一种提高永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构的制作方法
【专利摘要】本发明具体涉及一种提高永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，属于电气工程【技术领域】，包括转轴及转轴上套有的转子铁芯，转子铁芯侧面分布有若干永磁体并组成八角形，永磁体之间形成的凹角处的转子铁芯上设有隔磁桥，转子铁芯周向上设有护套凹槽，护套凹槽上设有周向分段式实心转子护套，本发明和现有技术相比所具有的有益效果：利用在起动过程中实心护套上产生的涡流可以获得比叠片结构转子大的起动转矩，比实心结构永磁电机小的起动电流；增加电机的凸极率，以提高电机的牵入同步能力、过载能力和转矩密度，避免转子护套过热，有效降低起动过程中转子的温升，有利于保护永磁体。
【专利说明】一种提高永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构
【技术领域】
[0001]本发明具体涉及一种提高永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，属于电气工程【技术领域】。
【背景技术】
[0002]永磁电机采用永磁体励磁，取消了励磁绕组和励磁电源，结构简单、运行可靠。由于没有了励磁系统的损耗，获得了较高的效率。并且当负载在25%-120%额定负载范围内变化时电机仍然能保持较高的效率运行。这使得永磁电机被广泛应用于:日常生活、军事工业、航空航天等各个领域。但是永磁电机也有其固有的缺点，如起动转矩较小、起动电流大。因此，在重载起动场合常采用实心转子结构以增大电机的起动转矩。虽然实心转子永磁同步电机能够输出较大的起动转矩，但相应的起动电流也比较大，电机稳态运行时的效率相比叠片式转子结构的永磁电机要低，并且温升较高，这可能导致永磁体局部或全部失磁，使得永磁电机无法正常运行。
【发明内容】
[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提出了一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，包括转轴及转轴上套有的转子铁芯，转子铁芯侧面分布有若干永磁体并组成八角形，永磁体之间形成的凹角处的转子铁芯上设有隔磁桥，转子铁芯周向上设有护套凹槽，护套凹槽上设有周向分段式实心转子护套。
[0004]所述的周向分段式实心护套通过导电分瓣护套和导磁导电分瓣护套交替分布组成；导磁导电分瓣护套呈燕尾槽形状，导磁导电分瓣护套占每极的面积为70% — 80% ;导磁导电分瓣护套的中心线与磁极交轴重合，导电分瓣护套的中心线与磁极直轴重合；导电分瓣护套和导磁导电分瓣护套通过焊接连接到转子铁芯上，导电分辨护套设在护套凹槽内。
[0005]护套凹槽包括第一护套和第二护套凹槽，第一护套凹槽上装有导电分瓣护套，第二护套凹槽上装有导磁导电分瓣护套。
[0006]所述的导电分瓣护套内圆侧设有梯形凸起和在梯形凸起两侧对称设有的上半圆槽；第一护套凹槽与导电分瓣护套相对应位置分布有梯形槽和下半圆槽。
[0007]所述的导电分瓣护套上的上半圆槽与转子铁芯上的下半圆槽组成合成通风道。
[0008]护套凹槽包括第一护套凹槽和第三护套凹槽，第三护套凹槽呈？向设有三个凹槽，第三护套凹槽内设有起动笼条，第一护套凹槽内设有的导电分瓣护套与起动笼条通过端环连接。
[0009]本发明和现有技术相比所具有的有益效果:采用导磁导电分瓣护套和导电分瓣护套交替分布构成转子护套，利用在起动过程中实心护套上产生的涡流可以获得比叠片结构转子大的起动转矩，比实心结构永磁电机小的起动电流。导磁导电分瓣护套的中心线与电机交轴对齐，导电分瓣护套的中心线与直轴对齐。采用这种结构可以增加电机的凸极率，以提高电机的牵入同步能力、过载能力和转矩密度。转子铁芯采用叠片结构。由导电实心分瓣护套的半圆槽和转子铁芯上的半圆槽组成的合成风道，可以及时将电机起动过程中套筒产生的热量散出，可以避免转子护套过热，有效降低起动过程中转子的温升，有利于保护永磁体。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明转子结构整体示意图；
[0011]图2为本发明实施例1结构示意图；
[0012]图3为本发明导电分瓣护套放大示意图；
[0013]图4为本发明一极转子铁芯放大示意图。
【具体实施方式】
