[发明专利]一种轴向磁通永磁电机用内置磁钢复合极转子

说明书

一种轴向磁通永磁电机用内置磁钢复合极转子，该转子包括转子盘、复合铁磁极、磁极架、复合永磁体、外压环和内压环；1)采用本发明的内置磁钢复合极转子的电机，提高电机运行性能和可靠性。2)本发明的内置磁钢复合极转子相比传统表贴式轴向磁通电机转子的永磁体用量节省10%~20%。3）本发明的内置磁钢复合极转子，用多块标准的矩形永磁体模拟传统轴向磁通电机扇形永磁体，降低永磁体成本。4）本发明的铁磁极可以采用由硅钢片冲矩形槽卷绕而成，极大降低扇形槽转子的加工难度和加工工时，降低电机制造成本。5）本发明的内置磁钢复合极转子各零件无异形，加工量少，装配简单，制造成本低，造价接近于表贴式转子（用于轴向磁通电机）结构，甚至更低。

技术领域

本发明属于轴向磁通永磁电机技术领域，尤其涉及内置磁钢轴向磁通永磁电机的转子结构和固定方法。

背景技术

在轴向磁通永磁电机中，永磁体表贴式转子结构最为常见，结构上比较容易实现，但其存在一些问题：1）异形永磁体（扇形且带装配止口，如专利[申请号CN 201920168805.5]和专利[申请号CN 201822097957 .9]等）成本高；2）异形转子铁心或转子支架（如专利[申请号CN 201822097957 .9和专利[申请号CN 201710985414 .8]]等）加工难度大；3）较大的电磁气隙，降低电机的交、直轴电感和增加电机的漏感，磁场利用率低、抑制谐波电流能力差。内置磁钢轴向磁通电机转子能够极大降低电机的电磁气隙，提高电机的交、直轴电感和抑制电流谐波的能力。但是，在轴向磁通永磁电机中，很难在卷绕的转子铁心内部加工出内置磁极的槽，更别说扇形槽，因此在轴向磁通电机中较少有采用内置磁钢的转子结构。

查新得到两个内嵌磁极的轴向磁通电机转子专利，如专利（申请号CN201611161975.8）提出了一种内嵌磁极的轴向磁通电机转子，电磁结构方面居多，但没有提及机械结构及安装固定方法。专利(申请号CN201810319634.1)提到一种聚磁式轴向磁通电机转子的电磁机理，主要阐述了转子的电磁结构，其转子外层采用切向充磁磁钢，两块磁钢间夹有铁心，但没有提到工程设施方法。

因此，设计一种应用于工程上易于实现、造价较低的内置磁钢轴向磁通电机用转子，进而提高轴向磁通永磁电机的电感和弱磁能力是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种内置磁钢轴向磁通电机转子的结构，其目的是解决以往所存在的问题，其可以降低轴向磁通永磁电机的造价，提高轴向磁通永磁电机的电感、改善电机的弱磁能力和提高电机运行性能。

技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轴向磁通永磁电机用内置磁钢复合极转子，其特征在于:该转子包括转子盘（1）、复合铁磁极（2）、磁极架（3）、复合永磁体（4）、外压环（5）和内压环（6）；

所述的复合铁磁极（2）由多种铁磁极子单元拼接而成，磁极架（3）穿入复合铁磁极（2）的“T”型槽（204）中，复合永磁体（4）也为多个子单元组合拼接而成，组成复合铁磁极（2）和复合永磁体（4）的子单元的数量相同；复合永磁体（4）内置于相邻复合铁磁极（2）间的永磁体槽（8）中，永磁体槽（8）为由多个宽度不等但高度相等的矩形槽组成阶梯状的槽；复合永磁体（4）为与该永磁体槽（8）形状相适应的结构。

磁极架（3）包含架体（301）和架爪（302），架爪（302）沿环形的架体（301）的外圆周均匀布置，架爪（302）的长度方向与环形的架体（301）的径向方向一致，架爪（302）的数量与所设计的电机的极数一致，也与复合铁磁极（2）和复合永磁体（4）的数量相同；磁极架（3）由两片不导磁不锈钢板冲裁成磁极上架（304）和磁极下架（305），再连接为一体；磁极上架（304）设置在磁极下架（305）上形成与“T”型槽（204）相适应的“T”形结构。

磁极架（3）的厚度小于等于5mm，磁极上架（304）和磁极下架（305）的厚度之和小于等于5mm，其各自的厚度根据设计需要选择。