[实用新型]采用导磁复合纤维护套的永磁电机转子结构

说明书

本实用新型涉及一种采用导磁复合纤维护套的永磁电机转子结构，包括轴、永磁体块、导磁复合纤维护套，所述轴上沿周向和轴向均布有永磁体块，永磁体块外紧箍有导磁复合纤维护套。该结构采用一种导磁的复合纤维护套来固定转子的永磁体，该护套的磁导率为2~5，护套磁导率的调整通过添加的铁粉比例来调整；导磁护套有效的降低了护套的磁阻，增加了气隙磁密，提高了永磁电机的输出功率；护套与永磁体之间采用过盈配合的方式，保证即使在高速运转下，护套也可以紧紧箍住永磁体与轴不分离，保证了良好的一体性。

技术领域

本实用新型涉及一种高速永磁电机，特别是一种永磁电机转子结构。

背景技术

目前的高速转子结构，如图1所示，主要包括轴11、永磁体12、护套13，其主流技术为：

护套13采用高强度的合金，比如钛合金和镍基合金钢等不导磁合金，缺点是强度仅仅1000Mpa左右，无法承受更高线速度导致的离心力，而且定子谐波磁场在护套产生较大涡流，导致温升过高而致使与其接触的永磁体去磁；

护套采用碳纤维、玻璃纤维丝等高强度纤维与树脂复合而成，具有不导电，强度高的特点，通常抗拉强度在2000Mpa以上。缺点是护套不导磁也不导电，无法屏蔽定子的谐波磁场，导致涡流损耗集中在永磁体上，再加上这类复合材料的导热系数低，因此同样会导致永磁体温升过高而退磁。

同时这两种护套都不导磁，其护套厚度也算作磁路路径，导致磁路磁阻很大，造成气隙磁密降低，而根据电磁原理，气隙磁密的大小直接与电机的转矩成正比。

发明内容

为了解决传统表贴式永磁电机护套不导磁造成的转子磁性能弱的缺点，本实用新型提出一种采用导磁复合纤维护套的永磁电机转子结构，该结构采用一种导磁的复合纤维护套来固定转子的永磁体，该护套的磁导率为2～5，护套磁导率的调整通过添加的铁粉比例来调整；导磁护套有效的降低了护套的磁阻，增加了气隙磁密，提高了永磁电机的输出功率；护套与永磁体之间采用过盈配合的方式，保证即使在高速运转下，护套也可以紧紧箍住永磁体与轴不分离，保证了良好的一体性。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种采用导磁复合纤维护套的永磁电机转子结构，包括轴、永磁体块、导磁复合纤维护套，所述轴上沿周向和轴向均布有永磁体块，永磁体块外紧箍有导磁复合纤维护套。

所述永磁体沿轴周向均匀分8块，沿轴向均匀4等分。

所述永磁体块通过胶水粘接在轴上。

所述导磁复合纤维护套的弹性模量为175Gpa，泊松系数为0.36，抗拉强度为2000Mpa，密度为2000kg/m³，并采用T700碳纤维缠绕，相对磁导率为5。

所述永磁体为钐钴，弹性模量为108Gpa，泊松系数为0.24，密度为8400kg/m³，抗压强度为850Mpa，相对磁导率为1。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用了一种导磁的复合纤维护套，该复合纤维护套在缠绕制作过程中添加一定比例的导磁粉(铁、镍)，使其相对磁导率控制在2～5(磁导率低于2效果不明显，磁导率高于5会导致明显的磁短路)，从而可以显著的降低护套的磁路磁阻，增强了气隙磁场，有效的提高了永磁材料的利用率，同时有效屏蔽了定子谐波磁场，降低了其在转子永磁体上的涡流损耗，避免了永磁体的高温去磁风险。另外，导磁金属粉的加入，提高了护套的导热系数，有利于转子的散热。

附图说明

图1为现有的高速转子结构示意图；

图2为本实用新型的永磁电机转子结构剖视图；

图3为图2的左剖视图。

具体实施方式