内置式永磁转子盘及盘式电机制造技术

本发明专利技术公开一种内置式永磁转子盘及包括内置式永磁转子盘的盘式电机，涉及永磁电机转子领域，转子盘包括：环状转子铁心、非导磁保护套以及多个第一永磁体组，多个第一永磁体组沿环状转子铁心的周向均匀设置，且任意相邻两第一永磁体组之间均具有间隔，各第一永磁体组均嵌设于环状转子铁心内部，环状转子铁心套设于电机的非导磁支座上，非导磁保护套设于环状转子铁心的外侧壁上，任意相邻两个第一永磁体组均充磁方向相反，第一永磁体组与环状转子铁心以及电机的定子盘能够形成第一闭合磁路。该转子盘永磁体内嵌使转子稳定性好，同时内置式结构增强转子聚磁能力，提高转子的凸极效应，提高磁阻转矩，同功率水平下，减少转子的永磁体用量。用量。用量。

【技术实现步骤摘要】
内置式永磁转子盘及盘式电机


[0001]本专利技术涉及永磁电机转子领域，特别是涉及一种内置式永磁转子盘及其盘式电机。

技术介绍

[0002]轴向永磁电机(axial flux permanent magnet machine,AFPMM)也称为盘式永磁电机。轴向永磁电机气隙呈平面型，气隙磁场沿轴向分布。近年来，轴向电机因其结构紧凑、效率高、功率密度大等优点获得国内外研究人员越来越多的关注，同时其在电动汽车、可再生能源系统、飞轮储能系统和工业设备等要求高转矩密度和空间紧凑的场合也得到了越来越广泛的应用。常用的轴向永磁电机转子为表贴式结构，表贴式结构结构简单、安装方便、尺寸小、重量轻，但其永磁体固定较为困难，在转子转动的过程中，表贴式结构的永磁体会受离心力和磁拉力的作用，导致转子在长时间的工作时结构不稳定，且表贴式转子由于交直轴电感几乎相同，导致磁阻转矩很小，弱磁能力较差，在额定转矩固定的情况下，磁阻转矩很小，就需要永磁转矩大，这就要求永磁体用量大。
[0003]因此，如何提供一种稳定性好，且永磁体用量小的转子结构成为本领域技术人员目前所亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种稳定性好，且永磁体用量小的内置式永磁转子盘及盘式电机。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种内置式永磁转子盘，包括：环状转子铁心、非导磁保护套以及多个第一永磁体组，多个所述第一永磁体组沿所述环状转子铁心的周向均匀设置，且任意相邻两所述第一永磁体组之间均具有间隔，各所述第一永磁体组均嵌设于所述环状转子铁心内部，所述环状转子铁心套设于电机的非导磁支座上，所述非导磁保护套设于所述环状转子铁心的外侧壁上，任意相邻两个所述第一永磁体组均充磁方向相反，所述第一永磁体组与所述环状转子铁心以及所述电机的定子盘能够形成第一闭合磁路。
[0007]优选地，所述环状转子铁心采用硅钢片沿周向卷绕而成。
[0008]优选地，所述环状转子铁心的两侧各设置一个定子盘，各所述定子盘与所述第一永磁体组和所述环状转子铁心均能够形成所述第一闭合磁路。
[0009]优选地，所述第一永磁体组包括沿所述环状转子铁心的轴向依次设置的第一切向磁组、第一轴向永磁体以及第二切向磁组，所述第一切向磁组包括两个对称设置于所述第一轴向永磁体两侧的第一切向永磁体，所述第二切向磁组包括两个对称设置于所述第一轴向永磁体两侧的第二切向永磁体。
[0010]优选地，任意相邻两个所述第一永磁体组二者均共用一个所述第一切向永磁体和一个所述第二切向永磁体。
[0011]优选地，所述第一永磁体组包括对称设置的第一U形永磁体和第二U形永磁体，所述第一U形永磁体包括第二轴向永磁体以及对称设置于所述第二轴向永磁体两侧的两个第三切向永磁体，所述第二U形永磁体包括第三轴向永磁体以及对称设置于所述第三轴向永磁体两侧的两个第四切向永磁体。
[0012]优选地，任意相邻两个所述第一永磁体组之间均设置有第二永磁体组，所述第二永磁体组包括两个沿轴线方向设置的第五切向永磁体，所述第二永磁体组能够与与其相邻的两个第一永磁体组、所述环状转子铁心以及所述定子盘形成第二闭合磁路。
[0013]本专利技术还提供一种盘式电机，包括：所述非导磁支座、两个所述定子盘以及所述的内置式永磁转子盘，所述环状转子铁心套设于所述非导磁支座上，两个所述定子盘对称设置于所述环状转子铁心的两侧，且各所述定子盘与所述转子盘之间均形成有轴向间隙。
[0014]优选地，盘式电机还包括前端盖、后端盖、转轴、旋转变压器以及两个轴承，所述前端盖与所述后端盖可拆卸连接，所述前端盖和所述后端盖形成有安装腔，所述内置式永磁转子盘、所述非导磁支座、所述转轴、所述旋转变压器、两个所述定子盘以及两个所述轴承均设置于所述安装腔内，所述非导磁支座设置于所述转轴上，两个所述定子盘各通过一个所述轴承可转动地设置于所述转轴上，所述旋转变压器包括定子和转子，所述定子设置于所述后端盖上，所述转子设置于所述转轴上。
