一种具有低损耗特征的低温高速电机结构制造技术

本发明专利技术涉及一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，属于电机技术领域。解决现有的电机结构损耗较大，散热效果不明显的问题。包括定子、保护环、转子铁心和永磁体组，定子、保护环、转子铁心从外到内顺次同轴设置，转子铁心上安装有永磁体组，永磁体组包括V型永磁体、切向永磁体和径向永磁体，V型永磁体、径向永磁体和切向永磁体均匀嵌入安装到转子铁心内。本发明专利技术的降低了定子的涡流损耗，同时该结构安装较为方便，由空心的层间绝缘可以对槽内绕组实现良好冷却，降低槽内温升，通孔和高槽口结构增加了定子齿部冷却面积，进一步提升了定子的散热能力。热能力。热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种具有低损耗特征的低温高速电机结构


[0001]本专利技术涉及一种低温高速电机结构，属于电机


技术介绍

[0002]低温电机主要作为低温、高粘度流体传输的动力装置，在确保电机电磁性能的条件下，其温升及强度要求交常规电机更为苛刻。随着永磁技术的发展，永磁电机在低温电机中的应用获得广泛关注。再高速条件下，永磁电机多选用表贴式结构，内置式的结构应用较少，对于出于临界温度的低温介质来说，较高的温升会出现介质气化现象，降低了介质的传输质量，这也说明，低温电机与常规电机相比，其具有更为严苛的温升限制要求。例如：公开号为CN109347222A，专利技术创造名称为一种LNG泵用低温高速永磁电机设计方法及电机结构低温高速电机，转子结构采用径向充磁的表贴式结构的无刷直流电机，转子外侧采用碳纤维材质的保护结构，定子轭部圆周设有导流孔作为冷却结构，该专利技术具有结构简单，制造方便的优点，也具有一定的冷却能力。但是，也存在以下问题：
[0003]1.径向充磁的表贴式结构，每个磁极下的永磁体数量较少，提供磁密有限，未产生足够的气隙磁场，需要使用高矫顽力的永磁材料及增加永磁体体积，增加了电机制造成本；
[0004]2.气隙磁场为方形波，谐波含量较大，会产生较大的涡流损耗；定子齿部磁密较大，相对于轭部来说，定子齿部损耗高于轭部损耗，轭部导流孔对定子整体的散热效果不明显，同时，整体式的定子冲片延长了定子涡流回路，增加了定子损耗。
[0005]因此，亟需提出一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决现有的电机结构损耗较大，散热效果不明显的问题，提供一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。
[0007]本专利技术的技术方案：
[0008]一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，包括定子、保护环、转子铁心和永磁体组，定子、保护环、转子铁心从外到内顺次同轴设置，转子铁心上安装有永磁体组，永磁体组包括V型永磁体、切向永磁体和径向永磁体，V型永磁体、径向永磁体和切向永磁体均匀嵌入安装到转子铁心内。
[0009]优选的：所述径向永磁体包括两个第一永磁体，两个第一永磁体成直线布置，V型永磁体包括两个第二永磁体，两个第二永磁体成V型布置。
[0010]优选的：还包括磁桥，径向永磁体的两端设置磁桥，四个径向永磁体成正方形布置，正方形的四个角均设置有径向永磁体，沿径向布置的径向永磁体位于正方形外侧；V型永磁体的第二永磁体的两端设置有磁桥，四个V型永磁体周向均匀布置在正方形的外侧。
[0011]优选的：还包括非磁性填充，转子铁心的外壁与径向永磁体对应位置加工有弧形
凹槽，非磁性填充设置于转子铁心与保护环之间的弧形凹槽内。
[0012]优选的：所述径向永磁体组成的正方形的内角位置加工有通道。
[0013]优选的：两个第二永磁体成V型布置形成的夹角θ1为90
°
，第二永磁体的长度L1为10mm，第二永磁体的厚度W1为2mm，切向永磁体与径向永磁体之间夹角θ2为135
°
，径向永磁体厚度W2＝2*W1，长度L2小于L1，切向永磁体厚度W3＝W1，切向永磁体长度L3<L1，转子铁心的外壁具有交错设置的弧形凹槽和弧形凸起，弧形凸起的弧长为166mm，弧形凹槽的弧长为58mm，通道直径为16mm。
[0014]优选的：定子包括定子冲片和层间绝缘，定子冲片的中部加工有定子槽，定子冲片的两侧分别加工有T型凹槽、T型凸台，定子冲片的侧面还加工有对称的凹槽，若干定子冲片周向布置，相邻的T型凸台设置在T型凹槽内，相邻的凹槽形成椭圆形通孔，定子槽内有层间绝缘，层间绝缘中部加工有通孔。
[0015]优选的：T型凸台上加工有定位孔。
[0016]优选的：定子冲片的数量为十八个，定子冲片采用0.2mm后无取向硅钢片拼接叠压制成，保护环采用钛合金材质制成的环状结构。
