专利名称：大功率永磁电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大功率永磁电机，特别是涉及一种大功率永磁电机的转子和水冷定子结构。
现有技术现有国内外永磁电机，包括永磁发电机和永磁电动机，当额定功率比较大时，由于电机高速运转而使转子和磁钢产生很高的热量，却因为传统转子的结构不合理而使这些热量散不出去，因此会造成转子温度持续升高，直致磁钢退磁，电机寿命大大缩短，正是由于以上原因，永磁电机的功率受到了限制。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种新型结构的大功率永磁电机，通过对转子结构和水冷定子结构的改进，解决现有技术中因为永磁电机温度升高，而限制电机功率无法做大的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为所述的大功率永磁电机包括转轴、转子、定子，在所述转子的轴向表面外贴有瓦形磁钢；在所述的转子内设置若干沿轴向打通的通孔，该通孔沿转子的径向均匀排列，在该通孔内铸造填充导热性良好的金属导条，然后将该金属导条与转子的两端环铸成一个整体，该转子端环与导条为同一种金属制成，因此，所述的金属导条和转子端环构成一个导热鼠笼；同时在转子的瓦形磁钢外表面缠绕隔磁不锈钢丝，该隔磁不锈钢丝是通过加予应力密绕方式缠绕在转子的瓦形磁钢外表面。
本实用新型的大功率永磁电机通过改进永磁电机转子的材料和结构，同时在水冷定子上设置水冷效果更理想的螺旋水道等措施，令永磁电机转子和定子的散热效果更为均匀迅速，有效地降低了永磁电机的温升，从而突破了永磁电机容量难以提高的难点。同时，在转子的外表面紧密缠绕的一层不导磁的不锈钢丝，可以在高温工作状态下起到良好的散热、紧固双重作用，提高了电机工作的可靠性和安全性，令电机寿命大为延长。
图1是本实用新型大功率永磁电机转子的轴向剖视图图2是本实用新型大功率永磁电机转子的径向剖视图图3是本实用新型大功率永磁电机的定子结构示意图具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，为本实用新型的一种大功率永磁电机，它包括转轴、转子1、定子9，在所述转子1的轴向表面外贴有瓦形磁钢3；在所述的转子1内设置若干沿轴向打通的通孔，该通孔沿转子1的径向均匀排列，在该通孔内铸造填充导热性良好的金属导条2，然后将该金属导条2与转子的两端环4铸成一个整体，该转子端环4与导条2为同一种金属制成，因此，所述的金属导条2和转子端环4构成一个导热鼠笼。在该导热鼠笼的两端环4最外端还设置有风扇叶5，这种构造能有够效的把转子1和磁钢内部产生的热量迅速传导出来，通过导热鼠笼传到转子两端环4上，再通过端环4上的风扇叶5，把热量散在电机的空间和水冷定子9上，通过水冷定子9把热传到外面，从而降低了永磁电机的温升，突破了电机容量做不大的难关。
另外，现有技术在转子1表面缠有无纬玻璃丝带加环氧树脂构成玻璃钢外套，目的是为了加固磁钢3在高转速下克服离心力的作用，避免磁钢3脱落，由于玻璃钢外套膨胀系数比磁钢3大，所以在转子1的运行过程中会产生大量热量，温度的升高是难以避免的，此时玻璃钢套的膨胀系数比磁钢3大，在热态下紧固力会越来越小，此时就很容易造成磁钢3脱落，从而会很快终结电机寿命，甚至造成危险。
在本实用新型中，在转子1的瓦形磁钢3外表面是采用隔磁不锈钢丝6加予应力密绕的，为增强其抗氧化性能还可以再涂覆一层防止氧化的环氧树脂。利用不锈钢丝膨胀系数小于磁钢3的膨胀系数特点，在转子1高速运转时的热态下其紧固力会越来越大，将磁钢3紧固的更紧。此外，由于不锈钢丝良好的导热性能，转子1和磁钢3上所产生的热量可以通过不锈钢丝6传导到电机内部空间和水冷定子9上，因此该隔磁不锈钢丝6可以同时起到散热、紧固的双重作用。
为了减少转子1的涡流损耗和降低其温升，所述的转子1可以采用硅钢片压装成形。原永磁电机20#钢实心转子改成硅钢片叠压成型后，有效地减少了转子的涡流，从而降低了温升。
