专利名称：磁钢辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种同步磁阻永磁电机，又可称为永磁辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机，辅助励磁材料为高磁能积的磁钢，属于新型特种电机领域。
背景技术：
本发明基于已有的永磁辅助励磁的轴向迭片同步磁阻电机。已有的轴向迭片同步磁阻电机，由于需要较大的励磁功率，导致电机的功率因数和效率都较低，因此出现了永磁辅助励磁的同步磁阻电机。但已有的轴向迭片同步磁阻电机及永磁辅助励磁的轴向迭片同步磁阻电机都采用销钉固定轴向迭片，导致有效磁路磁阻增加过大，电机性能比没有销钉的性能下降很多。并且轴向迭片的结构和销钉的存在使得高磁能积的刚性永磁材料不能在该类电机中应用，大大限制了该类电机的转矩密度和功率密度的提高。但本发明的这种永磁辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机，轴向迭片的固定采用强力胶粘结和转子外套相结合的方式，解决了辅助励磁不能采用高磁能积刚性永磁体的弊端，并且取消了转子上固定轴向迭片的销钉，取消销钉后将有效的提高电机的转矩密度和功率密度，提高电机的性能体积比和性能重量比。
发明内容
为了克服现有的永磁辅助励磁的同步磁阻电机不能采用刚性高磁能积永磁材料的缺陷，消除紧固轴向迭片的不锈钢销钉给磁阻电机的性能带来的磁路上的改变和性能上的下降，发明了一种粘结式的永磁辅助励磁的轴向迭片同步磁阻电机，辅助励磁材料为高磁能积的磁钢。
本发明的特征在于1.该同步磁阻电机会有定子铁心1、转子2、转轴3、定子绕组4、前端盖5、后端盖6、轴承7以及转子套8，其中转子2含有a转子支架21，该支架21由硅钢片迭压成形或导磁钢材直接成形，所述转子支架21紧套在转轴3上；b片状永磁体22及轴向硅钢片迭片23，它们沿着转子2的半径方向由内向外各自先后依次层叠式地相互粘结在所述转子支架21上，相邻两个极的极性相反，在把转子2的外圆磨削至所要求尺寸而成；转子套8，用不锈钢材料制成，该转子套8是紧套在转子2上的。
2.所述的片状永磁体22和轴向硅钢片23在转子2的半径方向的片厚之比为0.3～0.6。
3.所述转子支架21由导磁的刚性材料制作成形。
4.所述转子支架21用硅钢片迭压而成。
这种新型电机的主要特点为1.允许q轴磁力线通过整个转子表面而获得最大的q轴电感；2.由于d轴方向存在多层永磁体，其磁特性相当于气隙，阻碍d轴磁力线的通过，而使d轴电感很小；3.永磁体镶嵌在迭片之间，其磁场与q轴电流作用产生一个正转矩。
该电机兼有同步磁阻电机和永磁同步电机的特性，具有良好的弱磁性能，很高的凸极比，是一种非常有前途的电机。主要优点如下1.由于采用了高性能的永磁体，大大提高了该电机的转矩密度、效率和功率密度2.永磁激磁，转子无铜耗，散热容易。由于SR-PM电机的转子上没有导条，理论上没有铜耗，转子发热小，由于热量主要产生在固定的定子内，因此散热容易，可以取较大的电负荷而达到较高的功率密度。
3.自然的转子双余度特性，电机很多时候工作在非常恶劣的环境中，温度冲击、机械冲击、振动、加速度、电磁干扰、压力脉冲等环境条件对电机是极严峻的考研，而SR-PM的转子同时具有磁阻和永磁两种结构，而轴向迭片式使得其凸极比很大，即使永磁全部永久性退磁，磁阻转矩仍有一定能力承担工作。这对一些特别高可靠性的应用非常有意义，如电动汽车、航空航天等。
图1为电机铁心的轴向截面原理示意图；图2为电机的装配结构示意图；图3为一层永磁体的3维结构示意图；图4为转子支架结构示意图。
具体实施方案一该电机有定子铁心1、转子2(含有轴向迭片23、永磁体22)、轴3、绕组4、前端盖5、后端盖6、机壳12、轴承7、转子套8、转子支架21组成。转子支架21由硅钢片迭压成形或导磁钢材直接成形，转子支架21套在转轴3上，瓦形永磁体22和轴向硅钢片23交替按一定厚度比粘结在转子支架21上，转子外面套有加强用的不锈钢圆筒状的转子套8，转子轴3通过轴承7支撑。定子的结构和通用异步电机的定子类似，铁心1由硅钢片迭成，开槽，槽中嵌有线圈，线圈相连组成绕组4，为分布绕组，极对数和转子2保持一致，定子铁心1套在机壳12中，机壳12通过前端盖5和后端盖6固定。
首先由硅钢片迭成图4所示的转子支架21，然后依次在每个弧槽上涂胶，将加工好的永磁体22(见图3)粘到支架21上，相邻两个极的极性相反，然后在永磁的弧槽上涂胶，逐层粘结轴向硅钢片23至每层的相应厚度，然后继续粘结下一层永磁体22和相应的轴向硅钢片23，粘结足够的层数后，磨转子外圆至合适尺寸，然后将加工好的不锈钢转子套8套在转子2上。定子的加工过程和通用异步电机的定子类似，但要求和转子2的极对数相同。
具体实施方案二和方案一主要的不同是转子支架21由导磁的钢材直接成形，其余步骤同方案一。
权利要求
1.磁钢辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机，其特征在于，该同步磁阻电机会有定子铁心(1)、转子(2)、转轴(3)、定子绕组(4)、前端盖(5)、后端盖(6)、轴承(7)以及转子套(8)，其中转子(2)含有a转子支架(21)，该支架(21)由硅钢片迭压成形或导磁钢材直接成形，所述转子支架(21)紧套在转轴(3)上；b片状永磁体(22)及轴向硅钢片迭片(23)，它们沿着转子(2)的半径方向由内向外各自先后依次层叠式地相互粘结在所述转子支架(21)上，相邻两个极的极性相反，在把转子(2)的外圆磨削至所要求尺寸而成；转子套(8)，用不锈钢材料制成，该转子套(8)是紧套在转子(2)上的。
2.根据权利要求1所述的磁钢辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机，其特征在于所述的片状永磁体(22)和轴向硅钢片(23)在转子(2)的半径方向的片厚之比为O.3～0.6。
3.根据权利要求1所述的磁钢辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机，其特征在于所述转子支架(21)由导磁的刚性材料制作成形。
4.根据权利要求1所述的磁钢辅助励磁的粘结式轴向迭片同步磁阻电机，其特征在于所述转子支架(21)用硅钢片迭压而成。
全文摘要
本发明涉及一种轴向迭片式同步磁阻电机，其特征在于转子2由紧套在转轴3上的转子支架21以及沿着转子径向由内向外各自先后依次层叠式地相互粘结在转子支架21上的片状永磁体22及轴向硅钢片23构成；在所述转子2外还紧套了一个加强固定用的不锈钢转子套8。该电机解决了解决了永磁辅助励磁的轴向迭片同步磁阻电机不能采用刚性高磁能积永磁体的弊端，而且取消了转子上固定轴向硅钢片迭片用的销钉，有效的提高了电机的转矩密度和功率密度，提高电机的性能体积比和性能重量比。
文档编号H02K19/02GK1738152SQ20051008629
公开日2006年2月22日 申请日期2005年8月26日 优先权日2005年8月26日
发明者郭伟, 赵争鸣, 王世静, 孙晓瑛, 张颖超 申请人:清华大学