[0014]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分。
[0015]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0016]实施例1:如图1所示，包括周向分段式实心转子护套1、转子铁芯3、合成通风道6和转轴4组成。护套由导磁导电分瓣护套1-2和导电分瓣护套1-1交替排布构成并分别安装在第一护套凹槽和第二护套凹槽内。导磁导电分瓣护套1-2和导电分瓣护套1-1通过焊接连接并加以平滑打磨处理。将导磁导电分瓣护套1-2做成燕尾槽形状。在每块导电分瓣护套1-1上开有m (m=2n, η为正整数)个上半圆槽6_1，并且有梯形凸起8 (图3所示为两个半圆槽情况)。在转子铁芯对应部位开有下半圆槽6-2和梯形槽9 (如图4所示)。将焊接好的周向分段式实心转子护套1，通过转子铁芯3上的梯形槽9沿轴向推入转子铁芯3，上半圆槽6-1和下半圆槽6-2形成合成通风道6。用两块呈V形的永磁体2构成电机的磁极，并且使直轴与导电分瓣护套1-1的中心线重合，交轴与导磁导电分瓣护套1-2的中心线重合。在两块永磁体2的中心线上设有三角形的隔磁桥5进行隔磁。在永磁体2和轴4之间的转子铁芯上沿周向均匀开设8个圆形的通风孔7。
[0017]实施例2:如图2所示，其他方案与实施例1相同，其中第三护套凹槽的三条凹槽内设有起动笼条10，第一护套凹槽内设有的导电分瓣护套1-1与起动笼条10通过端环连接。
[0018]以上对本发明所提供的一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构进行了详细介绍，以上参照附图对本申请的示例性的实施方案进行了描述。本领域技术人员应该理解，上述实施方案仅仅是为了说明的目的而所举的示例，而不是用来进行限制，凡在本申请的教导和权利要求保护范围下所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请要求保护的范围内。
【权利要求】
1.一种提高永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，其特征在于:包括转轴及转轴上套有的转子铁芯，转子铁芯侧面分布有若干永磁体并组成八角形，永磁体之间形成的凹角处的转子铁芯上设有隔磁桥，转子铁芯周向上设有护套凹槽，护套凹槽上设有周向分段式实心转子护套。
2.根据权利要求1所述的一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，其特征在于:所述的周向分段式实心护套通过导电分瓣护套和导磁导电分瓣护套交替分布组成；导磁导电分瓣护套呈燕尾槽形状，导磁导电分瓣护套占每极的面积为70%—80% ;导磁导电分瓣护套的中心线与磁极交轴重合，导电分瓣护套的中心线与磁极直轴重合；导电分瓣护套和导磁导电分瓣护套通过焊接连接到转子铁芯上，导电分辨护套设在护套凹槽内。
3.根据权利要求2所述的一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，其特征在于:护套凹槽包括第一护套和第二护套凹槽，第一护套凹槽上装有导电分瓣护套，第二护套凹槽上装有导磁导电分瓣护套。
4.根据权利要求3所述的一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，其特征在于所:所述的导电分瓣护套内圆侧设有梯形凸起和在梯形凸起两侧对称设有的上半圆槽；第一护套凹槽与导电分瓣护套相对应位置分布有梯形槽和下半圆槽。
5.根据权利要求3所述的一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，其特征在于:所述的导电分瓣护套上的上半圆槽与转子铁芯上的下半圆槽组成合成通风道。
6.根据权利要求3所述的一种提高异步起动永磁电机起动性能和稳态性能的新型转子结构，其特征在于:护套凹槽包括第一护套凹槽和第三护套凹槽，第三护套凹槽呈？向设有三个凹槽，第三护套凹槽内设有起动笼条，第一护套凹槽内设有的导电分瓣护套与起动笼条通过端环连接。
【文档编号】H02K21/46GK103973063SQ201410139036
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月8日 优先权日:2014年4月8日
【发明者】李伟力, 李金阳, 李栋, 王燿玉, 张晓晨, 曹君慈 申请人:北京交通大学