电动机的永磁转子制造技术

电动机用装永久磁铁的转子，具有一个转子铁芯（１、１０），多个设在铁芯圆周表面周围并互相等距间隔开的磁铁（２、２０），和一个将磁铁固定在转子铁芯上的外盖（４０），其特征在于，每一磁铁（２０）均通过相应的支承装置（３０、５０、６０）被安置在铁芯（１０）上，这些支承装置被限制不能相对于每一所说磁铁（２０）而移动，并且被这样定位，按照相互平行并和转子轴线平行的直线布置，与磁铁（２０）的纵长对称平面（Ｘ）对称，并以一个比磁铁（２０）端侧边（２１）间距离小的距离相互间隔开，为的是要在转子的不同的温度条件下尽量缩小转子铁芯（１０）和外盖（４０）的反作用力施加在每一磁铁（２０）上的区域间的距离。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动机的一种装永久磁铁的转子结构，特别是那些在冷冻设备的气密压缩机中用的电动机。装永久磁铁的转子具有一个实心或卷制的圆筒形铁芯，在其周围设有多个通常由铁酸锶或铁酸钡或钐钴构成的磁极，磁极的形式一般为弧形板，其内表面的轮廓与它所要安装上去的转子的外周轮廓一致。在运转时，转子和磁铁受到离心力、力矩和热源产生的应力，所有这些都具有很高的强度。由于这些力，在确定电动机的效率时将磁铁保持在转子上便至关重要。本行业已知有各种不同的方法和技术可将磁铁保持在转子上，例如在美国专利5,175,461(授予Ziegler)中所揭示的便是。在常用的将磁铁保持在转子上的技术中，已知有下面这些将所说磁铁胶粘在转子的外表面上；用一外盖包在磁铁周围将它压紧在转子铁芯上，其时采用或不采用胶粘剂将磁铁预先固定在铁芯上；及将磁铁禁闭在一个结构例如装在铁芯周围的笼子内，而磁铁被设置在所说结构的预定位置内。除了将磁铁禁闭的技术，上述其他技术都不能在电动机的使用寿命内保证高度的可靠性并保持已确定的功效不变。按照这些技术构造的转子可能发生的主要失效为由于出现裂纹、碎屑等而导致的磁极退化；用来将所说磁铁固定在铁芯上的胶粘剂退化，以致丧失其性能甚至其功能，胶粘剂还会产生残渣；包围磁铁的外盖的退化，发生永久变形并丧失其功能，当它具有预拉紧的功能时还会破坏在转子和定子之间的空气间隙。采用由薄材料通常为铁、钢、黄铜、铜、铝等制成的盖还会出现电损耗的问题，该损耗在某些用途上可能很高。另外，由于装转子设备的运转方式，所说外盖在受到长期而连续的温度和转动的变化时可能会发生不可逆转的变形。虽然磁铁可支承较高的压力，但它们对拉力和冲击是脆弱的。现有技术的解决办法是将磁铁集结在铁芯上使它们能同时承受压力和拉力，这样由转矩和加速度造成的剪切力也可以较不显著的形式发生。在影响磁铁和外盖的众多应力中，热源产生的应力常比其他应力显著得多，在装有磁铁的电动机运转时其他应力被所说元件支承着，而热应力取决于将磁铁保持在转子上的方式及电动机所受到的温度变化。热应力的来源在于制造磁铁的材料及制造铁芯外盖和胶粘剂的材料的热膨胀系数各不相同，热膨胀系数的差异意味着在这些所说元件之间有发生相对位移的倾向，这样就会损害磁铁实际上的整体性，主要是当磁铁用胶粘法固定在铁芯上或用外盖将磁铁压紧在铁芯上时。除了在构成上述这些元件的材料之间存在的热膨胀系数的差异外，磁铁由于其构造形式和磁性取向，也会有不同的热膨胀系数，这个热膨胀系数随着磁铁在径向、横向和纵长方向的尺寸而变。虽然采用将磁铁禁闭的方案可解决采用胶粘和外盖所带来的上述问题，但采用禁闭也有其他不便之处，如高费用和电动机效率的降低，这是因为低损耗的材料在结构上是脆弱的或需要高费用的，需要有大的设计尺寸和大的空气间隙。由于上面所说的这些不便，因此并不推荐将上面所说已知的现有技术的解决方案用于那些要求低费用产生的残渣少而高度可靠的设备如冷冻系统用的气密压缩机内。这样，本专利技术的一般目的是要提供一种电动机用的装永久磁铁的转子，该转子能够维持将磁铁固定在转子上，并不显著增加转子定子间的空气间隙，也不使这些磁铁受到可损害其整体性的应力。本专利技术的一个比较具体的目的是要提供一种磁铁的构造，该构造当用包围的外盖将磁铁固定在转子上时不会出现现有技术的缺点。