一种组合冲片潜油永磁电机单元转子制造技术

一种组合冲片潜油永磁电机单元转子，所述单元转子包括高强度铁心冲片、低漏磁铁心冲片、永磁体、端板A、端板B和锁紧杆；所述的高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片相间叠压设置，在高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的永磁体槽中放置永磁体，在高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片相间叠压后形成的结构的两侧放置端板A和端板B，高强度铁心冲片、低漏磁铁心冲片、端板A和端板B四者紧固在一起形成单元转子。本实用新型专利技术的电机相对于传统的潜油电机单元转子而言，具有漏磁低、功率密度高的优点；在相同外径和功率的约束条件下，长度缩短了20%左右，有利于潜油电泵机组（配置本实用新型专利技术的电机）的下井操作。井操作。井操作。

【技术实现步骤摘要】
一种组合冲片潜油永磁电机单元转子


[0001]本技术涉及一种永磁电机转子，尤其涉及一种潜油永磁同步电动机的转子结构。

技术介绍

[0002]潜油永磁电机极大地提升了潜油电泵的效率，特别是直驱潜油电机取消了减速器，提高了系统的可靠性，使得潜油永磁电机在采油领域备受青睐，潜油电机的细长结构，带来了转子制造难度高，以及永磁体利用系数低的问题。
[0003]为了解决潜油电机转子制造的难度高，永磁体利用系数低的问题，专利(申请号201010253462.6、申请号201310739094.X)中转子采用永磁体表贴式结构，而潜油电机的细长结构会使易碎的永磁体在装配和运行中极易与定子内部发生碰撞，导致永磁体碎裂。专利(申请号201821173356.5、申请号 201820920875.7、申请号201721097916.9)中转子均采用永磁体内置式结构，解决了上述专利中永磁体易碎裂的缺陷，但为了保证机械强度，内置式转子采用较宽的隔磁桥，导致转子存在漏磁较多的缺陷。专利(申请号 201820920875.7)中采用每一极对应一块永磁体的设计方案，由于电机极数较少，存在永磁体涡流损耗大和转子空间利用率低的缺陷。专利(申请号 201320121619.9)中转子采用45#钢开槽的方案，存在导磁性能低，涡流损耗大的缺陷。

