[发明专利]一种鼠笼罩极式结构的永磁转子

说明书

一种鼠笼罩极式结构的永磁转子，它属于电驱动装置的一个部件，可用于各种要求的交流电动机以及发电机。

由于交流电网的普及和电力工业的发展，在各种设备中都已广泛的使用电动机做动力装置。使用这种电驱动装置的设备结构简单，使用方便。但随着技术的不断发展，使得在电驱动中，要求可以控制改变电动机的输出工况以及要求有较好的低速大扭矩特性，这是一般感应电动机所做不到的。为了继承普通交流电动机的结构简单性，并得到其工况的可控性和低速大扭矩特性，现在大力发展稀土永磁转子的交流同步电机，可以通过改变输入电流的频率改变输出转速，达到可控变工况的目的。而且稀土材料有很高的剩余磁场强度和磁能积，因而有很好的低速大力矩特征。但是由于稀土永磁材料是一种很难加工的材料，它一般使用粉末冶金的加工方法制造毛坯。因而制造整体式稀土永磁材料转子是很困难的。特别是大尺寸的转子，其制造工艺就更复杂，对制造设备的要求高，成品率下降。而由于转子内部疏松也会使得转子强度下降。

本发明的目的是发明一种新式结构的稀土永磁转子，它使用鼠笼罩极的方式得到转子磁场，从而简化制造工艺，大大降低制造成本。

本发明的结构如附图1所示，它有导磁芯体1，其特征在于：在导磁芯体外包有开有嵌槽的鼠笼隔架2，鼠笼隔架2使用非铁磁材料制造，在鼠笼隔架2的嵌槽中镶嵌有稀土永磁材料做成的条形磁体3，在条形磁体3和鼠笼隔架2外套有非铁磁材料制造的护圈4，导磁芯体1，鼠笼隔架2，条形磁体3和护圈4相互固接。

附图1为本发明的结构剖视图。

附图2为本发明的横剖面图。

本发明中，稀土永磁材料做成的条形磁体3前后（里外）两面为两个磁极。在安装时，在转子对称位置上安装的条形磁体3的向外磁极正好相反，通过导磁芯体1的磁连接，形成一对转子磁极，使转子具有整体式永磁转子的磁路性质。在嵌入的条形磁体3中，可以有多对，而相邻的数个条形磁体3对外的磁极极性相同，形成一个较宽的转子磁极范围，可以和定子绕线线圈产生的磁极宽度相配。条形磁体3可以多个一组排列，组间的磁极方向相反，形成多极转子（如四极、六极、八极等），满足不同电机的需要。

本发明使用导磁芯体外镶嵌使用稀土永磁材料制造的条形磁体的方法形成转子的整体磁极对，从而达到使用整体稀土永磁材料制造转子的效果。由于稀土永磁材料所加工的磁体是制成矩形小块，因而加工非常方便，便于机械化大批量生产。转子的受力结构使用普通材料制造，有较高的强度。条形磁体的加工余量很小，可以节约昂贵的稀土材料。

在本发明中，稀土材料制造的条形磁体3可以使用钕铁硼系稀土磁性材料，也可以使用铈钴系材料。条形磁体3可以是一个整体，也可以是制成小块沿长度方向拼接而成。这样的磁体更具有通用性，对于不同长度的转子，只需要由不同数目的小块磁体拼接就行。

本发明中的导磁芯体1可使用普通电机的转子结构形式，使用低碳或小于35＃的中碳钢制造，也可以采用强度较高的材料制造一个芯轴，在芯轴外叠合有矽钢片，以增加其导磁率，甚至可以使用普通鼠笼式电机转子改造，去掉嵌入的铜条组成的鼠笼线圈。

本发明中的鼠笼隔架2应使用非铁磁性材料制造，如不锈钢、铝合金、钛合金，以及各种非金属材料。它的作用是保持条形磁体3处于确定的位置，以避免转子在工作时条形磁体3受力产生位移。

本发明中的护圈4也使用非铁磁性材料制造，也可以使用不锈钢，钛合金以及如玻璃钢等非金属材料。护圈4的作用是保护转子在高速旋转时，条形磁体3不受离心力的作用而甩出，因而应有一定的强度要求。

本发明中导磁芯体1、鼠笼隔架2、条形磁体3和护圈4相互间的固接，可以使用各种紧固件连接，如螺栓、铆钉、焊接等，以及它们的混合。也可以采用塑料粘接固化的形式，如使用环氧树酯把上述零件粘接为一体，然后固化，形成一个实心整体，可以承受较高的离心力，用于较高的转速。