新型不对称交替极转子制造技术

本发明专利技术涉及新型不对称交替极转子，包括转子铁心、转子转轴孔、磁钢嵌入槽孔、磁钢和磁桥；转子铁心中心位置设有转子转轴孔；转子铁心沿圆周分为若干等份，每一等份为一极，每一极中设有不对称的磁钢嵌入槽孔，磁钢嵌入槽孔内设有磁化方向相同、尺寸不同的磁钢，并且磁钢之间不对称；磁钢靠近气隙的一端设有磁桥，一极内的磁钢之间也设有磁桥；每一极内磁钢嵌入槽孔、磁钢和磁桥的设置均相同。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术提出的新型不对称交替极转子，在转子每一极中设置不对称的槽孔，槽孔内嵌入尺寸不同的磁钢，每一极中磁钢磁化方向相同，转子的极数和极对数相等。转子的极数和极对数相等。转子的极数和极对数相等。

【技术实现步骤摘要】
新型不对称交替极转子


[0001]本专利技术涉及永磁电机转子，具体涉及一种新型不对称交替极转子，可以广泛应用于各种电机产品，特别适用于对于电机磁钢使用成本较敏感的场合。

技术介绍

[0002]永磁电机中采用了高性能永磁材料，因而使得电机体积减小、转矩密度和功率密度高、结构简单、可靠性高以及效率高。由于这些优点，永磁电机广泛应用于各种领域。永磁电机的诸多优点是由磁钢带来的，相应的磁钢材料本身成本较高，这对于很多对加工成本敏感的地方来讲产生了挑战。一种思路是采用价格相对便宜的非稀土永磁，如铁氧体材料；另外一种思路则是通过对电机结构上进行优化，尽可能少得使用高性能稀土永磁材料，但同时又能满足要求。
[0003]为此，有必要设计一种新型不对称交替极转子，通过对转子结构的改进，在满足输出需求的前提下，尽可能减小磁钢的用量，并保证结构的可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决传统永磁电机转子中磁钢材料需求大，限制永磁电机在成本受限场合应用的问题，提供一种新型不对称交替极转子。
[0005]这种新型不对称交替极转子，包括转子铁心、转子转轴孔、磁钢嵌入槽孔、磁钢和磁桥；转子铁心中心位置设有转子转轴孔；转子铁心沿圆周分为若干等份，每一等份为一极，每一极中设有不对称的磁钢嵌入槽孔，磁钢嵌入槽孔内设有磁化方向相同、尺寸不同的磁钢，并且磁钢之间不对称；磁钢靠近气隙的一端设有磁桥，一极内的磁钢之间也设有磁桥；每一极内磁钢嵌入槽孔、磁钢和磁桥的设置均相同。
[0006]作为优选：所述转子转轴孔设有凸键或键槽。
[0007]作为优选：磁极结构包括V型磁极、一字型磁极、U型磁极或W型磁极。
[0008]作为优选：当磁极结构为V型磁极时，转子每一极设有不对称的磁钢一嵌入槽孔和磁钢二嵌入槽孔，磁钢一嵌入槽孔和磁钢二嵌入槽孔内分别嵌入具有相同磁化方向的磁钢一和磁钢二，磁钢一和磁钢二靠近气隙的一端分别设有磁钢一靠近气隙侧磁桥和磁钢二靠近气隙侧磁桥，一极内的磁钢一与磁钢二之间设有磁钢一和磁钢二之间磁桥。
[0009]作为优选：磁极结构包括一层磁极、二层磁极或三层磁极，每一极内包含至少两种尺寸的磁钢。
[0010]作为优选：转子每一极设有无磁钢槽孔。
[0011]作为优选：所述转子铁心上设有通风减重孔，通风减重孔沿圆周均匀布置。
[0012]作为优选：所述磁钢材料为铝镍钴、铁氧体、钐钴或钕铁硼。
[0013]本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的新型不对称交替极转子，在转子每一极中设置不对称的槽孔，槽孔内嵌入尺寸不同的磁钢，每一极中磁钢磁化方向相同，转子的极数和极对数相等；本专利技术不对称交替极转子易于加工，材料浪费少，成本低，通过合理的确定磁
钢和槽孔的数目和尺寸就能保证所应用的电机输出大且平稳，因此能够广泛应用于各类相关产品上。
附图说明
[0014]图1为新型不对称交替极转子三维示意图；
[0015]图2为转子和定子组合三维示意图；
[0016]图3为新型不对称交替极转子二维截面示意图；
[0017]图4为U型磁钢布置磁极示意图；
[0018]图5为双层磁钢布置磁极示意图；
[0019]图6为外转子结构示意图。
[0020]附图标记说明：电机的旋转轴中心1、圆周正方向2、转子铁心3、转子转轴孔4、凸键5、键槽6、磁钢一嵌入槽孔7、磁钢二嵌入槽孔8、磁钢一9、磁钢二10、无磁钢槽孔一11、无磁钢槽孔二12、磁钢一靠近气隙侧磁桥13、磁钢二靠近气隙侧磁桥14、磁钢一和磁钢二之间磁桥15、通风减重孔16、17定子铁心、定子绕组18、磁钢一主磁化方向19、磁钢二主磁化方向20。
