本发明专利技术公开了一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，包括由内向外依次设置的转轴、转子铁芯和组合式导磁护套，所述转子铁芯与组合式导磁护套之间设有永磁体，所述组合式导磁护套包括导磁体和非导磁体，所述导磁体和非导磁体沿组合式导磁护套周向交错设置，所述导磁体与非导磁体之间固定连接并形成电绝缘，所述导磁体的数量以及非导磁体的数量与电机极数相同。本发明专利技术公开的结构能够减少护套中涡流损耗，抑制转子温升，同时减少永磁体用量，提高电机转矩输出能力。
【技术实现步骤摘要】
一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子
本专利技术涉及一种电机转子，特别是涉及一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，属于电机
技术介绍
在电磁负荷一定的前提下，提高永磁电机转速是提高功率密度的主要措施。为抵消高转速下永磁体所受的离心力作用，传统的内转子表贴式永磁电机多采用非导磁的护套约束永磁体，常见的非导磁材料包括纤维复合材料及高强度非导磁合金等。非导磁护套的存在增大了定转子间有效气隙长度和磁路磁阻，降低了气隙磁密幅值及电机电感值，导致永磁体用量大幅增加。由于复合材料热导率很低，不利于高速电机转子散热，高速永磁电机中合金护套使用更为广泛。另外现有技术的表贴式转子结构如图1所示，使用整体式合金护套100，其由一种材料整体加工或多种材料焊接得到，整体式合金护套100沿圆周方向不分段，合金护套100与永磁体101间采用过盈配合以避免永磁体101运行过程中移动。由于气隙磁场中含有较多的齿谐波、电枢磁势导致的空间谐波及输入电流非正弦产生的时间谐波，合金护套100中的涡流损耗较大，限制了进一步提高高速电机转速及减小气隙长度的可行性。现有技术主要采用以下方法解决上述问题：采用更高强度的护套材料；在合金护套上增加新的屏蔽层；优化合金材料物理特性；采用谐波含量更少的槽极配合；增大逆变器开关频率及转子油冷等。但这些措施工艺复杂、可靠性不佳、成本较高，并可能导致高速永磁电机功率密度下降等其他问题。
技术实现思路
针对上述现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，解决现有高速永磁电机转子结构散热不良，涡流损耗大等问题。本专利技术技术方案如下：一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，包括由内向外依次设置的转轴、转子铁芯和组合式导磁护套，所述转子铁芯与组合式导磁护套之间设有永磁体，所述组合式导磁护套包括导磁体和非导磁体，所述导磁体和非导磁体沿组合式导磁护套周向交错设置，所述导磁体与非导磁体之间固定连接并形成电绝缘，所述导磁体的数量以及非导磁体的数量与电机极数相同。进一步的，所述导磁体的外缘和非导磁体的外缘均是与所述高速永磁电机转子外缘不同心且半径小于高速永磁电机转子外缘的圆弧。进一步的，所述导磁体的外缘和非导磁体的外缘均是与所述高速永磁电机转子外缘同心且半径等于高速永磁电机转子外缘的圆弧。进一步的，所述导磁体由若干导磁片沿所述转轴的轴向叠压而成，所述导磁片之间形成电绝缘。优选的，所述导磁片之间设有第一电绝缘层。进一步的，所述导磁体和非导磁体之间采用键槽卡接，所述导磁体和非导磁体的接合面设有第二电绝缘层。进一步的，所述转轴和转子铁芯由导磁材料一体制成。本专利技术所提供的技术方案的优点在于：1、组合式导磁护套在周向为导磁体与非导磁体交错排列且形成电绝缘，切断了组合式导磁护套中涡流流通路径，减少了护套中的涡流损耗，抑制转子温升。2、导磁体的外缘、非导磁体的外缘与转子不同心且半径小于转子半径，实现不等气隙，空载气隙磁密波形正弦度更高。3、叠片结构的导磁体进一步减少了护套中的涡流损耗。4、组合式导磁护套的导磁体部分减小了有效气隙长度，在同样气隙磁密幅值前提下，减少了永磁体用量。5、磁路磁阻减小，电机电感值及凸极率增加，对高速永磁电机控制侧抑制输出电流谐波有益。交轴电感与直轴电感不等，可以利用磁阻转矩提高电机转矩输出能力。附图说明图1为现有技术表贴式转子结构示意图。图2为本专利技术含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子的截面结构示意图。图3为本专利技术含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子的四分之一结构立体示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等同形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围内。请结合图2及图3所示，本实施例所涉及的含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子为四极转子，该转子结构由内向外依次为转轴1、转子铁芯2和组合式导磁护套，其中转轴1和转子铁芯2均由45#导磁钢制成，转子铁芯2中心位置开有压装转轴1的通孔。转子铁芯2与转轴1采用过盈配合，转轴1与外部负载连接。组合式导磁护套包括导磁体3和非导磁体4，导磁体3和非导磁体4都设有四块，并沿组合式导磁护套周向交错等分设置。非导磁体4采用GH4169高强度合金钢制成，其通过第一键槽5与转子铁芯2固定连接。两个非导磁体4之间设置导磁体3，导磁体3由60片1mm厚的坡莫合金薄板3a轴向叠压而成，坡莫合金薄板3a之间涂有绝缘漆形成第一绝缘层，涡流沿轴向的流通路径被切断。导磁体3与非导磁体4通过第二键槽6连接，在导磁体3与非导磁体4的接合面通过热喷涂工艺及环氧树脂胶粘接形成第二电绝缘层以达到电绝缘的效果，切断了护套中的涡流流通路径，减少涡流损耗。本实施例中导磁体3与非导磁体4的外缘均为圆弧，且圆弧不与转子的外缘同心。圆弧半径为26.5mm，小于转子外缘半径，以优化电机空载气隙磁密。导磁体3与转子铁芯2之间设置了钕铁硼永磁体7，永磁体7采用平行于其对称轴的方向充磁，以增大电机气隙磁密基波幅值。永磁体7与导磁体3之间可采用过盈配合，保证运行过程中永磁体7始终承受压应力。应当指出的是上述实施例中，导磁体3与非导磁体4的外缘也可采用与转子的外缘同心且半径相同的圆弧形状，其并不影响减少涡流损耗的作用。转轴1和转子铁芯2也可采用导磁材料一体制成，而不用分别制造再连接配合。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，包括由内向外依次设置的转轴、转子铁芯和组合式导磁护套，所述转子铁芯与组合式导磁护套之间设有永磁体，其特征在于，所述组合式导磁护套包括导磁体和非导磁体，所述导磁体和非导磁体沿组合式导磁护套周向交错设置，所述导磁体与非导磁体之间固定连接并形成电绝缘，所述导磁体的数量以及非导磁体的数量与电机极数相同。
【技术特征摘要】
1.一种含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，包括由内向外依次设置的转轴、转子铁芯和组合式导磁护套，所述转子铁芯与组合式导磁护套之间设有永磁体，其特征在于，所述组合式导磁护套包括导磁体和非导磁体，所述导磁体和非导磁体沿组合式导磁护套周向交错设置，所述导磁体与非导磁体之间固定连接并形成电绝缘，所述导磁体的数量以及非导磁体的数量与电机极数相同。2.根据权利要求1所述的含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，其特征在于，所述导磁体的外缘和非导磁体的外缘均是与所述高速永磁电机转子外缘不同心且半径小于高速永磁电机转子外缘的圆弧。3.根据权利要求1所述的含有组合式导磁护套的高速永磁电机转子，其特征在于，所述导磁体的外缘...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄允凯，祝子冲，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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