本公开涉及一种用于固定永磁电机磁钢的内嵌式固定装置和模块化转子。固定装置包括：凹槽，其设置在永磁电机的转子铁心单元的磁钢槽的一侧的内壁上并且与磁钢槽连通，磁钢槽被配置为容纳永磁电机的磁钢；空腔，其设置在磁钢槽的两端并且与磁钢槽连通；第一固定件，其设置在凹槽中，以使磁钢横向于磁钢槽抵接磁钢槽的侧壁；以及第二固定件，其设置在空腔中，以使磁钢沿磁钢槽的纵向抵接磁钢槽的端部。转子铁心单元、磁钢、固定件共同构成模块化转子单元，模块化转子以模块化转子单元为主构成。通过采用根据本公开的上述用于永磁电机磁钢的内嵌式固定装置，实现了磁钢装配效率高、固定可靠的优点，降低了尤其是预充磁的磁钢的安装难度，同时，磁钢的免胶固定方式可减少化学品的使用。此外，转子单元模块化，在保证每块磁钢可靠固定的前提下，转子长度的灵活配置可减少同类型电机物料数量，降低综合成本。降低综合成本。降低综合成本。
【技术实现步骤摘要】
内嵌式磁钢固定装置、转子及永磁电机
[0001]本公开涉及永磁电机
，更具体地，涉及用于固定永磁电机磁钢的内嵌式固定装置、具有该固定装置的模块化转子以及一种具有该转子的永磁电机。
技术介绍
[0002]随着碳排放的日益严重和绿色经济的发展，永磁同步电机因其高效率，在工业和生活中的应用越来越广泛。对于内转子永磁同步电机，其转子上安装有磁钢。磁钢的安装方式基本分为表贴式安装和内嵌式安装。在内嵌式地安装磁钢时，永磁同步电机因其磁钢用量少、弱磁能力强、抗退磁能力强，应用越来越广。
[0003]磁钢在电机转子上是否可靠固定，直接影响电机的安全运行和可靠输出。现有技术中，对于内嵌式地安装磁钢的永磁电机转子，磁钢与容纳有磁钢的磁钢槽之间存在安装工艺间隙。为防止磁钢在磁钢槽中的微小移动，通常采用胶水或注塑工艺对磁钢进行固定。这种方式需要使用具有危害性的化学品，并且胶水是否填充饱满很难检测。此外，对于尺寸较大和铁心较长的一体转子铁心，磁钢(尤其是预充磁磁钢)的装配难度大、效率低，而且很难检测铁心内部的磁钢是否固定可靠。
技术实现思路
[0004]本公开的目的在于，提出一种用于固定永磁电机磁钢的内嵌式固定装置、一种具有该固定装置的模块化转子及一种具有该转子的永磁电机。
[0005]为实现上述目的，本公开的用于固定永磁电机磁钢的内嵌式固定装置包括：凹槽，其设置在永磁电机的转子铁心单元的磁钢槽的一侧的内壁上并且与磁钢槽连通，磁钢槽被配置为容纳永磁电机的磁钢；空腔，其设置在磁钢槽的两端并且与磁钢槽连通；第一固定件，其设置在凹槽中，以使磁钢横向于磁钢槽抵接磁钢槽的侧壁；以及第二固定件，其设置在空腔中，以使磁钢沿磁钢槽的纵向抵接磁钢槽的端部。转子铁心单元、磁钢、固定装置共同构成模块化转子单元，模块化转子以模块化转子单元为主构成。
[0006]通过采用根据本公开的上述用于永磁电机磁钢的内嵌式固定装置，实现了磁钢装配效率高、固定可靠的优点，降低了尤其是预充磁的磁钢的安装难度，同时，磁钢的免胶固定方式可减少化学品的使用。此外，转子单元模块化，在保证每块磁钢可靠固定的前提下，转子长度的灵活配置可减少同类型电机物料数量，降低综合成本。
[0007]在本公开的一种实施方式中，在与磁钢槽的垂直的方向上，磁钢槽的宽度大于磁钢的宽度。由此在磁钢与磁钢槽之间留有间隙，便于将磁钢安装在相应的磁钢槽中。
[0008]在本公开的一种实施方式中，凹槽在靠近转子铁心单元的外缘的一侧设置在磁钢槽的内壁上。转子在工作中会产生离心力，这种离心力倾向于将磁钢从磁钢槽中甩出。通过将凹槽布置在靠近转子铁心单元的外缘的一侧，使得安装在凹槽中的第一固定件对磁钢产生与离心力朝向相反的固定力，从而可以有针对性地消除这种离心力的影响，进而保证对磁钢的可靠固定。
[0009]在本公开的一种实施方式中，固定装置在磁钢槽的内壁上包括一个或多个凹槽。由此可以根据磁钢的长度，灵活地设置凹槽的数量，在保证可靠地固定磁钢的情况下，尽量减小对转子铁心单元的结构强度的影响。
[0010]在本公开的一种实施方式中，第二固定件被设置在远离转子铁心单元的外缘一侧的空腔中。磁钢槽的未安装第二固定件的一端相距转子铁心单元的外缘的距离通常比较短，通过将第二固定件设置在远离转子铁心单元的外缘一侧的空腔中，可以在保证可靠地固定磁钢的情况下，减小对转子铁心单元的结构稳固性的影响。
[0011]在本公开的一种实施方式中，第一固定件和第二固定件具有弹性并且不导磁。由于第一固定件和第二固定件具有弹性，它们可以容易地分别插入到凹槽和空腔中，并且对固定在磁钢槽中的磁钢产生弹性的顶压力，便于对磁钢的可靠固定。另外，第一固定件和第二固定件不导磁，起到了隔磁的作用，起到防止漏磁的效果。
[0012]在本公开的一种实施方式中，第一固定件和第二固定件的横截面形状为开口的C形。换句话说，二者的横截面并非闭合的环形。以这种方式，在根本上避免了在第一和第二固定件内有可能产生的闭合的环电流，进一步防止了可能的电磁作用对磁钢性能的不良影响。
