一种内嵌式径向永磁调速器制造技术

技术编号:40888741 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-08 18:31
本技术公开了一种内嵌式径向永磁调速器,包括导体转子背铁和永磁转子,永磁转子置于导体转子背铁内,其特征在于,所述永磁转子包括永磁磁极铁芯、永磁磁钢和永磁转子转轴,永磁磁钢内嵌于永磁磁极铁芯内,永磁转子转轴贯穿设置于永磁磁极铁芯中部并从其中一端伸出,导体转子背铁采用低损耗的铁基非晶合金宽带经叠压、电火花线切割及热处理工艺加工而成。本技术的径向内嵌式永磁调速器能够降低永磁磁钢的用量和永磁调速器的成本,同时当永磁调速器的极数比较多且调速范围比较大时,可以明显降低导体转子背铁的铁芯损耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种内嵌式径向永磁调速器,属于径向永磁调速器。


技术介绍

1、申请号为202011536272.5的专利,公开了一种并联型永磁调速器,导体转子组件和永磁转子组件均为同心交叉套设的并联型结构。导体转子的导体为导体环结构,导体环的磁导率和空气的差不多小,使得磁路的磁阻较大,需要更多的永磁励磁磁动势,即需要更厚、更多的磁钢,使得调速器的成本比较高。


技术实现思路

1、本技术的目的在于,提供一种内嵌式径向永磁调速器,本技术内嵌式径向永磁调速器的导体转子采用鼠笼结构,使得导体转子背铁经过气隙后直接面对永磁,减小了等效气隙的长度,进一步地,永磁转子采用内嵌式磁钢结构,可以比传统表贴式永磁转子减少磁钢的使用量。另一方面,导体转子背铁采用低损耗的非晶合金材料,可以降低多极大范围调速时永磁调速器导体转子背铁的铁芯损耗,提高永磁调速器的运行效率。

2、为解决上述技术问题,本技术采用如下的技术方案:一种内嵌式径向永磁调速器,包括导体转子背铁和永磁转子,永磁转子置于导体转子背铁内,其特征在于,所述永磁转子包括永磁磁极铁芯、永磁磁钢和永磁转子转轴,永磁磁钢内嵌于永磁磁极铁芯内,永磁转子转轴贯穿设置于永磁磁极铁芯中部,永磁转子转轴的一端伸出永磁磁极铁芯作为轴伸端,永磁转子转轴的另一端和永磁磁极铁芯的另一端面平齐。

3、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述永磁磁钢设置有多块,相邻两块永磁磁钢的上表面之间设置有夹角a,相邻两块永磁磁钢为同一极性,比如n极的话,另外两块相邻且夹角为a的永磁磁钢构成另外的一个s极,n极和s极交替布置,相邻两块永磁磁钢的两端端面之间均设置有为距离l1的第一隔磁桥,永磁磁钢朝向永磁磁极铁芯外圆的一端面与永磁磁极铁芯的外圈边缘之间设置有距离为l2的第二隔磁桥,永磁磁钢的另一端面与永磁转子的内圈边缘之间设置有距离l3的内漏磁轭,永磁磁钢充磁方向的厚度为w1,永磁磁钢的宽度为w2。第一隔磁桥宽度l1的作用是增强永磁磁极铁芯的刚度,同时l1又不能过大,否则通过隔磁桥产生的漏磁过多,降低磁钢利用率。第二隔磁桥的作用一方面使保证永磁转子的刚度,另一方面防止因离心力使得永磁磁钢被甩出永磁转子,第二隔磁桥的宽度也不能过大,否则磁钢通过第二隔磁桥也会产生较多的漏磁,降低永磁磁钢的利用率。永磁磁钢的另一端面与永磁转子的内圈边缘之间的距离l3的内漏磁轭主要是为永磁磁极铁芯提供足够的刚度。

4、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述a<180°,通过调整相邻两块磁钢之间的夹角,可以调整永磁转子产生的气隙磁密的形状,也就是优化磁密波形,尽可能的降低谐波磁场,以减小导体转子背铁的铁芯损耗。

5、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述l1=l2,l2<l3,w1<w2。永磁磁钢的厚度w1主要决定永磁磁钢提供磁动势的能力,随着w1的增加,气隙磁密也会增大,但是当w1增大到一定程度后,磁路饱和,再增大w1对气隙磁密的增加作用不大,并且随着磁钢厚度增加,永磁体的成本也会增加,所以需要选择合适的磁钢厚度w1。永磁磁钢宽度w2决定永磁磁钢的面积,w2越宽,产生的主磁通也越多,但是w2又受到永磁转子外径和极对数的限制。

6、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述永磁磁钢的另一端面到永磁转子转轴圆心之间的距离为r1,导体转子背铁的半径为r2,r2>r1。

7、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述导体转子背铁上均匀设置有多根鼠笼导条和导体转子槽,鼠笼导条置于导体转子槽内,多根鼠笼导条和两端焊接的端环构成了导体转子鼠笼,导体转子背铁和导体转子鼠笼构成导体转子。