技术实现思路

[0004]技术目的：本技术目的是提供一种高永磁体利用率，高强度、低涡流损耗的潜油永磁电机单元转子,其目的是解决以往所存在的问题。
[0005]技术方案：本技术是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种组合冲片潜油永磁电机单元转子，所述单元转子包括高强度铁心冲片、低漏磁铁心冲片、永磁体、端板A、端板B和锁紧杆；
[0007]所述的高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片相间叠压设置，在高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的永磁体槽中放置永磁体，
[0008]在高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片相间叠压后形成的结构的两侧放置端板A和端板B，高强度铁心冲片、低漏磁铁心冲片、端板A和端板B四者紧固在一起形成单元转子。
[0009]高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片均包含永磁体槽、隔磁桥、加强筋、冲片锁紧杆孔和冲片定位槽；相邻的两个永磁体槽之间形成加强筋，加强筋远离冲片圆心的一端的两侧形成隔磁桥；
[0010]低漏磁铁心冲片中：隔磁桥宽度H＝0.5mm，加强筋的宽度w＝0.5mm，高强度铁心冲片中：隔磁桥的宽度H和加强筋的宽度w设计为1～2mm。
[0011]高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的永磁体槽的数量为Z时，极对数p 可以是所有能整除Z/2的正整数，如槽数Z为16时，极对数p可以为8、4、 2、1，极数2p为16、8、4、2。安装时，当Z/2p为1时，永磁体槽中放置的永磁体为N极与S极交替排列；当Z/2p不为1时，相邻的
Z/2p个永磁体槽中放置相同极性的永磁体3组成1极，若1极中的Z/2p个永磁体远离圆心的一侧为永磁铁的N极，则该Z/2p个永磁体组成单元转子的1个N极，称为N极组单元，若1极中的Z/2p个永磁体远离圆心的一侧为永磁铁的S极，则该Z/2p 个永磁体组成单元转子的1个S极，称为S极组单元；N极组单元和S极组单元交替排列。
[0012]当相同槽数的高强度铁心冲片设计成不同极数时，加强筋的宽度w由永磁体槽的数量Z和电机极数2p共同决定,N极组和S极组组间的加强筋的宽度w取值为1～2mm，N极组和S极组组内的加强筋的宽度w小于不同极之间的加强筋的宽度w。
[0013]端板A4和端板B5均包含端板锁紧杆孔和端板定位槽，其中端板B5还包含有压紧槽；锁紧杆放置在高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的锁紧杆孔及两端端板A4和端板B5的端板锁紧杆孔中，并与端板A4和端板B5紧固。
[0014]制备上述的一种组合冲片潜油永磁电机单元转子的方法，本方法采用单元转子的叠压工装制备组合冲片潜油永磁电机单元转子；
[0015]单元转子的叠压工装包含心轴、压紧环、压管和定位杆；
[0016]心轴包含底座、轴身、键、导向杆和心轴定位孔；导向杆和底座分设于轴身的轴向的两端；心轴定位孔设置在导向杆上，键设置在轴身的外侧壁且键的长度方向与轴身的轴向平行；
[0017]压紧环包含环身、定位体和压紧爪；定位体和压紧爪设置在环身的外侧壁；环身为使用时套在导向杆上的结构；
[0018]压管包含管身和压管定位孔；管身为使用时套在导向杆上且能压住环身的结构，压管定位孔穿过管身的侧壁，且使用时压管定位孔与导向杆的心轴定位孔对应；
[0019]定位杆包含杆身和把手；把手连接杆身并与杆身形成L形或T形结构。
[0020]在单元转子准备叠压前，组装待叠压单元转子，所述的待叠压单元转子包含高强度铁心冲片、低漏磁铁心冲片、永磁体、端板A、端板B、心轴、压紧环和压管；
[0021]端板A依次穿过心轴的导向杆和轴身，端板A的定位槽对应键，使得键穿过端板A的定位槽，最后使得端板A放置在底座上；
[0022]高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片相间的套在心轴的轴身上，高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的定位槽均对应键，使得键穿过高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的定位槽；
[0023]永磁体放置在高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的永磁体槽中；
[0024]然后将端板B套在轴身上；
[0025]将压紧环套在心轴的导向杆上，压紧环通过自身的定位体卡入端板B的定位槽内，压紧爪卡入端板B的压紧槽内；
[0026]压管套在心轴的导向杆上，压管上压管定位孔与心轴上心轴定位孔方向保持一致，确保待叠压单元转子叠压后，定位杆的杆身能同时穿过压管定位孔和心轴定位孔。
[0027]待叠压单元转子通过液压机或其他压紧设备进行叠压，当待叠压单元转子压紧到设计高度时，将定位杆的杆身穿过压管的压管定位孔和心轴的心轴定位孔进行定位，形成已定位单元转子，然后从压紧设备上取下已定位单元转子。
[0028]将锁紧杆放置在已定位的单元转子部件的高强度铁心冲片和低漏磁铁心冲片的冲片锁紧杆孔及端板A、端板B的端板锁紧杆孔中，锁紧杆(铆压或螺栓锁定)与已定位单元
转子两端的端板A、端板B紧固，紧固牢靠后拆除工装定位杆、压管、压紧环和心轴。
[0029]优点效果：
[0030]本技术具体优点如下：
[0031]为了解决上述问题与技术缺陷，本技术提出了一种转子采用组合冲片结构的潜油永磁电机单元转子，同时，对于极数较少的潜油电机采用永磁体分块的方法有效提升了潜油电机转子的强度，并且降低了永磁体的涡流损耗。端板上的开槽的设计可以增加电机内腔中电机油的循环，有利于电机散热。
[0032]综上，本技术的电机相对于传统的潜油电机单元转子而言，具有漏磁低、功率密度高的优点；在相同外径和功率的约束条件下，长度缩短了20％左右，有利于潜油电泵机组(配置本技术的电机)的下井操作。
附图说明：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合冲片潜油永磁电机单元转子，其特征在于：所述单元转子包括高强度铁心冲片(1)、低漏磁铁心冲片(2)、永磁体(3)、端板A(4)、端板B(5)和锁紧杆(6)；所述的高强度铁心冲片(1)和低漏磁铁心冲片(2)相间叠压设置，在高强度铁心冲片(1)和低漏磁铁心冲片(2)的永磁体槽(101)中放置永磁体(3)，在高强度铁心冲片(1)和低漏磁铁心冲片(2)相间叠压后形成的结构的两侧放置端板A(4)和端板B(5)，高强度铁心冲片(1)、低漏磁铁心冲片(2)、端板A(4)和端板B(5)四者紧固在一起形成单元转子；高强度铁心冲片(1)和低漏磁铁心冲片(2)均包含永磁体槽(101)、隔磁桥(102)、加强筋(103)、冲片锁紧杆孔(104)和冲片定位槽(105)；相邻的两个永磁体槽(101)之间形成加强筋(103)，加强筋(103)远离冲片圆心的一端的两侧形成隔磁桥(102)；低漏磁铁心冲片(2)中：隔磁桥(102)宽度H=0.5mm，加强筋(103)的宽度w=0.5mm，高强度铁心冲片(1)中：隔磁桥(102)的宽度H和加强筋(103)的宽度w设计为1~2mm。2.根据权利要求1所述的一种组合冲片潜油永磁电机单元转子，其特征在于:高强度铁心冲片(1)和低漏磁铁心冲片(2)的永磁体槽(101)的数量为Z时，极对数p可以是所有能整除Z/2的正整数，当Z/2p为1时，永磁体槽(101)中放置的永磁体(3)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：董婷，黄居言，彭兵，陆万峰，张俊，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：