双向变磁电机的转子结构的制作方法

本发明涉及永磁电机的转子技术，特别是涉及一种双向变磁电机的转子结构。

背景技术：

随着电机技术和永磁材料的发展，永磁转子以其高效率、高功率密度、高功率因数等优势，在发电机及电动机系统中得到了广泛的应用。

为了提高发电机和电动机的工作效率，已有人在研究双定子电机，即通过内外两个定子同时驱动转子转动。然而，现研发阶段的双定子电机的转子都是直接利用永磁铁来做转子的磁极，并且转子的磁极都是固定不变的。在电动机实际运行中，仅利用定子磁场拖着转子磁场旋转的方式做功，定子磁场只能单一地对转子做功。在发电机发电时，定子磁场的变化只会单一阻碍转子的旋转。这就限制了电机的效率以及功率密度。

技术实现要素：

基于此，本发明的目的在于，提供一种双向变磁电机的转子结构，该转子结构采用由硅钢片叠成的导磁体作为转子的内、外磁极，利用永磁体作为恒磁源以为内、外磁极提供磁力，使该转子结构具有内外双面磁极，当定子磁场变化时，该转子结构的磁场也会同时变化。

在电动机运行时，定子磁场的变化主要用于控制转子磁极的磁场变化，由转子磁极对定子做功产生动能旋转，同时改变转子的另一面磁极，另一面同时变化的磁极也会推动转子旋转，以此来提高电动机的效率。

在发电机运行时，定子磁场的变化在阻碍转子旋转的同时，也控制转子磁极的磁场变化来改变转子另一面磁极的磁场变化，通过转子另一面磁极的磁场变化来降低另一面定子磁场对转子的旋转阻碍，从而提高发电效率。

一种双向变磁电机的转子结构，其包括由硅钢片叠装而成的导磁体、若干的永磁体，所述永磁体圆周阵列地设置在导磁体上，相邻所述永磁体的充磁方向相反，所述永磁体为转子的恒磁源，所述永磁体将导磁体分隔成内层导磁体以及外层导磁体，所述内层导磁体作为转子的内磁极，所述外层导磁体作为转子的外磁极，所述永磁体的两端均设有由非导磁材料制成的隔离加强件，其中，所述内层导磁体的厚度为5至10毫米，所述永磁体的厚度为4至6毫米，所述外层导磁体的厚度与内层导磁体的厚度相同，所述相邻永磁体之间的两个隔离加强件之间的间距为1至3毫米。

进一步地，所述隔离加强件靠近导磁体内壁的侧面到导磁体内壁的距离为0.5至1毫米，所述隔离加强件靠近导磁体外壁的侧面到导磁体外壁的距离为0.5至1毫米。

进一步地，所述隔离加强件靠近永磁体的侧面上设有供永磁体嵌入的凹陷。

进一步地，所述隔离加强件在所述永磁体阵列方向上的厚度为5至10毫米。

进一步地，所述永磁体与导磁体之间通过凸凹结构进行连接。

进一步地，还包括分别设置在导磁体两端的前端盖、后端盖，所述前端盖上设有与导磁体同轴心的转轴及用于安装轴承的安装槽，所述后端盖上设有与导磁体同轴心的用于安装轴承的安装孔，所述前端盖与导磁体之间、所述后端盖与导磁体之间均设有法兰。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。

附图说明

图1为本发明所述的双向变磁电机的转子结构与内定子的安装示意图；

图2为本发明所述的双向变磁电机的转子结构的结构示意图；

附图说明：

10、导磁体；11、内层导磁体；12、外层导磁体；13、凸条；20、永磁体；21、凹槽；30、隔离加强件；31、凹陷；40、前端盖；41、安装槽；42、转轴；50、后端盖；51、安装孔；60、轴承；70、内定子；71、固定轴；80、法兰。

