一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机制造技术

本发明专利技术涉及一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，属于电机技术领域。解决电机冷却通道设计不合理而导致的电机过载运行过程中定转子温升过高、定子轭部打孔容易影响原有的电磁平衡的问题。包括永磁体结构、转子铁芯、定子铁芯和套管，转子铁芯外设置永磁体结构，转子铁芯、套管、定子铁芯顺次设置，转子铁芯上加工转子轴向通风孔，转子铁芯侧壁加工与转子轴向通风孔连通的转子径向孔，永磁体结构上加工有通孔，套管上加工有套管径向通孔，定子铁芯的第一齿部上加工有正面孔和侧面通孔，正面通孔的两端设置侧面、第一齿部的顶面。本发明专利技术的冷却结构设计合理，冷却效果好，减小了涡流损耗，便于加工。便于加工。便于加工。

【技术实现步骤摘要】
一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机


[0001]本专利技术涉及一种内冷永磁电机，属于电机


技术介绍

[0002]随着清洁能源应用举措的推开，以及产品升级和技术的发展，低温高速永磁电机的研究在近几年取得了飞速的进展。虽然低温高速永磁电机拥有广泛的发展前景，但目前有关低温高速永磁电机的研究不够完善，特别是我国目前还未全面掌握低温高速永磁电机的相关技术，如低温高速永磁电机设计时对机壳内部冷却结构依旧不完善，因此对内部冷却结构研究的意义重大。
[0003]首先，相比于低温高速永磁电机外部流体域，气隙空间十分狭长，如果采用内通路结构，气隙流体流量小，又吸收来自定子和永磁体产生的热能，自身也会产生摩擦损耗，低温流体极易汽化；目前因冷却通道设计不合理而导致的电机过载运行过程中定转子温升过高而导致的低温流体汽化严重的问题依旧存在。
[0004]其次，目前对低温高速永磁电机的研究尚且不完善，低温环境下表贴式永磁体易脱落易破碎的问题依然存在。
[0005]再次，现在大多数的定子风冷结构是从定子轭部打孔深入槽内形成单一的冷却方式，很难在自然冷却的前提下提供足够的风量，而穿过槽底部的孔很容易影响原有的电磁平衡且要解决通风问题在机壳开孔加工精度要求较高，很难实行。
[0006]最后，通常为达到降低反电势谐波含量，降低转矩波动以及噪声振动的目的，大多会通过改变永磁体或转子表面的圆弧形状来提高气隙磁密的正弦度，但是这种方法对永磁体加工设备的精度要求高，工艺复杂且加工难度大，导致其成本高。
[0007]因此，亟需提出一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，以解决上述技术问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了解决电机冷却通道设计不合理而导致的电机过载运行过程中定转子温升过高、定子轭部打孔容易影响原有的电磁平衡的问题，提供一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，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。
[0009]本专利技术的技术方案：
[0010]一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，包括永磁体结构、转子铁芯、定子铁芯和套管，转子铁芯的外壁设置有永磁体结构，转子铁芯、套管、定子铁芯从内到外顺次设置，转子铁芯上加工有转子轴向通风孔，转子铁芯的侧壁加工有两列与转子轴向通风孔连通的转子径向孔，与转子径向通孔对应的永磁体结构上加工有通孔，与转子径向通孔对应的套管上加工有套管径向通孔，定子铁芯的第一齿部上加工有正面孔和侧面通孔，侧面通孔的两端为齿槽，正面通孔的一端与侧面通孔连通，正面通孔的另一端穿过第一齿部的顶面。
[0011]优选的：永磁体组包括非磁性管道组、离轴永磁体和近轴永磁体，近轴永磁体、离轴永磁体沿定子铁芯的周向交错布置，非磁性管道组由轴向等距布置的非磁性管道组成，非磁性管道组位于近轴永磁体的外侧，非磁性管道组穿过离轴永磁体，离轴永磁体与转子铁芯之间形成空间散热区域，轴向等距设置的永磁体组形成永磁体结构，永磁体结构中轴向相邻的一组永磁体组的离轴永磁体与另一组永磁体组的近轴永磁体对应设置。
[0012]优选的：所述转子铁芯上加工有周向等距布置的凸起，转子铁芯的凸起上加工有填充钢低温流体流道，相邻的转子铁芯的凸起之间形成安装槽，离轴永磁体、近轴永磁体的周向两端分别与安装槽的两侧侧壁连接，轴向相邻的离轴永磁体、近轴永磁体连接，离轴永磁体、近轴永磁体分别加工有离轴永磁体通孔、近轴永磁体通孔，离轴永磁体通孔、近轴永磁体通孔与套管径向通孔对应设置。
[0013]优选的：转子铁芯上加工有对称布置的V型永磁体流体通道，永磁体流体通道内设置有对称布置的内置永磁体，转子铁芯上还加工有周向等距布置的转子轴向通风孔，转子轴向通风孔与两列转子径向通孔连通，转子径向通孔与对应设置。
[0014]优选的：内置永磁体与离轴永磁体形成磁极，内置永磁体采用钐钴永磁体材料，离轴永磁体采用铁氧体永磁体材料。
[0015]优选的：第一齿部偏斜与偏斜磁化方向一致。
[0016]优选的：第一齿部上还加工有齿部径向通孔，齿部径向通孔位于侧面通孔的外侧，正面孔为弧形孔结构。
[0017]优选的：还包括第二齿部，四个或五个所述第一齿部等距布置形成第一齿部组，第一齿部组与第二齿部周向交错设置，第一齿部组、第二齿部的数量均为四个，第二齿部上加工有出孔和进孔。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术的定子斜齿顶部的风孔偏斜度大于定子斜齿的斜度，定子铁芯的斜齿能够使磁力线的走向尽可能的避开槽内空气，减小了磁阻，降低了损耗。
[0020]本专利技术的非磁性管道组在有限的空间内即实现了冷却，在保证离轴永磁体、进轴磁体有效厚度的前提下提高其强度，防止脱落破碎；
[0021]本专利技术的冷却结构设计合理，且不影响机壳的加工，保证电磁平衡。
