[发明专利]带有屏蔽层的高速永磁电机转子

说明书

本发明属于永磁电机技术领域，具体涉及带有屏蔽层的高速永磁电机转子。转子结构包括护套、永磁体、转轴，永磁体设置在转轴上，转子护套套在外侧；在永磁体的外侧套有屏蔽层，永磁体与转轴之间通过胶层连接，屏蔽层一侧设有散热板，散热板与屏蔽层另一端的屏蔽筒连接；屏蔽筒的高电导率部分由多个带有倒角的中空长方形结构环绕组成的筒状，中空长方形结构中空部分和中空长方形结构的倒角之间为低电导率部分。现有的永磁电机存在转子的涡流损耗大，转子的散热差等问题，本发明基于现有技术提供了一种能够有效降低转子损耗和温升的带有散热板的复合材料带有屏蔽层的高速永磁电机转子。

技术领域：

本发明属于永磁电机技术领域，具体涉及带有屏蔽层的高速永磁电机转子。

背景技术

高速电机体积小、功率密度高，相同功率等级下，高速电机的尺寸重量通常远小于中低速电机，可有效的节省材料，降低成本。但同时由于其体积小，频率高的特点，导致电机转子的涡流损耗很大，散热困难。当永磁体温升过高时，会使永磁体发生不可逆退磁，影响电机运行的稳定性。因此如何减小转子的涡流损耗，改善转子的散热条件是一项重要的研究课题。

发明内容

发明目的：

为了有效地降低高速永磁同步电机永磁体的温升，本文发明了一种能有效屏蔽高次谐波的复合材料屏蔽层结构，并通过在屏蔽层一侧焊接散热板，增大转子的散热面积，改善转子的散热条件。

技术方案：

带有屏蔽层的高速永磁电机转子，该转子结构包括护套、永磁体、转轴，永磁体设置在转轴上，转子护套套在外侧；在永磁体的外侧套有屏蔽层，永磁体与转轴之间通过胶层连接，屏蔽层一侧设有散热板，散热板与屏蔽层另一端的屏蔽筒连接；屏蔽筒的高电导率部分由多个带有倒角的中空长方形结构环绕组成的筒状，中空长方形结构中空部分和中空长方形结构的倒角之间为低电导率部分。

进一步的，转子结构从内至外分别是转轴、胶层、永磁体、屏蔽层、护套，护套套在屏蔽层的屏蔽筒上，屏蔽筒一侧的散热板与转轴通过螺栓固定，同时胶层与屏蔽层一侧的散热板黏结。

进一步的，屏蔽层包括散热板和屏蔽筒，散热板和屏蔽筒通过焊接固定；屏蔽筒由高电导率部分和低电导率部分构成；永磁体为四块均匀的弧状瓦片组成，瓦片通过胶粘的方法固定在转轴上。

进一步的，屏蔽筒的高电导率部分由四个带有倒角的中空长方形结构组成，屏蔽筒套在永磁体上，屏蔽筒的轴向长度与永磁体的轴向长度相等，屏蔽筒的内侧径向半径与永磁体外侧径向半径相等；低电导率部分填充在中空长方形结构的中空部分和中空长方形结构外侧的倒角之间，屏蔽筒通过高电导率部分和低电导率部分构成筒状。

进一步的，高电导率部分的中空长方形结构内侧和外侧的倒角均为圆角，外侧圆角半径大小为永磁体的瓦片周向弧长的1/10到3/20，内侧圆角半径大小为永磁体瓦片周向弧长的1/5到1/6；高电导率部分由四个中空长方形结构构成；中空长方形结构的外侧边距离内侧边的距离为永磁体的瓦片周向弧长的1/4到1/5。

进一步的，低电导率部分包括四个位于中空长方形结构中间的带有圆角的长方体和中空长方形结构外侧的倒角之间的部分；带有圆角的长方体的周向长度为永磁体瓦片周向弧长的1/2到3/5；带有圆角的长方体的轴向长度为永磁体轴向长度减去永磁体瓦片周向弧长1/2到2/5；中空长方形结构外侧的倒角之间的部分的圆角半径大小为永磁体的瓦片周向弧长的1/10到3/20。

进一步的，屏蔽筒中的高电导率部分的材料电导率大于30000000S/m，低电导率部分的材料电导率小于50000S/m，散热板采用导热性良好的金属材料。

进一步的，散热板为多层环状结构，每层环状结构由若干方形齿结构环绕形成；整体呈多层环状的散热板设有三层多齿结构的环状结构的散热片，散热片上的齿之间设有缝隙。