具体实施方式

一种双向变磁电机的转子结构，参见图1与图2，包括导磁体10、若干的永磁体20、法兰80、前端盖40、后端盖50。其中，导磁体10由硅钢片叠加制成，其为圆筒状的立体结构，该导磁体10的中心空腔用于放置内定子70。永磁体20镶嵌在导磁体10上。前端盖40通过法兰80、螺栓安装在导磁体10的一端，后端盖50通过法兰80、螺栓安装在导磁体10的另一端。其中，在前端盖40靠近导磁体10的端面的中部设有安装槽41，该安装槽41用于安装轴承60以安装内定子70的固定轴71，该安装槽41的轴线与导磁体10的轴线位于同一直线上。相应地，在后端盖50靠近导磁体10的端面的中部设有安装孔51，该安装孔51用于安装轴承60以安装内定子70的固定轴71，该安装孔51的轴线与导磁体10的轴线位于同一直线上。并且，在前端盖40远离导磁体10的端面的中部固定连接有转轴42，该转轴42的轴线与导磁体10的轴线位于同一直线上。

参见图1与图2，永磁体20为弧形结构，永磁体20等间距地圆周阵列在导磁体10上。并且，各永磁体20与导磁体10的轴线相平行，且相邻的永磁体20磁极的充磁方向相反。具体地，永磁体20在导磁体10内的分布构成与导磁体10同轴的圆形，并且该圆形将导磁体10分隔成内外两部分，分别为内层导磁体11与外层导磁体12，外层导磁体12的厚度与内层导磁体11的厚度相同；具体地，将内层导磁体11的厚度设为a，将永磁体20的厚度设为b，将外层导磁体12的厚度设为c，而a的取值范围为5至10毫米，b的取值范围为4至6毫米，c的取值范围为5至10毫米，在本实施例中，a为6毫米，b为4毫米，c为6毫米。另外，在永磁体20的两端均设有由非导磁材料制成的隔离加强件30。该隔离加强件30由非导磁材料制成，其靠近永磁体20的侧面上设有凹陷31，该凹陷31供永磁体20的端部嵌入；具体地，将相邻的两个永磁体20之间的两个隔离加强件30之间的间距设为d，将隔离加强件30靠近导磁体10内壁的侧面到导磁体10内壁的垂直距离设为e，将隔离加强件30靠近导磁体10外壁的侧面到导磁体10外壁的垂直距离设为f，将隔离加强件30在永磁体20阵列方向上的厚度设为g，而d的取值范围为1至3毫，e的取值范围为0.5至1毫米，f的取值范围为0.5至1毫米，g的取值范围为5至10毫米，在本实施例中，d为2毫米，e为0.8毫米，f为0.8毫米，g为8毫米。

参见图1与图2，为了提高永磁体20与导磁体10之间的连接强度，永磁体20与导磁体10之间通过凸凹结构进行连接，在本实施例中，在永磁体20靠近内层导磁体11的面上设有凹槽21，在内层导磁体11靠近永磁体20的面上设有与凹槽21相配合的凸条13。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种双向变磁电机的转子结构。该转子结构采用由硅钢片叠成的导磁体作为转子的内、外磁极，利用永磁体作为恒磁源为内、外磁极提供磁力，当定子磁场变化时，该转子内、外两层磁极的磁场会同时变化。在电动机运行时，定子磁场的变化在推动转子旋转的同时也控制转子磁极的磁场变化，由转子磁极对定子做功产生动能旋转，同时改变转子的另一面磁极，另一面同时变化的磁极也会推动转子旋转，以此来提高电动机的效率。在发电机运行时，定子磁场的变化在阻碍转子旋转的同时，也控制转子磁极的磁场变化来改变转子另一面磁极的磁场变化，通过转子另一面磁极的磁场变化来降低另一面定子磁场对转子的旋转阻碍，从而提高发电效率。

技术研发人员：洪真
受保护的技术使用者：东莞贰零壹捌电力科技有限公司
技术研发日：2019.07.07
技术公布日：2019.09.06