[0022]本专利技术的交错永磁体结构改善转子磁极内的磁通走向，使得气隙磁场分布更均匀，谐波占比更低，电机振动噪声更低，同时可以获得较大的空载磁链，减小了涡流损耗，便于加工，有利于控制成本。
附图说明
[0023]图1是一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机的立体图；
[0024]图2是一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机的侧视图；
[0025]图3是图2中A
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A剖视图；
[0026]图4是图3中C处放大图；
[0027]图5是定子铁芯的结构示意图；
[0028]图6是一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机的局部侧视图；
[0029]图7是图6中B
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B剖视图；
[0030]图8是一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机的局部立体图；
[0031]图9是通风系统原理图；
[0032]图10是一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机气隙磁密计算结果；
[0033]图11是传统表贴式低温高速永磁电机气隙磁密计算结果；
[0034]图12是为传统表贴式低温高速永磁电机与本专利技术平均转矩对比图。
[0035]图中，1
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填充钢低温流体流道，2
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非磁性管道组，3
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离轴永磁体，4
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V型永磁体流体通道，5
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内置永磁体，6
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近轴永磁体，7
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第一齿部，8
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转子铁芯，9
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定子铁芯，10
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空间散热区域，11
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转子轴向通风孔，12
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套管，13
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第二齿部，31
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离轴永磁体通孔，61
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近轴永磁体通孔，71
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正面孔，72
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侧面通孔，73
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，其特征在于：包括永磁体结构、转子铁芯(8)、定子铁芯(9)和套管(12)，转子铁芯(8)的外壁设置有永磁体结构，转子铁芯(8)、套管(12)、定子铁芯(9)从内到外顺次设置，转子铁芯(8)上加工有转子轴向通风孔(11)，转子铁芯(8)的侧壁加工有两列与转子轴向通风孔(11)连通的转子径向孔(81)，与转子径向通孔(81)对应的永磁体结构上加工有通孔，与转子径向通孔(81)对应的套管(12)上加工有套管径向通孔(121)，定子铁芯(9)的第一齿部(7)上加工有正面孔(71)和侧面通孔(72)，侧面通孔(72)的两端为齿槽，正面通孔(71)的一端与侧面通孔(72)连通，正面通孔(71)的另一端穿过第一齿部(7)的顶面。2.根据权利要求1所述的一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，其特征在于：永磁体组包括非磁性管道组(2)、离轴永磁体(3)和近轴永磁体(6)，近轴永磁体(6)、离轴永磁体(3)沿定子铁芯(9)的周向交错布置，非磁性管道组(2)由轴向等距布置的非磁性管道组成，非磁性管道组(2)位于近轴永磁体(6)的外侧，非磁性管道组(2)穿过离轴永磁体(3)，离轴永磁体(3)与转子铁芯(8)之间形成空间散热区域(10)，轴向等距设置的永磁体组形成永磁体结构，永磁体结构中轴向相邻的一组永磁体组的离轴永磁体(3)与另一组永磁体组的近轴永磁体(6)对应设置。3.根据权利要求1所述的一种贴嵌混合磁钢的斜齿内冷永磁电机，其特征在于：所述转子铁芯(8)上加工有周向等距布置的凸起，转子铁芯(8)的凸起上加工有填充钢低温流体流道(1)，相邻的转子铁芯(8)的凸起之间形成安装槽，离轴永磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立坤，王硕，王逸枫，寇宝泉，谢忠辉，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：