永磁电机及其转子的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种永磁电机及其转子，该永磁电机转子包括转子铁芯及贯穿转子铁芯的电机轴，转子铁芯上安装有切向永磁体及径向永磁体，该电机转子还设有不导磁连接件，该不导磁连接件一端连接所述切向永磁体，使所述切向永磁体向转子铁芯内部缩进。本发明通过使切向永磁体内缩移动，减弱气隙磁密，起到了弱磁升速的目的。
【专利说明】
永磁电机及其转子
技术领域
[0001 ]本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种永磁电机。
【背景技术】
[0002]随着经济的飞速发展，环境污染与资源日益枯竭的问题成为人类社会发展的阻碍，节能减排成为各国经济发展的主基调。电机作为国民经济发展不可或缺的一环，在实现节能减排目标方面，扮演着重要的角色。随着科学技术的发展，新材料不断问世，特别是高性能稀土永磁材料的不断发展，为高性能永磁电机的出现奠定了重要的基础。稀土永磁电机具有体积小，能耗低、效率高等特点，其越来越广泛的被应用于生产生活中的驱动力。
[0003]Halbach阵列永磁体排列方式能够显著增强气隙磁密，这种阵列的排列方式，正被越来越广泛的应用于永磁电机的永磁体磁钢排列。但永磁电机磁钢结构一旦固定，就很难去调节其磁场的强弱。
[0004]目前现有技术有改变切向永磁体的充磁方向，包括90°、60°、30°等;在切向永磁体之间添加软磁材料等，但是现有技术没有从改变永磁体磁钢结构入手的。
【发明内容】
[0005]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种能够实现弱磁升速的永磁电机及其转子。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种永磁电机转子，包括转子铁芯及贯穿转子铁芯的电机轴，转子铁芯上安装有切向永磁体及径向永磁体，该电机转子还设有不导磁连接件，该不导磁连接件一端连接所述切向永磁体，使所述切向永磁体向转子铁芯内部缩进。
[0007]进一步的，上述切向永磁体及径向永磁体采用的halbach型永磁体阵列，排列角度为90°。
[0008]进一步的，所述径向永磁体粘贴在转子铁芯内壁。
[0009]进一步的，所述切向及径向永磁体选用高磁能积的钕铁硼材料。
[0010]进一步的，所述切向永磁体及径向永磁体形状为扇形。
[0011 ]进一步的，所述切向永磁体在扇形的两边设有延伸部。
[0012]进一步的，不导磁连接件为高强度绝缘不导磁材料制成。
[0013]进一步的，电机轴中心具有沿轴向延伸的开孔，该开孔在电机轴的一侧形成开槽，该不导磁连接件的另一端穿过该开孔及开槽与外部控制装置连接。
[0014]进一步的，该电机转子还设有弹簧，所述弹簧设置在不导磁连接件与切向永磁体之间，支撑该切向永磁体，防止该切向永磁体在控制装置未调节时缩进转子铁芯。
[0015]本发明还提供另一个技术方案:一种永磁电机，上述永磁电机转子。
[0016]本发明通过使切向永磁体能够向电机转子铁芯内缩进，减弱气隙磁密，起到了弱磁升速的目的。
【附图说明】
[0017]本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中:
[0018]图1为本发明永磁电机转子永磁体排列不意图。
[0019]图2为本发明永磁电机转子永磁体充磁方向不意图。
[0020]图3为本发明永磁电机转子连接装置结构示意图。
[0021 ]图4为本发明永磁电机转子电机轴的剖面图。
[0022]附图标号说明:
[0023]电机轴1、切向永磁体2、延伸部20、径向永磁体3、不导磁连接件4、弹簧5、开孔10、开槽12
【具体实施方式】
[0024]为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的【具体实施方式】作详细说明。
[0025]现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是
【申请人】按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。
