[发明专利]一种永磁电机

说明书

本发明涉及一种永磁电机，包括：电机转子芯轴、永磁体、转子铁芯、定子铁芯、转子铁芯与定子铁芯之间形成的工作气隙、绕组、电机端盖、电机轴承、电机外壳和设置在转子铁芯上用于安装永磁体的槽，其中永磁电机在靠近转子铁芯的端部处安装有一对静止的导电性短路环。电机外壳的内壁设置有固定杆，导电性短路环利用螺栓通过安装孔安装在固定杆上。通过使用本发明的导电性短路环7，可以显著降低永磁电机的端部漏磁效应，进而提高了电机工作气隙中的有效磁场、提高永磁电机的电效率、大幅度降低永磁电机对环境的电磁辐射。

技术领域

本发明涉及一种永磁电机，特别涉及一种能够抑制转子漏磁通危害的永磁电机。

背景技术

基于电磁感应原理的电机包括电动机和发电机，前者是将电能转换为机械能的装置，而后者是将机械能转换成电能的装置。在电机中，为实现电能与机械能之间的转换，是通过在电机的定、转子间形成动态磁相互作用而达成。例如：在定子中输入三相交流电，即可在定子中形成一旋转动态磁场。该旋转磁场与转子中同时形成的交变磁场相互作用，即可驱动转子旋转。为实现转子中形成的交变磁场，就必须同时向转子绕组中输入所谓的励磁电流。对于永磁电机来说，所述转子的交变磁场可以通过N-S-N-...方式布置的永磁体来直接提供。这样一来，就节省了转子中励磁电流的消耗。所以永磁电机具有显著的节能特点。并且，由于永磁体具有恒定的磁势，在电能与机械能之间的转换效率方面，永磁电机比电励磁电机有更大的优势。另一方面，由于现代烧结Nd-Fe-B磁体具有很高的磁能密度，在相同功率下，与以载流绕组形成励磁磁场的常规电机相比，永磁电机还具有体积小、重量轻的优点。众所周知，电机是现代电气社会的“心脏”。今天，永磁电机已经广泛应用于各种工业和民用机械设备、风力发电、太阳能发电、汽车、和工业自动化设备、以及各种家用电器如空调、冰箱、洗衣机等领域，已成为国民经济与人们生活中不可或缺的一部分。

适合于各种不同用途的永磁电机的种类繁多，通常分为旋转式永磁电机和直线式永磁电机两大类。其中，旋转式永磁电机应用最广。按永磁体在旋转式电机中的布置方式的不同又分为表贴式、内插式和盘式三种。附图1是通常的表贴式永磁电机的横剖面示意图，而附图2是通常的表贴式永磁电机的纵剖面示意图，其中，两对永磁体2按N-S极交错对称的方式安装在转子铁芯3的外表面上，与同轴设置的定子铁芯4形成磁回路并在定子与转子之间的气隙5中产生励磁磁场。在附图1中，用N表示永磁体的北极，S表示永磁体的南极。当永磁体2随同转子一起作旋转运动时，嵌装在定子铁芯4中的绕组6因切割磁力线而产生感应电动势，可对外输出电流。这样，施加于转子上的机械能便转换成了可由绕组6输出的电能，这就是永磁发电机的工作原理。反过来，若在绕组6中输入三相交流电，该电流会产生一旋转磁场，该旋转磁场与永磁体2相互作用，进而驱动转子旋转，对外输出机械力矩。换言之，施加于绕组6中的电能转换成了可由转子输出的机械能，这就是永磁电动机的工作原理。可见，永磁电动机与永磁发电机的工作原理皆是基于电磁感应原理，因此，在本发明以下的阐述中，只要说明了永磁电动机的工作原理也就同时说明了永磁发电机的工作原理。如无特别指明，本发明所述的永磁电机，既包括永磁电动机也包括永磁发电机。

在附图1中，永磁体2安装在转子铁芯3的外表面上，通常称为表贴式永磁电机。由于转子处在定子的腔内，所以也称为内转子式永磁电机。显然，若将转子铁芯做成环形，将嵌装有绕组的定子同轴地设置于转子腔内，永磁体也可以安装在转子的内表面上；使用该种结构的电机称为外转子式永磁电机。目前，这样的外转子电机已经广泛应用于风力发电。很显然，外转子式永磁电机与内转子式永磁电机的工作原理相同。因此，在本发明以下的阐述中，只要说明了内转子式永磁电机的工作原理也就同时说明了外转子式永磁电机的工作原理，如无特别指明，本发明所述的永磁电机，既包括内转子式永磁电机也包括外转子式永磁电机。