具体实施方式
[0021]下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围内。
[0022]实施例一
[0023]本申请实施例一提供一种新型不对称交替极转子，由相同极性的不同尺寸磁钢构成。交替极结构意味着转子内部在一个极距内包含磁化方向相同的磁钢，更确切的说转子的极数和极对数相等，这是与传统非交替极电机最大的不同；不对称意味着构成转子每极的磁钢或槽孔排布，无法在这一极上的任何位置找到结构对称轴。针对旋转电机，对于磁路结构没有限制。沿着轴向的某一剖面具有本专利技术所述特征即意味着采用了本专利技术。选择能表征本专利所述特征的这些剖面中的一个作为参照截面图。沿着电机的旋转轴中心1定义其中一个方向为正，另一方向为负。以轴向正方向为参考，定义圆周正方向2。以转子铁心3为基准，在其中心位置加工出转子转轴孔4，转子转轴孔可以结合凸键5或键槽6进行后续装配。将转子铁心按照所需极数沿圆周分为若干等份，以每一等份的中心线为基准在其两侧对转子进行磁钢一嵌入槽孔7、磁钢二嵌入槽孔8、无磁钢槽孔一11、无磁钢槽孔二12加工。磁钢一嵌入槽孔7、磁钢二嵌入槽孔8中按照相应的尺寸分别嵌入具有相同磁化方向的磁钢一9、磁钢二10。转子结构的不对称性首先就体现在这些槽孔在每极中心线两侧分布的不对称以及槽孔尺寸的不对称。转子的不对称性还体现在每极中嵌入的磁钢尺寸必定不同。为保证一定的机械强度，磁钢靠近气隙的一端设有磁桥，分别为磁钢一靠近气隙侧磁桥13、磁钢二靠近气隙侧磁桥14；一个极内的磁钢之间一般也需要磁桥，磁钢一9与磁钢二10之间设有磁钢一和磁钢二之间磁桥15。转子铁心上也可以根据需要进行额外的开孔，如通风减重孔16。对每一极完成磁钢内嵌后相邻极距内的磁钢和槽孔分布、尺寸和极性完全相同。最终
得到不对称交替极转子。
[0024]所述磁钢材料为铝镍钴、铁氧体、钐钴或钕铁硼等各类磁钢材料。
[0025]所述不对称交替极转子用于旋转电机，定转子两侧电机的磁场在通过气隙时可以沿着径向或者轴向，旋转磁场运动方向可以和转子运动方向在同一平面内或不同平面内。
[0026]所述交替极不对称转子一个极主要由尺寸不同的磁钢一9、磁钢二10，尺寸不同的用于嵌入磁钢的磁钢一嵌入槽孔7、磁钢二嵌入槽孔8，数目、位置、形状、尺寸任意的用于调整电机性能的无磁钢槽孔一11、无磁钢槽孔二12，用于隔磁和保证机械强度的磁钢一靠近气隙侧磁桥13、磁钢二靠近气隙侧磁桥14和磁钢之间尺寸可变的磁钢一和磁钢二之间磁桥15构成。
[0027]所述交替极不对称转子每一极的磁钢一9、磁钢二10具有相同的充磁方向。每一极的合成磁化方向以径向正方向为参考，对交替极电机全部呈现N极或S极。不同于传统电机中相邻磁极的合成磁化方向必定为N极、S极交替排布。由此决定了交替极转子极数等于极对数，传统电机中极数等于极对数的2倍。
[0028]所述不对称交替极转子通过转子转轴孔4与转轴进行装配，装配可以通过键槽6或凸键5进行。
[0029]所述转子铁心3上可以根据需要在不同的位置开通风减重孔16，孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型不对称交替极转子，其特征在于：包括转子铁心(3)、转子转轴孔(4)、磁钢嵌入槽孔、磁钢和磁桥；转子铁心(3)中心位置设有转子转轴孔(4)；转子铁心(3)沿圆周分为若干等份，每一等份为一极，每一极中设有不对称的磁钢嵌入槽孔，磁钢嵌入槽孔内设有磁化方向相同、尺寸不同的磁钢，并且磁钢之间不对称；磁钢靠近气隙的一端设有磁桥，一极内的磁钢之间也设有磁桥；每一极内磁钢嵌入槽孔、磁钢和磁桥的设置均相同。2.根据权利要求1所述的新型不对称交替极转子，其特征在于：所述转子转轴孔(4)设有凸键(5)或键槽(6)。3.根据权利要求1所述的新型不对称交替极转子，其特征在于：磁极结构包括V型磁极、一字型磁极、U型磁极或W型磁极。4.根据权利要求3所述的新型不对称交替极转子，其特征在于：当磁极结构为V型磁极时，转子每一极设有不对称的磁钢一嵌入槽孔(7)和磁钢二嵌入槽孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敏，卢琴芬，何志瞧，童小忠，沈炳华，李焱鑫，赵力航，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：