一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构及制造工艺制造技术

技术编号:15515799 阅读:354 留言:0更新日期:2017-06-04 07:04
本发明专利技术公开了一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构及制造工艺,转子包括主轴、转子铁心和内嵌在转子铁心中的磁钢,转子铁心包括沿轴线方向设置的多段单元铁心,每段单元铁心上均设有与永磁同步电动机的极数成整数倍的多个直槽,多个直槽沿圆周方向间隔分布,直槽分别贯穿每段单元铁心的轴线方向上的两端面,每段单元铁心上的直槽数量相等,沿转子铁心的轴线延伸方向,相邻两段单元铁心上的直槽一一对应设置,且相邻两段单元铁心对应位置处的直槽向同一方向错开一角度或距离,磁钢嵌设在直槽中。该转子这样设置形成转子斜极,以斜极达到转子斜槽的目的,这样可减少永磁电动机力矩脉动和高次谐波,减少杂散损耗,提高永磁电动机的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构及制造工艺
本专利技术涉及永磁同步电动机
,具体涉及一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构及制造工艺。
技术介绍
据统计测算,我国电机保有量约17亿千瓦,总耗电量约3万亿千瓦时,占全社会总用电量的64%,其中工业领域的电机总用电量为2.6万亿千瓦时,约占工业用电的75%,国家在推进节能减排、组织实施“十大节能工程”时,把电机系统节能工程列入其中,实施中,首先推进标准平台建设,使我国中小型异步电动机的能效限定值及能效等级向国际电机行业标准体系靠拢,在GB18613-2012标准中,能效2级被确认为高效电机,相当于IEC60034-30标准中IE3等级,比GB18613-2006标准提升了1级。随即国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会于2012年6月29日发布、2012年11月1日实施GB/T28575-2012《YE3系列(1P55)超高效率三相异步电动机技术条件(机座号80-355)》,该文件中规定的效率值与GB18613-2012中的2级能效限定值相同。这样,新设计的电动机要达到GB18613-2012标准2级能效和GB/T28575-2012标准中规定的能效限定值的就有了一定难度,为此,在设计YE3系列时,设计技术、制造工艺和材料成本等方面有了较大提高,还需要通过调整铁心和槽形尺寸、绕组数据来平衡电动机的各项损耗和性能来达到高效2级,即使这样,要整个系列要达到1级能效几乎不可能。而永磁电动机的能效值,普遍能达到1级,甚至高于1级,为此,在我国中小电机行业把产品开发的目标倾斜到永磁电机,并把永磁电机列为我国二十一世纪中小电机研发的领头羊。我国广大的电机用户在国家政策的引领和惠民工程的激动下,采用高效电机的积极性日益提高,永磁电机的市场日益得到拓展,用户需要的永磁电机的类型和品种也日益增多。从电机设计角度,为优化气隙磁场波形,削弱齿槽转矩最有效的方法通常采用斜槽的做法。如Y及Y2系列三相异步电动机中定子采用直槽,而转子阻尼笼的阻尼杆就采用斜槽。由于条件限制,永磁电动机设计时,在一些特定条件下,不允许采用常规的定子电枢斜槽,这必然迫使转子采用斜槽,但一旦转子采用斜槽,磁钢槽及磁钢必然呈S形,如图1所示。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足,提供一种转子斜极且转子中内嵌的磁钢可正常安放的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,包括主轴、套设在所述主轴上的转子铁心和内嵌在所述转子铁心中的磁钢,所述转子铁心包括沿其轴线延伸方向依次顺序设置的多段单元铁心,相邻两段所述单元铁心的相邻端面之间紧密接触,每段所述单元铁心上均设有与永磁同步电动机的极数成整数倍的多个放置所述磁钢的直槽,多个所述直槽沿所述转子铁心的圆周方向间隔分布,所述直槽分别贯穿每段所述单元铁心的轴线方向上的两端面,所述直槽的长度延伸方向与所述转子铁心的轴线延伸方向相平行,每段所述单元铁心上的所述直槽数量相等,沿所述转子铁心的轴线延伸方向,相邻两段所述单元铁心上的所述直槽一一对应设置,且相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽向同一方向错开一角度或距离,所述磁钢嵌设在所述直槽中。优选地,相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的角度或距离相同。进一步地,相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的角度为:(360/转子槽数)/(单元铁心的数量-1)。进一步地,相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的距离为:((转子槽数×转子齿距)/(转子槽数+电机极对数))/(单元铁心的数量-1)。优选地,每段所述单元铁心相同,所述单元铁心处于分离状态时,相邻两段所述单元铁心内嵌设的所述磁钢的极性相反,多段所述单元铁心均套装在所述主轴上时,相邻两段所述单元铁心内嵌设的所述磁钢的极性相同。优选地,所述转子还包括用于对所述转子铁心进行周向定位的定位件,所述主轴包括分别与多段所述单元铁心相配合的多段轴体,所述定位件分别设置在每段所述单元铁心与每段所述轴体之间,每段所述单元铁心上设有与所述定位件相配合的第一定位槽,每段所述轴体上设有与所述定位件相配合的第二定位槽。进一步地,沿所述主轴的轴线延伸方向,相邻两个所述第二定位槽的中心线之间错开一距离,两个所述第二定位槽的中心线之间错开的方向和距离与相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的方向和距离相同。进一步地,每段所述单元铁心上均设有用于安装第一紧固件的第一安装孔和第二安装孔,所述第一安装孔和所述第二安装孔沿所述单元铁心的圆周方向间隔设置,所述第一定位槽有两个,两个所述第一定位槽沿所述单元铁心的圆周方向间隔设置,两个所述第一定位槽之间间隔的角度与所述第一安装孔和所述第二安装孔之间间隔的角度相对应。优选地,所述转子还包括用于对所述转子铁心进行轴向定位的第一隔磁板、第二隔磁板和卡簧,所述第一隔磁板和所述第二隔磁板分别设置在所述转子铁心的轴线方向上的两端,所述卡簧卡紧在所述第二隔磁板与所述主轴之间。