[0015]优选地，所述定子盘包括环状定子铁心和电枢绕组，所述环状定子铁心的一侧设置有多个电枢绕组槽，所述电枢绕组槽的槽深小于所述环状定子铁心的轴向厚度，各所述电枢绕组槽内均嵌绕有所述电枢绕组。
[0016]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
[0017]本专利技术提供的内置式永磁转子盘包括：环状转子铁心、非导磁保护套以及多个第一永磁体组，多个第一永磁体组沿环状转子铁心的周向均匀设置，且任意相邻两第一永磁体组之间均具有间隔，各第一永磁体组均嵌设于环状转子铁心内部，环状转子铁心套设于电机的非导磁支座上，非导磁保护套设于环状转子铁心的外侧壁上，任意相邻两个第一永磁体组均充磁方向相反，第一永磁体组与环状转子铁心以及电机的定子盘能够形成第一闭合磁路。内置式永磁转子盘永磁体内嵌使转子稳定性好，同时内置式结构具有弱磁性能好，凸极效应明显和磁阻转矩大的优势，同永磁体用量的情况下，电机的磁阻转矩以及总转矩更高，相同功率水平下，永磁体用量更少。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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。
[0019]图1为本专利技术实施例一中提供的内置式永磁转子盘的爆炸图；
[0020]图2本专利技术实施例一中提供的内置式永磁转子盘环状转子铁心结构示意图；
[0021]图3为为本专利技术实施例一中提供的内置式永磁转子盘第一闭合磁路设置方式图；
[0022]图4为本专利技术实施例二中提供的内置式永磁转子盘的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例三中提供的内置式永磁转子盘的结构示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例四中提供的内置式永磁转子盘的结构示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例五中提供的内置式永磁转子盘的结构示意图；
[0026]图8为本专利技术实施例一中提供的盘式电机的爆炸图。
[0027]附图标记说明：100、内置式永磁转子盘；1、环状转子铁心；101、第一安装槽体；2、非导磁保护套；3、第一闭合磁路；4、第一轴向永磁体；5、第一切向永磁体；6、第二切向永磁体；7、第二轴向永磁体；8、第三切向永磁体；9、第三轴向永磁体；10、第四切向永磁体；11、第五切向永磁体；12、非导磁支座；13、前端盖；14、后端盖；15、转轴；16、轴承；17、定子盘；1701、环状定子铁心；17011、电枢绕组槽；1702、电枢绕组；18、轴向间隙。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种内置式永磁转子盘，其特征在于，包括：环状转子铁心、非导磁保护套以及多个第一永磁体组，多个所述第一永磁体组沿所述环状转子铁心的周向均匀设置，且任意相邻两所述第一永磁体组之间均具有间隔，各所述第一永磁体组均嵌设于所述环状转子铁心内部，所述环状转子铁心套设于电机的非导磁支座上，所述非导磁保护套设于所述环状转子铁心的外侧壁上，任意相邻两个所述第一永磁体组均充磁方向相反，所述第一永磁体组与所述环状转子铁心以及所述电机的定子盘能够形成第一闭合磁路。2.根据权利要求1所述的内置式永磁转子盘，其特征在于，所述环状转子铁心采用硅钢片沿周向卷绕而成。3.根据权利要求1所述的内置式永磁转子盘，其特征在于，所述环状转子铁心的两侧各设置一个定子盘，各所述定子盘与所述第一永磁体组和所述环状转子铁心均能够形成所述第一闭合磁路。4.根据权利要求3所述的内置式永磁转子盘，其特征在于，所述第一永磁体组包括沿所述环状转子铁心的轴向依次设置的第一切向磁组、第一轴向永磁体以及第二切向磁组，所述第一切向磁组包括两个对称设置于所述第一轴向永磁体两侧的第一切向永磁体，所述第二切向磁组包括两个对称设置于所述第一轴向永磁体两侧的第二切向永磁体。5.根据权利要求4所述的内置式永磁转子盘，其特征在于，任意相邻两个所述第一永磁体组二者均共用一个所述第一切向永磁体和一个所述第二切向永磁体。6.根据权利要求3所述的内置式永磁转子盘，其特征在于，所述第一永磁体组包括对称设置的第一U形永磁体和第二U形永磁体，所述第一U形永磁体包括第二轴向永磁体以及对称设置于所述第二轴向永磁体两侧的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿伟伟，葛士荣，王晶，张雨晴，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：