车用高速永磁同步发电机高强度转子结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，属于电部件领域。
【背景技术】
[0002]内置式永磁电机，永磁体镶嵌于转子铁心的内部，受到极靴的良好保护，大大增强了永磁体的抗去磁能力，提高了永磁体行的可靠性。相比于普通表面式结构电机，内置式电机转子结构坚固可靠，无需额外绑扎等其它加固措施，而且具有较高的凸极率，具有较高的弱磁调速性能，特别适用于车用高速永磁电机。
[0003]常规的车用高速永磁电机，极靴由于远离旋转中心，将受到很大的离心力作用而产生严重的形变，而连接极靴的隔磁桥将承受极大的应力，为提高转子的机械强度，一般需要采取增加隔磁桥宽度的措施来减小形变。但这使得电机漏磁大幅度增加，电机的性能下降，而且由于转子空间的限制，转子隔磁桥宽度亦不能无限增加。因此对车用高速永磁电机进行高强度转子结构设计是十分必要的。
【发明内容】
[0004]发明目的:
本发明的目的是提出一种新型高强度转子结构，以满足车用高速永磁同步电机的转子强度要求。
[0005]技术方案:
一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，包括与电机极数相对应的磁极单元和带鸽尾筋转轴，带鸽尾筋转轴安装在磁极单元内侧的轴向上；其特征在于:所述磁极单元包括转子铁心，在转子铁心上设置V型永磁体槽，V型永磁体槽内安置永磁体，永磁体与转子铁心通过联接螺栓紧固为一体。
[0006]永磁体上设有一个或多个螺栓孔，在转子铁心的两个侧面均设置有螺栓孔，转子铁心上螺栓孔的数量与永磁体上螺栓孔的数量相同。
[0007]沉头螺栓槽设置于转子铁心的两侧，并且其数量及位置与联接螺栓相互对应；联接螺栓嵌入在沉头螺栓槽内，不能突出转子铁心两侧。
[0008]永磁体嵌入于永磁体槽内，且永磁体槽上设有螺栓孔，螺栓孔的数量及位置与联接螺栓和沉头螺栓槽相互对应。
[0009]联接螺栓由内向外经由上述螺栓孔，将永磁体与转子铁心紧密连接，使永磁体与永磁体槽固定。
[0010]所述联接螺栓采用不导磁材料。
[0011]优点及效果:
如图2所示，由于常规V型转子结构的永磁体与永磁体槽间并非理想接触，中间存在间隙，电机在高速旋转时由于离心力的作用永磁体将吸附于转子槽外侧，与转子槽内侧存在间隙。此转子V型区域及永磁体自身重量所产生的离心力完全由转子隔磁桥9承担，随着电机转速的增加，隔磁桥即发生断裂，转子结构发生破坏。
[0012]采用本发明改进结构之后，永磁体与转子铁心由高强度螺栓联接成整体，消除了永磁体与槽之间的间隙，使永磁体与槽内外侧均良好接触，这样转子的离心力主要由螺栓承担，大大减轻了隔磁桥的负担，提高了转子强度，增加了转子结构的可靠性。
[0013]【附图说明】:
图1是发明整体结构示意图；
图2是常规电机转子结构平面示意图；
图3是本发明转子磁极单元结构平面示意图；
图4为本发明转子磁极结构三维示意图。
[0014]附图标记说明:
图中:1-磁极单元，2-带鹤尾筋转轴，3-转子铁心，4-永磁体，5-联接螺栓，6-永磁体槽，7-沉头螺栓槽，8-鸽尾槽，9-隔磁桥，N-永磁体槽内侧，W-永磁体槽外侧。
[0015]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明做进一步的说明:
如图1、图3和图4中所示，本发明的转子结构是应用在车用高速永磁同步电机上，用于增加转子强度。图中以六极电机转子结构为例(对于不同极数电机均适用)，该结构采用分体式结构，包括与电机极数相对应的磁极单元I和带纟鸟尾筋转轴2。
[0016]所述磁极单元I包括转子铁心3、永磁体4、联接螺栓5、永磁体槽6、沉头螺栓槽7及鸽尾槽8，转子铁心3上设置V型的永磁体槽6，V型的永磁体槽6内安置永磁体4，转子铁心3与永磁体4通过联接螺栓5紧密相连，消除了永磁体4与永磁体槽6之间的间隙，使永磁体4与转子铁心3紧固为一体，转子受到的载荷主要由联接螺栓5承受，使转子结构本体的受力降低，提高了转子强度，增加了转子结构的可靠性。