8、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述导体转子背铁采用低损耗的铁基非晶合金宽带经叠压、电火花线切割及热处理工艺加工而成,所述永磁磁极铁芯为硅钢片冲压、叠装而成,所述永磁磁极铁芯在小批量生产时也可以用硅钢片经叠压、电火花线切割而成。

9、前述的一种内嵌式径向永磁调速器,所述的永磁转子和导体转子之间在轴向上可以串动,以调整永磁转子和导体转子之间的耦合面积,从而实现了电动机和风机、水泵类负载之间的永磁调速器调速。

10、本技术的工作原理说明如下:当永磁转子转轴通过联轴器连接电动机转轴,导体转子通过永磁转子轴伸出端的另一侧的端盖、法兰盘连接风机或水泵类负载时,电动机作为原动机拖动永磁转子旋转,永磁磁场切割导体转子的鼠笼导条,在鼠笼导条中感应电动势,在由鼠笼导条和两端导体端环构成的闭合回路中产生电流,导体转子鼠笼导条中的感应电流和永磁磁场之间产生电磁力,导体转子产生电磁转矩,驱动风机或水泵类负载旋转。由于永磁转子和导体转子之间在轴向上可以串动,通过调整永磁转子和导体转子轴向上的耦合长度,即可调节调整永磁转子和导体转子之间的耦合面积,改变了永磁转子和导体转子之间传递电磁力矩的大小,而风机或水泵类负载的转矩随着转速的平方变化,从而实现了风机或水泵的调速;又假设在调速过程中,电动机的转速变化不大,随着电磁转矩的变小,电动机输出的功率也变小,从而实现了永磁调速器的调速节能。

11、与现有技术相比,本技术的永磁调速器的永磁转子采用内嵌式永磁磁极结构,因此可以降低永磁磁钢的使用量及永磁调速器的成本,另一方面,永磁调速器的导体转子背铁采用低损耗的铁基非晶合金带材加工而成,当永磁调速器的极数比较多且调速范围比较大时,可以明显降低导体转子背铁的铁芯损耗,提高永磁调速器的效率。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种内嵌式径向永磁调速器,包括导体转子背铁(1)和永磁转子(2),永磁转子(2)置于导体转子背铁(1)内,其特征在于,所述永磁转子(2)包括永磁磁极铁芯(3)、永磁磁钢(4)和永磁转子转轴(5),永磁磁钢(4)内嵌于永磁磁极铁芯(3)内,永磁转子转轴(5)贯穿设置于永磁磁极铁芯(3)中部,永磁转子转轴(5)的一端伸出永磁磁极铁芯(3)作为轴伸端,永磁转子转轴(5)的另一端和永磁磁极铁芯(3)的另一端面平齐。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌式径向永磁调速器,其特征在于,所述永磁磁钢(4)设置有多块,相邻两块永磁磁钢(4)的上表面之间设置有夹角a,相邻两块永磁磁钢(4)的端面之间设置有距离L1,永磁磁钢(4)朝向永磁磁极铁芯(3)外圆的一端面与永磁磁极铁芯(3)的外圈边缘之间设置有距离L2,永磁磁钢(4)的另一端面与永磁转子(2)的内圈边缘之间设置有距离L3,永磁磁钢(4)的厚度为W1,永磁磁钢(4)的宽度为W2。

3.根据权利要求2所述的一种内嵌式径向永磁调速器,其特征在于,所述a<180°。

4.根据权利要求2所述的一种内嵌式径向永磁调速器,其特征在于,所述L1=L2,L2<L3,W1<W2。

5.根据权利要求2所述的一种内嵌式径向永磁调速器,其特征在于,所述永磁磁钢(4)的另一端面到永磁转子转轴(5)圆心之间的距离为R1,导体转子背铁(1)的半径为R2,R2>R1。

6.根据权利要求1所述的一种内嵌式径向永磁调速器,其特征在于,所述导体转子背铁(1)上均匀设置有多根鼠笼导条(6)和导体转子槽(7),鼠笼导条(6)置于导体转子槽(7)内。

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【技术特征摘要】

1.一种内嵌式径向永磁调速器,包括导体转子背铁(1)和永磁转子(2),永磁转子(2)置于导体转子背铁(1)内,其特征在于,所述永磁转子(2)包括永磁磁极铁芯(3)、永磁磁钢(4)和永磁转子转轴(5),永磁磁钢(4)内嵌于永磁磁极铁芯(3)内,永磁转子转轴(5)贯穿设置于永磁磁极铁芯(3)中部,永磁转子转轴(5)的一端伸出永磁磁极铁芯(3)作为轴伸端,永磁转子转轴(5)的另一端和永磁磁极铁芯(3)的另一端面平齐。

2.根据权利要求1所述的一种内嵌式径向永磁调速器,其特征在于,所述永磁磁钢(4)设置有多块,相邻两块永磁磁钢(4)的上表面之间设置有夹角a,相邻两块永磁磁钢(4)的端面之间设置有距离l1,永磁磁钢(4)朝向永磁磁极铁芯(3)外圆的一端面与永磁磁极铁芯(3)的外圈边缘之间设置有距离l2,...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡立恺张涛段佳奇杨晓巳
申请(专利权)人:华电重工股份有限公司
类型:新型
国别省市:

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