[0026]本发明涉及一种永磁电机及其转子，该转子包括转子铁芯及贯穿转子铁芯的电机轴I，转子铁芯上安装有切向永磁体2及径向永磁体3。
[0027]图1为本发明永磁电机转子永磁体排列不意图。图2为本发明永磁电机转子永磁体充磁方向示意图。本发明电机的切向永磁体2及径向永磁体3采用一定角度的halbach型永磁体阵列，在本实施方式中是采用2块90°角度排列。所述切向永磁体2及径向永磁体3均为扇形，且选用高磁能积的钕铁硼材。其中切向永磁体2在其扇形两边还设有延伸部20，防止该永磁电机在高速运行时，切向永磁体2进入气隙。
[0028]结合图1及图2所示，径向永磁体3为表贴式，粘贴在转子铁芯内壁;切向永磁体2不同于径向永磁体3，其并不是粘贴于转子铁芯内壁，而是可活动地安装在转子铁芯内。通过一连接装置及外部的控制装置控制切向永磁体2的活动，可以达到永磁体磁场可变，可以实现电机弱磁升速的目的，下面会具体描述该连接装置的结构。
[0029]图3为本发明永磁电机转子连接装置结构示意图。图4为本发明永磁电机转子电机轴的剖面图。该连接装置一端连接切向永磁体2，另外一端穿过电机与外部控制装置连接。该连接装置包括不导磁连接件4及弹簧5，该不导磁连接件4为高强度绝缘不导磁材料制成。电机轴I中心具有沿轴向延伸的开孔10，该开孔10在电机轴I的一侧形成开槽12，图4清楚显示了该开孔10及开槽12形状及位置。不导磁连接件4的一端穿过上述开槽12及开孔10与外部控制装置连接。
[0030]本发明永磁电机工作流程具体如下:
[0031]1.启动控制装置:当需要电机升速运行时，启动控制装置；
[0032]2.调节切向永磁铁2:控制装置通过连接装置调节切向永磁体2的位置，使切向永磁体2向转子铁芯内部缩进移动，减弱了气隙磁密，达到了弱磁升速的目的。
[0033]3.切向永磁体2复位:当电机不需要升速运行时，调节控制装置，使切向永磁体2恢复到原来的位置。
[0034]本发明通过改变halbach阵列切向永磁体结构，使切向永磁体为可活动式，能够向电机转子铁芯内缩进，减弱气隙磁密，起到了弱磁升速的目的，同时解决了永磁电机磁场不易改变的问题。此外，该发明所需材料成本较低廉，结构简单，可操作性强。
[0035]所述弹簧5采用弹性系数适当的弹簧，可以起到支撑切向永磁体2的作用，防止切向永磁体2在控制装置未调节时，即在无外力作用时，缩进转子铁芯，同时便于切向永磁体2恢复到原位。
[0036]以上结合具体实例描述了本发明的技术原理。这些描述只为了解释本发明的技术原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种永磁电机转子，包括转子铁芯及贯穿转子铁芯的电机轴，转子铁芯上安装有切向永磁体及径向永磁体，其特征在于:该电机转子还设有不导磁连接件，该不导磁连接件一端连接所述切向永磁体，使所述切向永磁体向转子铁芯内部缩进。2.根据权利要求1中所述永磁电机转子，其特征在于:上述切向永磁体及径向永磁体采用的halbach型永磁体阵列，排列角度为90°。3.根据权利要求1中所述永磁电机转子，其特征在于:所述径向永磁体粘贴在转子铁芯内壁。4.根据权利要求1中所述永磁电机转子，其特征在于:所述切向及径向永磁体选用高磁能积的钦铁棚材料。5.根据权利要求1中所述永磁电机转子，其特征在于:所述切向永磁体及径向永磁体形状为扇形。6.根据权利要求5中所述永磁电机转子，其特征在于:所述切向永磁体在扇形的两边设有延伸部。7.根据权利要求1中所述永磁电机转子，其特征在于:不导磁连接件为高强度绝缘不导磁材料制成。8.根据权利要求7中所述永磁电机转子，其特征在于:电机轴中心具有沿轴向延伸的开孔，该开孔在电机轴的一侧形成开槽，该不导磁连接件的另一端穿过该开孔及开槽与外部控制装置连接。9.根据权利要求8中所述永磁电机转子，其特征在于:该电机转子还设有弹簧，所述弹簧设置在不导磁连接件与切向永磁体之间，支撑该切向永磁体，防止该切向永磁体在控制装置未调节时缩进转子铁芯。10.—种永磁电机，其特征在于:包括如权利要求1至9中任意一项所述永磁电机转子。
【文档编号】H02K1/27GK106059148SQ201610630878
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年8月4日
【发明人】田玉冬, 何超
【申请人】上海电机学院