本专利技术的另一目的是要提供一种电动机转子用的磁铁构造，该构造可使应力在包围的外盖上的作用减小，从而减少其变形。这些和其他一些目的都可用电动机的装永久磁铁的转子来达到，该转子具有一个转子铁芯，多个设在铁芯圆周表面周围且等距分布的磁铁；一个将磁铁固定在转子铁芯上的外盖，每一磁铁都通过相应的装置安牢在铁芯上，该装置受到限制不让它相对于每一所说磁铁而移动，并且这些装置这样被定位，除了互相平行并和转子的轴线平行，相对于磁铁的一个纵长对称平面而对称以外，并且用一比磁铁端头侧边间距离小的距离互相间隔开，以便尽可能使在转子的不同温度的条件下转子铁芯和外盖的反作用力施加在每一磁铁的区域和区域之间的距离缩小。下面本专利技术将结合附图进行说明，其中附图说明图1、1a和1b概略地以横剖面图示出按照现有技术在三种不同的温度条件下安装在转子上的磁铁；图2、2a和2b概略地以横剖面图示出按照本专利技术的上述图1、1a和1b中在三种不同的温度条件下安装在转子上的磁铁；图3以横剖面概略地示出设有磁铁的转子，磁铁系按本专利技术的第一实施例构造；图4以横剖面概略地示出按照本专利技术第二实施例的设有磁铁和外盖的转子；图5以横剖面概略地示出按照本专利技术第三实施例的设有磁铁和外盖的转子；及图6、6a、6b和6c示出按照本专利技术的支承装置和间隔元件的其他构造形式。图1示出的转子组件具有一个圆筒形的铁芯1，在其圆周表面周围载有多个按照现有技术构造的磁铁。在该构造中，每一磁铁2有一与铁芯1接触的内表面3、一个外表面4和两个端表面5，内表面3和外表面4为同心的弧形，其圆心在温度为T1的条件下与转子铁芯1圆周表面的圆心重合。在这个温度条件下，按照现有技术构造的磁铁2完全安置在转子铁芯1的圆周表面上，每一磁铁2的内半径都与转子铁芯1的半径重合。操作温度的改变使磁铁和转子铁芯组件受到变形应力，因此改变上述完全安置的条件而导致磁铁和铁芯不偶合的状态。当受到不同于T1的温度T2时，将会有不同的热效应作用在所说组件的每一元件上，因为构成这些元件的材料的热膨胀系数不同。在新的温度T2下(图1a所示状态)，每一磁铁2都会变形以致造成一个确定的、与转子铁芯1不偶合的程度，所说不偶合是由于每一磁铁2的内、外半径相对于转子铁芯半径的变化而形成的。温度条件T2导致磁铁2的内、外半径相对于转子铁芯1的半径而减小，形成磁铁2的“收缩”状态。由于这个收缩，各个磁铁2就不能与转子1偶合，磁铁的支承在所说铁芯上就只能依靠其内表面的端侧区与所说铁芯的圆周表面的接触，由此在所说铁芯的纵长方向形成两条互相平行同时平行于转子轴线的支承线。在这不偶合的条件下，各个磁铁2的内表面3的所说两端的侧边区就在转子铁芯的圆周表面上移动而互相靠拢，而在磁铁2两端之间的中间部6离开转子铁芯1的相邻的圆周表面部达到最大的间隔，而该表面部是在温度条件为T1时磁铁所曾接触过的。这个不偶合条件可被称为“稳定”的不偶合条件，这是因为，在横剖面上，磁铁2有两个点被支承在转子铁芯1上。在这温度为T2的条件下，各个磁铁2与转子1的接触区是由各个磁铁2的内表面3的两端侧边与铁芯的接触形成的，在这个温度条件下，所说两端侧边相互间隔开的距离比在温度条件为T1时小，所说距离是在一个与转子铁芯1的几何轴线成横向的平面上量出的。采用这种构造，各个磁铁2在磁铁和铁芯的两个接触区之间的内表面部在温度条件为T2时的半径比转子铁芯1的半径小。虽然在所说温度为T2的条件下可达到稳定的平衡，但磁铁2受到高应力，当磁铁2用胶粘固定在转子铁芯1上时这个应力还要被提高。另外，当设有外周包围的盖以便将磁铁2保持在转子铁芯1上时，各个磁铁2的中间部6的膨胀会产生压力作用在所说外盖的相邻部上，该外盖会变形力图解除这个区域内存在的应力。这个应力解除意味着形成空气间隙，当所说转子运转时，由于旋转运动所产生的离心力的作用，所说空气间隙允许磁铁从转子上间隔开，这样便会本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马科斯·罗梅乌·默比乌斯，
申请(专利权)人：巴西船用压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：