一种高速永磁同步电机的转子结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电机技术领域，具体涉及一种特别适用于极对数较少或转子外径较大 的高速永磁同步电机的转子结构。
【背景技术】
[0002] 高速永磁同步电机通常采用表面式转子磁路结构，具有工艺简单、制造成本低的 优点。
[0003] 高速永磁同步电机一般要求气隙磁场趋于正弦波，当极对数较小或尺寸较大时， 受磁体加工制造尺寸的限制，使得转子每极下的永磁体需进行分块，并分别充磁后拼接，导 致每极下的气隙磁密呈现出方波的特性，产生的反电势也趋近于方波。在正弦波的供电方 式下，由于反电势与电源不匹配产生大量高次谐波，导致电流发生畸变，电机的效率变低。
[0004] 如果通过削极来优化气隙磁密波形，则需要在磁体中的间隙填充结构材料，工艺 较为复杂，也影响了电机转子的散热。
【发明内容】
[0005] 本发明专利的目的在于克服现有技术的缺点和不足，提出一种具有工艺简单，效 率高的特别适用于极对数较少或转子外径较大的高速永磁同步电机。
[0006] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高速永磁同步电机的转子结 构，包括转轴、端压板、护套和磁体，所述的转轴采用导磁材料，转轴中间段的外表面开设有 槽，槽内安装定位键以固定磁体，所述的端压板采用不导磁材料，固定在转轴中间段两侧， 所述的护套为以碳纤维为基体的复合材料，绑扎在磁体的外表面。
[0007] 所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其磁体为瓦片形结构，沿转轴 圆周方向按照N极和S极交替排布，相邻的N极和S极构成一对极，总的极对数
[0008] 所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其组成每极的磁体由两种不同材料的 永磁体构成，位于磁极中心的为主励磁磁体，位于磁极两侧的为副励磁磁体。
[0009] 所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其主励磁磁体的剩磁密度在工作温度 时高于副励磁磁体。
[0010] 所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其主励磁磁体的机械跨角
【主权项】
1. 一种高速永磁同步电机的转子结构，包括转轴（1)、端压板（2)、护套（3)和磁体（4)， 其特征在于：所述的转轴（1)采用导磁材料，转轴（1)中间段的外表面开设有槽，槽内安装 定位键（5)以固定磁体（4)，所述的端压板（2)采用不导磁材料，固定在转轴（1)中间段两 侧，所述的护套（3)为以碳纤维为基体的复合材料，绑扎在磁体（4)的外表面。
2. 根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于，所述的磁 体（4)为瓦片形结构，沿转轴（1)圆周方向按照N极和S极交替排布，相邻的N极和S极构 成一对极，总的极对数P >1。
3. 根据权利要求2所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于，所述的 组成每极的磁体（4)由两种不同材料的永磁体构成，位于磁极中心的为主励磁磁体（4. 1， 4. 4)，位于磁极两侧的为副励磁磁体（4. 2,4. 3)。
4. 根据权利要求3所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于，所述主励 磁磁体（4. 1，4. 4)的剩磁密度在工作温度时高于副励磁磁体（4. 2,4. 3)。
5. 根据权利要求4所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于，所述主励 磁磁体（4. 1，4.4)的机械跨角副励磁磁体（4.2,4.3)的机械跨角於满 足a+2/^180"/p。
6. 根据权利要求5所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于：所述的主 励磁磁体（4. 1，4. 4)采用整块结构或由数块拼接而成。
7. 根据权利要求5所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于：所述的副 励磁磁体（4. 2,4. 3)采用整块结构或由数块拼接而成。
8. 根据权利要求5或6或7所述的一种高速永磁同步电机的转子结构，其特征在于，所 述的主励磁磁体（4. 1，4. 4)和副励磁磁体（4. 2,4. 3)沿轴向分为若干段。
【专利摘要】本发明公开了一种高速永磁同步电机的转子结构，包括转轴、端压板、护套和磁体，所述的转轴采用导磁材料，转轴中间段的外表面开设有槽，槽内安装定位键以固定磁体，所述的端压板采用不导磁材料，固定在转轴中间段两侧，所述的磁体由两种不同材料的永磁体组成，所述的护套为以碳纤维为基体的复合材料，绑扎在磁体的外表面，同传统的采用表面式转子磁路结构的高速永磁同步电机相比，本发明在转子磁路结构、气隙磁密波形、制造工艺等方面有较大程度的优化，同时可降低电机成本，适合对电机性能要求较高，又具有极对数较少和转子外径较大等特点的高速永磁同步电机。
【IPC分类】H02K1-27, H02K21-02
【公开号】CN104734385
【申请号】CN201510194713
【发明人】张经纬, 王刚, 周贵厚, 张丽民
【申请人】中国船舶重工集团公司第七一二研究所
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年4月23日