[发明专利]一种航空机载装备轻量化大功率永磁无刷直流电机转子

说明书

技术领域

本发明属于电机技术领域，设计一种轻量化大功率永磁无刷直流电机设计，具体涉及一种航空机载装备轻量化大功率永磁无刷直流电机转子。

背景技术

近年来，稀土永磁电机及其控制技术成功地扩展到航空航天领域。航空航天机载装备对体积、重量、可靠性要求严格，体积小、重量轻、单位体积出力大是航空航天领域对各类电机的基本要求。稀土永磁体具有的高矫顽力特别是高内禀矫顽力和高磁能积可以使稀土永磁电机在相同条件下具有更小的体积和重量，适用于航空航天领域高功率密度电机的技术需求，国内在这一领域研究和应用起步较晚，研制任务紧、技术难度大，国外对我国实行技术封锁。

通过检索，中国专利CN102916523A，名称《一种同轴减速执行器》提出了一种电机转子为中空结构的设计方法，截然不同于本专利中实心转轴及特殊键槽的设计结构；中国专利CN202679100U，名称《一种新型高速永磁无刷直流电机转子》仅提出一种永磁无刷直流电机转子，转子铁芯通过多层矽钢片叠压而成，矽钢冲片上分布有多个铸铝孔，矽钢冲片通过铸铝孔内铸铝连接而成，其电机的转子结构无法满足实现航空机载装备轻量化大功率永磁无刷直流电机。

根据航空航天机载装备电机的设计指标进行电机的结构设计，由于电机要在脱离地面的低气压环境下工作，除了满足要求的设计指标外，电机的体积越小，重量越轻越好，因此减重设计很关键。

近年来，稀土永磁电机及其控制技术成功地扩展到航空航天领域。航空航天机载装备对体积、重量、可靠性要求严格，体积小、重量轻、单位体积出力大是航空航天领域对各类电机的基本要求。稀土永磁体具有的高矫顽力特别是高内禀矫顽力和高磁能积可以使稀土永磁电机在相同条件下具有更小的体积和重量，适用于航空航天领域高功率密度电机的技术需求，国内在这一领域研究和应用起步较晚，研制任务紧、技术难度大，国外对我国实行技术封锁。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种航空机载装备轻量化大功率永磁无刷直流电机转子，在不改变结构材料和保证电机磁性能特性、机械强度和承载能力合格条件的情况下，通过在电机转子特殊方位上凿孔，进一步实现了航空航天机载装备永磁无刷直流电机轻量化、大功率、高效能的特点。

技术方案

一种航空机载装备轻量化大功率永磁无刷直流电机转子，包括永磁体磁钢1；转子铁芯2；转轴3；其特征在于：还包括第一孔槽4和空气槽6；转轴3为实心轴，在转轴3与转子铁芯2相衔接的圆周上采用热过盈配合，且位于转子铁芯2一侧圆周上设有多个半圆形空气槽6；在转子轭部外径与内径中心圆周上均匀设有多个圆形的第一孔槽4，第一孔槽4的数目与永磁体磁钢1数目相等，且第一孔槽4的圆心位于每片磁钢的中心轴线上。

在均匀排布的多个第一孔槽4之间设有圆形的第二孔槽5，第二孔槽5的圆心与第一孔槽4的圆心位于同一个圆周上。

所述第一孔槽4上，距离永磁体磁钢1正下方，圆孔往外设有凹槽。

所述第一孔槽4内径为转子轭部厚度的0.4～0.7倍。

所述第二孔槽5内径为第一孔槽4内径的0.4～0.6倍。

所述第一孔槽4与第二孔槽5相邻两个孔槽之间圆心角间隔30°。

所述空气槽6的半径大小为转子轭部厚度的0.2～0.3倍。

有益效果

本发明提出的一种航空机载装备轻量化大功率永磁无刷直流电机转子，克服了传统的航空航天有刷直流电机的缺点，用电子换向取代机械换向，解决了高空稀薄空气条件下电机换向恶劣、工作时间短、有换向火花、转速受限制、可靠性差等问题；与航空航天交流电机相比，具有体积小、重量轻、功率密度高的特点。满足航空航天领域电机体积小、重量轻、控制灵活、无换向火化、结构简单、抗振动能力强以及高效高可靠性的技术要求。