[发明专利]一种双层护套永磁电机转子结构

说明书

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种双层护套永磁电机转子结构，包括第一芯轴、第二芯轴、第三芯轴以及多个永磁体单元，第一芯轴的一端开设有第一槽体和第二槽体，第二槽体位于第一槽体的外侧，第二槽体内沿轴向均布有多个加强筋，多个加强筋将第二槽体等分成多个子槽体，永磁体单元嵌入至子槽体内；第二芯轴的至少一部分套设在第一芯轴的外壁上，第二芯轴靠近第一芯轴的一端开设有第三槽体；第三芯轴两端分别抵接在第一槽体和第三槽体的槽底。本发明提出的一种双层护套永磁电机转子结构，解决了现有的转子结构存在强度低和永磁材料的利用率较低的问题。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种双层护套永磁电机转子结构。

背景技术

近年来电力电子技术不断发展，电机的高频供电技术不断进步，极大地提高了超高速电机成功应用的可行性。超高速电机转速可达每分钟几万转，甚至几十万转，由于永磁转子结构的采用，使得电机内部结构排列很紧凑，其尺寸远小于同等功率的中、低速电机，这使得超高速电机具有极高的功率密度，同时其还有效率高，动态性能好等优点。因此，超高速电机具有广泛的应用前景，涉及航空航天、燃料电池空压机、飞轮储能等领域。

转子设计是超高速永磁电机设计的关键之一，转子设计是否合理决定着整个电机设计的成败。超高速永磁电机工作时，转子高速旋转产生较大的离心力，因此需要在永磁体外部加装保护套来保证永磁体的安全。常用的转子保护材料有碳纤维、玻璃纤维等高强度纤维增强的复合材料，以及Inconel718和钛合金等高强度特种合金。复合材料的密度很低、强度高、电阻率很高。与合金材料相比，同等转子直径下所需护套厚度更薄，能够承受更高的转速，产生更低的涡流损耗，但其热导率低，不利于永磁体散热。此外，复合材料还具有不能承受较大的弯曲应力、高温下强度下降甚至分解、不能增加转子刚度等缺点；而特种合金材料在散热能力、温度稳定性、刚度等方面具有明显优势。

现有的转子结构用的较多的护套材料是非导磁合金钢，但是当采用合金钢护套时，如果护套厚度较小，其不能有效保护永磁体，如果护套厚度较大，其会阻碍转子散热，进而可能导致永磁体受热发生不可逆退磁。

发明内容

本发明提出一种双层护套永磁电机转子结构，以解决现有的转子结构存在强度低和永磁材料的利用率较低的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种双层护套永磁电机转子结构，包括

第一芯轴，一端开设有第一槽体和第二槽体，所述第二槽体位于第一槽体的外侧，所述第二槽体内沿轴向均布有多个加强筋，多个所述加强筋将第二槽体等分成多个子槽体，所述子槽体内装配有永磁体单元；

第二芯轴，至少一部分套设在所述第一芯轴的外壁上，所述第二芯轴靠近第一芯轴的一端开设有第三槽体；

第三芯轴，两端分别抵接在所述第一槽体和第三槽体的槽底。

优选的是，所述第一芯轴和第二芯轴均为阶梯状结构，所述第三芯轴为空心结构。

优选的是，所述第一芯轴包括一体设置的第一端部和内层护套；第二芯轴包括一体设置的第二端部和外层护套。

优选的是，所述第三芯轴与第一槽体、第三槽体间的缝隙内填充有固体填充物。

优选的是，所述固体填充物为厌氧胶。

优选的是，所述第一芯轴和第二芯轴的外表面均镀有锡青铜。

优选的是，所述第一芯轴和第二芯轴的材质均为非导磁合金钢，所述第三芯轴的材质为导磁合金材料。

优选的是，所述永磁体单元的材质为钐钴永磁材料。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：