[0013]在本公开的一种实施方式中，第一固定件在压缩状态下的外接圆直径不大于凹槽的内接圆直径，以在压缩状态下被抵接在凹槽内；并且，第二固定件在压缩状态下的外接圆直径不大于空腔的内接圆直径，以在压缩状态下被抵接在空腔内。于是，在将第一和第二固定件分别插入凹槽和空腔中时，可以对安装在磁钢槽中的磁钢产生预紧力，实现将磁钢稳固地顶压在磁钢槽中。
[0014]在本公开的一种实施方式中，第一固定件和第二固定件的长度不大于转子铁心单元的厚度。这样可以充分地固定磁钢，而不破坏转子铁心单元的结构，保证其作为一个单元的整体完整性，便于转子单元的模块化安装。
[0015]根据另一方面，本公开还涉及一种用于永磁电机的转子，其具有如上所述的用于磁钢的内嵌式固定装置。在本公开的一种实施方式中，转子包括多个磁钢槽，其中多个磁钢槽中的相邻两个磁钢槽呈V形排列。通过这种方式，可以增大在转子铁心单元侧面上的单位面积的磁钢槽数量，进而增加安装于磁钢槽中的相应的磁钢数量，从而增大了转子的输出扭矩。
[0016]在本公开的一种实施方式中，转子为模块化结构。磁钢、转子铁心单元和固定装置构成模块化转子单元，由模块化转子单元构成模块化转子；模块化转子单元的数量可根据电机扭矩大小进行配置。
[0017]根据又一方面，本公开还涉及一种永磁电机，其具有如上所述的转子。
[0018]前面针对用于永磁电机磁钢的固定装置所述的各方面和优点，相应地也适用于根据本公开的用于永磁电机的模块化转子和永磁电机，本公开在此不予赘述。
附图说明
[0019]下面参照附图详细介绍本公开的其他优点和设计，其中：
[0020]图1是永磁电机的采用本公开的固定装置的模块化转子的整体立体图；
[0021]图2是在根据图1的转子的铁心单元侧面上的磁钢、磁钢槽、凹槽和空腔的布局图；
[0022]图3是根据图1的采用本公开的固定装置的转子单元的立体图；以及
[0023]图4是根据本公开的固定装置的固定件的弹力示意图。
具体实施方式
[0024]除非另外指明，否则不同附图中的对应数字和符号通常指代对应区域。附图是为了清楚地说明实施例的相关方面而绘制的，并且不必按比例绘制。在附图中画出的特征的边缘不一定表示特征范围的终止。
[0025]在随后的描述中，示出了各种具体细节，以便提供对根据该描述的实施例的各种示例的深入理解。可以在没有一个或多个具体细节的情况下，或者利用其他方法、组件、材料等来获得实施例。在其他情况下，没有详细示出或描述已知的结构、材料或操作，从而不会模糊实施例的各个方面。
[0026]在本说明书的框架中对“一实施例”或“一个实施方式”的引用旨在指示关于该实施例描述的特定配置、结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，可以出现在本说明书的各个方面中的诸如“在实施例中”，“在一个实施例中”等的短语不一定确切地指代同一实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于固定永磁电机的磁钢(8)的内嵌式固定装置(100)，包括：凹槽(6)，设置在永磁电机的转子铁心单元(4)的磁钢槽(5)的一侧的内壁上并且与所述磁钢槽(5)连通，所述磁钢槽(5)被配置为容纳所述永磁电机的磁钢(8)；空腔(7)，设置在所述磁钢槽(5)的两端并且与所述磁钢槽(5)连通；第一固定件(9)，设置在所述凹槽(6)中，以使所述磁钢(8)横向于所述磁钢槽(5)抵接所述磁钢槽(5)的侧壁；以及第二固定件(10)，设置在所述空腔(7)中，以使所述磁钢(8)沿所述磁钢槽(5)的纵向抵接所述磁钢槽(5)的端部。2.根据权利要求1所述的固定装置(100)，其中，在与所述磁钢槽(5)的垂直的方向上，所述磁钢槽(5)的宽度大于所述磁钢(8)的宽度。3.根据权利要求1或2所述的固定装置(100)，其中，所述凹槽(6)在靠近所述转子铁心单元(4)的外缘的一侧被设置在所述磁钢槽(5)的内壁上。4.根据权利要求1或2所述的固定装置(100)，其中，所述固定装置在所述磁钢槽(5)的内壁上包括一个或多个所述凹槽(6)。5.根据权利要求1或2所述的固定装置(100)，其中，所述第二固定件(10)被设置在远离所述转子铁心单元(4)的外缘一侧的所述空腔(7)中。6.根据权利要求1所述的固定装置(100)，其中，所述第一固定件(9)和所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏赟，谢光明，太柯檬，吴仲青，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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