请参阅图2为了防止由金属导条2和转子端环4构成的导热鼠笼形成一个闭合鼠笼，从而产生环流，本实用新型在所述的转子1的两端环4外表面沿径向开有数个断槽8，在两个端环4上的断槽8的轴向深度分别横贯端环4的两个端截面，将端环4切割成开路。
所述的数个断槽8，每两个断槽8之间隔着两个设置在转子1内的金属导条2，同时在两个端环4上开设的断槽8的径向位置是相互错开的。
在图3中，所述的定子9采用铝材制造，其夹层水道设置为螺旋水道7，此结构可以使定子内均匀散热，电机转子1的温度和空间温度，都可以通过水冷却的定子9传到外部。
而定子9的水道7的出水口小于入水口时，保证了在定子1内部的水压和水流量的均匀流动，可使定子1各部位散热一致，散热效率大大提高。
综上所述，通过本实用新型永磁电机的特殊转子结构和定子水冷结构，可以有效地降低永磁电机温升，从而突破了永磁电机容量难以大幅度提高的技术难点，经试验，永磁电机的功率最大可以达到120KW。此外，它还提高了电机工作的可靠性和安全性，令电机寿命大为延长。
权利要求1.一种大功率永磁电机，包括转轴、转子(1)、定子(9)，在所述转子(1)的轴向表面外贴有瓦形磁钢(3)；其特征在于在所述的转子(1)的铁心内设置若干沿轴向打通的通孔，该通孔沿转子(1)的径向均匀排列，在该通孔内铸造填充导热性良好的金属导条(2)，并将该金属导条(2)与转子的两端环(4)铸成一个整体，该转子端环(4)与导条(2)为同一种金属制成，因此，所述的金属导条(2)和转子端环(4)构成一个导热鼠笼；同时，在转子(1)的瓦形磁钢(3)外表面缠绕隔磁不锈钢丝(6)，该隔磁不锈钢丝是通过加予应力密绕方式缠绕在转子(1)的瓦形磁钢(3)外表面。
2.根据权利要求1所述的大功率永磁电机，其特征在于在所述的转子(1)的两端环(4)外表面沿径向开有数个断槽(8)，在两个端环(4)上的断槽(8)的轴向深度分别横贯端环(4)的两个端截面，将端环(4)切割成开路，以防止端环产生环流。
3.根据权利要求2所述的大功率永磁电机，其特征在于所述的数个断槽(8)，每两个断槽(8)之间隔着两个设置在转子(1)内的金属导条(2)，同时在两个端环(4)上开设的断槽(8)的径向位置是相互错开的。
4.根据权利要求1所述的大功率永磁电机，其特征在于在所述隔磁不锈钢丝(6)的表面涂覆有一层防止氧化的环氧树脂。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的大功率永磁电机，其特征在于所述的转子(1)采用硅钢片压装成形。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的大功率永磁电机，其特征在于所述的转子(1)的两端环(4)的最外端还设置有风扇叶(5)。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的大功率永磁电机，其特征在于所述的定子(9)采用铝材制造，其夹层水道设置为螺旋水道(7)，并且该水道(7)的出水口小于入水口。
专利摘要一种大功率永磁电机，包括转轴、转子、定子，在所述转子的轴向表面外贴有瓦形磁钢；在所述的转子内设置若干沿轴向打通的通孔，该通孔沿转子的径向均匀排列，在该通孔内铸造填充导热性良好的金属导条，然后将该金属导条与转子的两端环铸成一个整体，该转子端环与导条为同一种金属制成，因此，所述的金属导条和转子端环构成一个导热鼠笼；同时，在转子的瓦形磁钢外表面采用隔磁不锈钢丝加予应力密绕，然后再涂附防止氧化的环氧树脂。本大功率永磁电机的散热效果更为均匀迅速，有效地降低了永磁电机的温升，突破了永磁电机容量难以提高的难点，经试验，永磁电机的功率最大可以达到120KW。还提高了电机工作的可靠性和安全性，令电机寿命大为延长。
文档编号H02K1/12GK2842847SQ200520133278
公开日2006年11月29日 申请日期2005年11月21日 优先权日2005年11月21日
发明者赵泉勇 申请人:赵泉勇