[实用新型]永磁同步电机的转子结构

说明书

本实用新型涉及一种电机的转子结构，特别是一种永磁同步电机的转子结构。

目前，工业应用的永磁同步电机转子，由中心轴、铁芯和磁钢构成辊状结构，其磁钢采用传统的瓦片形磁钢(弧面状)，各瓦片形磁钢粘接在铁芯外圆表面上，并且用绑轧材料绑紧在铁芯上，其缺点是，随着电机功率加大的要求，转子直径需做得较大，这样转子外围的离心力相应增大，上述磁钢粘接加绑扎式的结构即不能满足强度要求，因此这种结构的转子强度较差。此后工程技术人员设计出一种整体式转子，它采用将平板状磁钢沿铁芯直径方向成对卡入铁芯中的结构，在铁芯位于各磁钢内端端面的部位，分别开有一个与中心轴同轴心的弧面形空槽。它解决了同转子直径增大带来的强度差的问题，但由于转子磁路漏磁大，交轴磁导大于直轴磁导，交轴电抗Xq明显大于直轴电抗Xd，致使高次谐波磁势特别是齿谐波磁势引起脉动力矩加大，从而影响电机平稳运转，使电机产生振动，因此这种转子结构会造成电机起动、运行的稳定性较差。

本实用新型的目的在于，解决现有技术强度差、漏磁大的问题，而提供一种强度高、漏磁很小的永磁同步电机的转子结构。

为了达到上述目的，本实用新型的解决方案是，它由中心轴、与其(即中心轴)同轴心设置的铁芯和成对设置在铁芯上的至少1对磁钢构成圆辊状结构，其特点是，上述各磁钢均为板状，如平板状或两面略带弧形的板状等，但最好为平板状。各磁钢沿上述铁芯圆形横断面的直径方向成对地相对设置在铁芯中，形成轮辐式布设结构，在所述铁芯位于上述各相邻两磁钢之间的部位，沿所述铁芯圆形横断面的直径方向分别设置有径向空槽，用以增大磁阻，减少交轴漏磁通。上述各径向空槽形成轮辐式分布结构，即自轴心处向外呈放射状分布，各磁钢也是自轴心处向外呈放射状分布。上述各磁钢和各径向空槽的最外边缘到中心轴轴心线之间的距离，均小于上述铁芯外圆面到中心轴轴心线之间的距离。在所述中心轴上固定设置(套装紧固，制成一体结构等)有非导磁材料制成的轮毂(即套筒)。在该轮毂外表面处设置有与上述径向空槽相对应的卡接凸台，所述各卡接凸台带有向心卡挡凸起，所述各卡接凸台卡入上述相应的各径向空槽，与所述铁芯构成向心锁定配合结构。如此一来，随着转子转动时离心力的作用，铁芯会被自动向中心轴轴心方向锁紧，即自锁，磁钢是卡入该铁芯中的，因此强度差的问题以及漏磁大的问题都得到了很好的解决。

为了使转子磁路中漏磁小，而且均匀，使直轴电抗Xd与交轴电抗Xq相同或相近，无论各径向空槽是否居中设置在铁芯位于各相邻两磁钢之间的中心部位，最好将上述铁芯上的各径向空槽制成横断面外缘窄、内端宽的梯形或三角形空槽，所述各卡接凸台为根部最窄、外缘顶部最宽的燕尾状向心锁定卡接凸台。上述磁钢至少设置1对，但根据需要可设置有2对、3对、4对、6对、8对、10对等，无论磁钢数量为几对，所述各径向空槽最好均居中设置在各相邻两磁钢之间的铁芯的中部位置，以保持磁路均匀。上述铁芯最好为一体结构，当然也可为分体结构，其外围可被缠绑住，此时由于卡接凸台的向心锁定作用，各分体铁芯块也不会因离心力甩出，缠绑层受力很小，也不会影响其强度，但最好选择一体结构的铁芯。

由于本实用新型采用了上述结构，各磁钢沿铁芯横断面的直径方向成对地相对设置(卡入)在铁芯中，在各相邻两个磁钢夹在中问的铁芯部位，分别设置有相应的径向空槽，增大了磁阻，非导磁性轮毂上的各卡接凸台与相应径向空槽向心锁定配合，转子上的磁钢不会因转子直径增大，离心力大而被甩出，在较大磁阻作用下，漏磁通明显减小，因此它具有转子强度高，漏磁小的优点，漏磁小将使直轴电抗与交轴电抗相同或接近，使电机起动、运行的平稳性较好，振动小，电机性能明显提高。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是实施例1所述本实用新型结构横断面剖视图；

图2是图1所示本实用新型的A-A剖视图；

图3是图1所示本实用新型的B-B剖视图；

图4是实施例2所述本实用新型结构的局部示意图；

图5是实施例3所述本实用新型结构的横断面剖视图；

图6是本实用新型的卡接凸台的第二种形状示意图；

图7是本实用新型的卡接凸台的第三种形状示意图；

图8是本实用新型的卡接凸台的第四种形状示意图。