[0017]永磁体4上设有一个或多个螺栓孔，在转子铁心3的两个侧面均设置有螺栓孔，转子铁心3上螺栓孔的数量与永磁体4上螺栓孔的数量相同。
[0018]所述联接螺栓5嵌入在沉头螺栓槽7内，不能突出转子铁心两侧，否则影响两个转子磁极单元的装配。高强度联接螺栓5采用高强度不导磁材料，联接螺栓5的数量最佳为6个，分别设置于转子铁心3的两侧，每侧3个，分别位于转子铁心的中间及两边；联接螺栓5的数量也可根据转子的实际空间设置为2个或2η个(图中示例为采用2个联接螺栓)。
[0019]所述沉头螺栓槽7设置于转子铁心3的两侧，并且其数量及位置与联接螺栓5相互对应。
[0020]所述永磁体4嵌入于永磁体槽6内，且永磁体槽6上设有螺栓孔，螺栓孔的数量及位置与联接螺栓5和沉头螺栓槽7相互对应。
[0021]联接螺栓5由内向外(由永磁体槽内侧N向永磁体槽外侧W)经由上述螺栓孔，将永磁体4与转子铁心3紧密连接，使永磁体4与永磁体槽6可靠固定。
[0022]所述鸽尾槽8位于转子铁心3内圆侧中心位置，每个磁极单元I上设有一个鸽尾槽8，并且鸽尾槽8与带鸽尾筋转轴2上的鸽尾筋相互配合，有效防止磁极单元I在巨大离心力作用下向外甩出。
【主权项】
1.一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，包括与电机极数相对应的磁极单元(I)和带鸽尾筋转轴(2)，带鸽尾筋转轴(2)安装在磁极单元(I)内侧的轴向上；其特征在于:所述磁极单元(I)包括转子铁心(3)，在转子铁心(3)上设置V型永磁体槽(6)，V型永磁体槽(6)内安置永磁体(4)，永磁体(4)与转子铁心(3)通过联接螺栓(5)紧固为一体。
2.根据权利要求1所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，其特征在于:永磁体(4)上设有一个或多个螺栓孔，在转子铁心(3)的两个侧面均设置有螺栓孔，转子铁心(3)上螺栓孔的数量与永磁体(4)上螺栓孔的数量相同。
3.根据权利要求1所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，其特征在于:沉头螺栓槽(7 )设置于转子铁心(3 )的两侧，并且其数量及位置与联接螺栓(5 )相互对应；联接螺栓(5 )嵌入在沉头螺栓槽(7 )内，不能突出转子铁心(3 )两侧。
4.根据权利要求3所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，其特征在于:永磁体(4)嵌入于永磁体槽(6)内，且永磁体槽(6)上设有螺栓孔，螺栓孔的数量及位置与联接螺栓(5)和沉头螺栓槽(7)相互对应。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，其特征在于:联接螺栓(5)由内向外经由上述螺栓孔，将永磁体(4)与转子铁心(3)紧密连接，使永磁体(4)与永磁体槽(6)固定。
6.根据权利要求1所述的车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，其特征在于:所述联接螺栓(5)采用不导磁材料。
【专利摘要】本发明涉及一种车用高速永磁同步发电机高强度转子结构，包括与电机极数相对应的磁极单元和带鸽尾筋转轴，带鸽尾筋转轴安装在磁极单元内侧的轴向上；磁极单元包括转子铁心，在转子铁心上设置V型永磁体槽，V型永磁体槽内安置永磁体，永磁体与转子铁心通过联接螺栓紧固为一体。本发明消除了永磁体与槽之间的间隙，使永磁体与槽内外侧良好接触，大大减轻了隔磁桥的负担，提高了转子强度，增加了转子结构的可靠性。
【IPC分类】H02K21-02, H02K1-27
【公开号】CN104578496
【申请号】CN201410595203
【发明人】高俊, 安忠良, 周挺
【申请人】沈阳工业大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月30日