开口槽(6)的个数均为3个。
7.根据权利要求6所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述叠片体(2)上的中间一个轴向开口槽(6)内设有起动笼条(7)。
8.根据权利要求7所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述轴向通风槽(5)为开口槽，所述轴向通风槽(5)的开口与所述叠片体(2)的中间一个轴向开口槽(6)相连通。
9.根据权利要求8所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述叠片体(2)上的轴向开口槽(6)内的起动笼条为铸铝起动笼条。
10.根据权利要求1所述的实心和叠片混合型永磁转子结构，其特征在于：所述实心体(1)和所述叠片体(2)的两侧均设有轴向插接槽(14)，相邻的所述实心体(1)和所述叠片体的轴向插接槽(14)内插设有轴向插接条(15)，相邻的所述叠片体(2)和所述实心体(1)之间通过所述轴向插接槽(14)和所述轴向插接条(15)的配合连接。
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