[0017]优选的：还包括平衡齿，平衡齿在转子铁心两端周向均匀分布，且转子铁心两端的平衡齿数量均为十二个，转子铁心进风端的平衡齿选择“L”型结构，转子铁心出风端平衡齿选用“一”字型结构。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术的降低了定子的涡流损耗，同时该结构安装较为方便，由空心的层间绝缘可以对槽内绕组实现良好冷却，降低槽内温升，通孔和高槽口结构增加了定子齿部冷却面积，进一步提升了定子的散热能力；
[0020]本专利技术转子采用四极结构，永磁体的多层配饰，提升了每极下的聚磁效果，具有更好气隙磁场波形，更低的损耗，保证电机使用地矫顽力的前提下，仍能提供足够的磁场强度，降低了电机的制造成本，转子多段弧线结构提高了电机的过载能力，平衡齿的存在也增加了电机气隙内的轴向冷却能力。
附图说明
[0021]图1是一种具有低损耗特征的低温高速电机结构的主视图；
[0022]图2是定子冲片结构示意图；
[0023]图3是定子结构示意图。
[0024]图4是永磁体组充磁方向示意图；
[0025]图5是一种具有低损耗特征的低温高速电机结构的局部示意图；
[0026]图6是平衡齿结构示意图；
[0027]图7是一种具有低损耗特征的低温高速电机结构的爆炸视图；
[0028]图8是本专利技术与传统U型结构气隙磁密波形示意图；
[0029]图9是本专利技术与传统U型结构空载反电势波形示意图。
[0030]图中：1
‑
定子，2
‑
T型凹槽，3
‑
定位孔，4
‑
T型凸台，5
‑
层间绝缘，6
‑
椭圆形通孔，7
‑
定子槽，8
‑
保护环，9
‑
V型永磁体，10
‑
切向永磁体，11
‑
径向永磁体，12
‑
转子铁心，13
‑
非磁性填充，14
‑
通道，15
‑
磁桥，16
‑
平衡齿，17
‑
定子冲片。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本专利技术。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0032]具体实施方式一：结合图1
‑
9说明本实施方式，本实施方式的一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，包括定子1、保护环8、转子铁心12和永磁体组，定子1、保护环8、转子铁心12从外到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，其特征在于：包括定子(1)、保护环(8)、转子铁心(12)和永磁体组，定子(1)、保护环(8)、转子铁心(12)从外到内顺次同轴设置，转子铁心(12)上安装有永磁体组，永磁体组包括V型永磁体(9)、切向永磁体(10)和径向永磁体(11)，V型永磁体(9)、径向永磁体(11)和切向永磁体(10)均匀嵌入安装到转子铁心(12)内。2.根据权利要求1所述的一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，其特征在于：所述径向永磁体(10)包括两个第一永磁体，两个第一永磁体成直线布置，V型永磁体(9)包括两个第二永磁体，两个第二永磁体成V型布置。3.根据权利要求2所述的一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，其特征在于：还包括磁桥(15)，径向永磁体(10)的两端设置磁桥(15)，四个径向永磁体(10)成正方形布置，正方形的四个角均设置有径向永磁体(11)，沿径向布置的径向永磁体(11)位于正方形外侧；V型永磁体(9)的第二永磁体的两端设置有磁桥(15)，四个V型永磁体(9)周向均匀布置在正方形的外侧。4.根据权利要求3所述的一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，其特征在于：还包括非磁性填充(13)，转子铁心(12)的外壁与径向永磁体(11)对应位置加工有弧形凹槽，非磁性填充(13)设置于转子铁心(12)与保护环(8)之间的弧形凹槽内。5.根据权利要求3或4所述的一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，其特征在于：所述径向永磁体(10)组成的正方形的内角位置加工有通道(14)。6.根据权利要求4所述的一种具有低损耗特征的低温高速电机结构，其特征在于：两个第二永磁体成V型布置形成的夹角θ1为90
°
，第二永磁体的长...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈宝军，王越，王立坤，林鹏，陶大军，徐骁，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：