本专利技术还提供如上述任一项所述的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构制造工艺,该制造工艺如下:(1)制造各段所述单元铁心:每段所述单元铁心均包括多张转子铁心冲片,多张所述转子铁心冲片叠压在一起后通过第一紧固件固定连接在一起;(2)加工所述主轴:所述主轴主体加工完成后,在所述主轴上加工出用于对各段所述单元铁心进行定位的第二定位槽;(3)所述转子的组装:所述转子组装时,先将所述磁钢按照极性分别嵌放在各段所述单元铁心的所述直槽中,然后按照所述单元铁心的安装位置要求将各段所述单元铁心依次压入所述主轴。由于上述技术方案的运用,本专利技术与现有技术相比具有下列优点:本专利技术的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构通过将转子铁心分隔成沿轴线方向顺序设置的多段单元铁心,并在每一段单元铁心上设置直槽后内嵌磁钢,各段单元铁心对应位置处的直槽错开一定距离或角度组装后形成斜极,通过转子斜极实现转子斜槽的目的,这样,减少了永磁电动机力矩脉动和高次谐波,减少了杂散损耗,从而提高了永磁电动机的效率。附图说明附图1为现有技术中永磁电动机转子斜槽后的结构示意图;附图2为本专利技术的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子的结构示意图;附图3为本专利技术的转子铁心的结构示意图;附图4为本专利技术的主轴的结构示意图;附图5为本专利技术的转子铁心嵌放磁钢后的结构示意图之一;附图6为本专利技术的转子铁心嵌放磁钢后的结构示意图之二;附图7为本专利技术的转子铁心冲片的结构示意图;附图8为本专利技术的压装各段单元铁心时压装工具的结构示意图。其中:1、主轴;11、轴体;111、第二定位槽;12、第一轴肩;13、第二轴肩;2、转子铁心;21、单元铁心;21a、转子铁心冲片;211、直槽;212、第一定位槽;213a、第一安装孔;213b、第二安装孔;3、磁钢;4、第一隔磁板;5、第二隔磁板;6、卡簧;100、下压板;200、上压板;300、芯轴;400、上压块;500、第二紧固件。具体实施方式下面结合附图和具体实施例来对本专利技术的技术方案作进一步的阐述。如图2所示,本专利技术的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构包括主轴1、套设在主轴1上的转子铁心2和内嵌在转子铁心2中的磁本文档来自技高网
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一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构及制造工艺

【技术保护点】
一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,转子包括主轴、套设在所述主轴上的转子铁心和内嵌在所述转子铁心中的磁钢,其特征在于:所述转子铁心包括沿其轴线延伸方向依次顺序设置的多段单元铁心,相邻两段所述单元铁心的相邻端面之间紧密接触,每段所述单元铁心上均设有与永磁同步电动机的极数成整数倍的多个放置所述磁钢的直槽,多个所述直槽沿所述转子铁心的圆周方向间隔分布,所述直槽分别贯穿每段所述单元铁心的轴线方向上的两端面,所述直槽的长度延伸方向与所述转子铁心的轴线延伸方向相平行,每段所述单元铁心上的所述直槽数量相等,沿所述转子铁心的轴线延伸方向,相邻两段所述单元铁心上的所述直槽一一对应设置,且相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽向同一方向错开一角度或距离,所述磁钢嵌设在所述直槽中。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,转子包括主轴、套设在所述主轴上的转子铁心和内嵌在所述转子铁心中的磁钢,其特征在于:所述转子铁心包括沿其轴线延伸方向依次顺序设置的多段单元铁心,相邻两段所述单元铁心的相邻端面之间紧密接触,每段所述单元铁心上均设有与永磁同步电动机的极数成整数倍的多个放置所述磁钢的直槽,多个所述直槽沿所述转子铁心的圆周方向间隔分布,所述直槽分别贯穿每段所述单元铁心的轴线方向上的两端面,所述直槽的长度延伸方向与所述转子铁心的轴线延伸方向相平行,每段所述单元铁心上的所述直槽数量相等,沿所述转子铁心的轴线延伸方向,相邻两段所述单元铁心上的所述直槽一一对应设置,且相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽向同一方向错开一角度或距离,所述磁钢嵌设在所述直槽中。2.根据权利要求1所述的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,其特征在于:相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的角度或距离相同。3.根据权利要求2所述的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,其特征在于:相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的角度为:(360/转子槽数)/(单元铁心的数量-1)。4.根据权利要求2所述的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,其特征在于:相邻两段所述单元铁心对应位置处的所述直槽错开的距离为:((转子槽数×转子齿距)/(转子槽数+电机极对数))/(单元铁心的数量-1)。5.根据权利要求1所述的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,其特征在于:每段所述单元铁心相同,所述单元铁心处于分离状态时,相邻两段所述单元铁心内嵌设的所述磁钢的极性相反,多段所述单元铁心均套装在所述主轴上时,相邻两段所述单元铁心内嵌设的所述磁钢的极性相同。6.根据权利要求1所述的永磁同步电动机磁钢内嵌式转子斜极结构,其特征在于:所述转子还包括用于对所述转子铁心进行周向定位的定位件,所述主轴包括分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员:周志民胥建华
申请(专利权)人:江苏久知电机技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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