一种旋转轭部磁路结构的制作方法

1.本实用新型涉及永磁磁路技术领域，具体涉及一种旋转轭部磁路结构。


背景技术：

2.在永磁磁路技术领域中，永磁磁路一般由磁势源(永磁体)，导磁部件和气隙等组成。永磁转子和绕组转子有速度差时，在绕组中产生感应电动势，绕组接通则形成感应电流回路，并生成感应电磁场，该感应磁场与永磁磁场相互作用即传递转矩，通过控制器控制绕组转子的电流大小来控制其传递转矩的大小，从而实现调速功能。
3.绕组转子包括铁芯和绕组，铁芯具有齿部和轭部，齿部和轭部为一整体结构。在永磁磁场和感应磁场相互作用的过程中，永磁磁场是不断的变化，且随着转速的增加，交变的频率增加。此种结构铁耗较大，效率也有所降低。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中永磁磁场和感应磁场相互作用的过程中，永磁磁场随着旋转是不断变化的，这种磁场方向的不断变化，造成了铁耗的增加，调速效率也有所降低的缺陷，从而提供一种旋转轭部磁路结构。
5.本实用新型提供的一种旋转轭部磁路结构，该旋转轭部磁路结构包括永磁转子和绕组转子，永磁转子由外转子轭部和内永磁转子组成；
6.所述内永磁转子设置在绕组转子的内圈；所述外转子轭部套设在所述绕组转子的外圈；
7.所述外转子轭部和内永磁转子刚性连接，同步转动；
8.所述绕组转子布置于外转子轭部和内永磁转子之间；
9.所述绕组转子由绕组、内固定槽冲片和外固定齿冲片组成。
10.作为优选方案，绕组转子之内固定槽冲片和外固定槽冲片采用取向硅钢片制作，且其轧制方向为径向。
11.作为优选方案，所述外转子轭部由轭部冲片沿轴向叠压而成；所述内永磁转子由内永磁转子冲片和磁块组成。
12.作为优选方案，所述轭部冲片采用无取向硅钢片或取向硅钢片制作。
13.本实用新型还提供一种旋转轭部磁路结构,该旋转轭部磁路结构包括永磁转子和绕组转子，永磁转子由外永磁转子和内转子轭部组成；
14.所述外永磁转子套设在所述绕组转子的外圈；所述内转子轭部设置在绕组转子的内圈；
15.外永磁转子和内转子轭部刚性连接，同步转动；
16.所述绕组转子由绕组、内固定槽冲片和外固定齿冲片组成。
17.作为特例，绕组转子转速为零时，构成永磁电机磁路结构；绕组转子转速大于零时，构成永磁调速器磁路结构。
18.本实用新型技术方案，具有如下优点：
19.1.本实用新型提供的一种旋转轭部磁路结构，包括：永磁转子和绕组转子；所述永磁转子包括：内永磁转子和外转子轭部；外转子轭部和内永磁转子刚性连接，两者同步转动，无速度差，磁场相对不变或者变化很小，磁滞和涡流损耗小,效率提高。
20.2.本实用新型提供的一种旋转轭部磁路结构，内固定槽冲片和外固定齿冲片采用取向硅钢片，其轧制方向和永磁转子径向相一致，使永磁转子磁力线方向和轧制方向相同，沿轧制方向的导磁率高，损耗小，总体上提高效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型中实施例1的外转子轭部、绕组转子和内永磁转子安装位置结构示意图。
23.图2为本实用新型中实施例1的外转子轭部结构示意图。
24.图3为本实用新型中实施例1的绕组转子结构示意图。
25.图4为本实用新型中实施例1的绕组转子冲片结构示意图，(a)为外固定齿冲片，(b)为内固定槽冲片。
26.图5为本实用新型中实施例1的内永磁转子结构示意图。
27.图6为本实用新型中实施例2的外永磁转子、绕组转子和内转子轭部安装位置结构示意图。
28.图7为本实用新型中实施例2的绕组转子结构(a)，外固定齿冲片(b)和内固定槽冲片(c)示意图。
29.图8为本实用新型中实施例2的外永磁转子结构示意图。
30.附图标记说明：
31.1、外转子轭部；2、绕组转子；3、内永磁转子；4、内转子轭部；5、外永磁转子；11、磁块；12、内永磁转子冲片；21、外固定齿冲片；22、内固定槽冲片；23、绕组；31、外转子轭部冲片；32、固定扣片；51、外永磁转子机壳。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
36.实施例1
37.本实施例提供的旋转轭部磁路结构，如图1所示，包括，永磁转子和绕组转子；所述永磁转子包括：内永磁转子3和外转子轭部1；外转子轭部1和内永磁转子3刚性连接，同步转动，无速度差。永磁磁通从一个磁极出发，通过气隙进入最近的绕组转子齿部，然后经外转子轭部绕过绕组转子绕组，再次通过相邻的齿部回到与原来相邻的两个充磁方向不同的磁极。永磁转子绕中心转动，永磁磁场不变或变化很小，不易产生铁耗，效率提高。
38.如图2所示，为外转子轭部结构。外转子轭部1包括外转子轭部冲片31和固定扣片32；外转子轭部冲片31沿轴向采用叠压工艺成型；外转子轭部冲片31采用无取向硅钢或者取向硅钢片或q235，45钢等其他导磁材料制作；固定扣片32通过外转子轭部冲片外部凹槽固定并焊接牢固。
39.如图3、图4所示，为绕组转子结构，外固定齿冲片结构和内固定槽冲片结构。所述绕组转子2包括外固定齿冲片21(图4(a))，内固定槽冲片22(图4(b))和绕组23；外固定齿冲片21和内固定槽冲片22数量相同；外固定齿冲片21和内固定槽冲片22采用取向硅钢片加工制成，其沿轴向采用叠压工艺加工成所需长度的铁芯。外固定齿冲片21和内固定槽冲片22分别包括各自的轭部和齿部，在外固定齿冲片21轭部两侧设有外凸的梯形齿，在内固定槽冲片22轭部两侧设有内凹的梯形槽。外固定齿冲片21和内固定槽冲片22沿圆周方向交错布置，通过梯形齿和梯形槽拼接成一完成绕组转子冲片。
40.如图4所示，所述外固定齿冲片和内固定槽冲片采用取向硅钢片加工制成，取向硅钢片的轧制方向与由内永磁转子和外转子轭部组成的永磁转子径向方向一致，故永磁转子磁通方向和硅钢片导磁方向(硅钢片导磁性能沿轧制方向最好，垂直于轧制方向最差)相一致；利用硅钢片轧制方向导磁性能好的特性，可提高永磁转子磁通密度，进而提高传递转矩，故在其他条件不变的情况下，降低机械损耗，总体上提高效率。
41.如图5所示，为内永磁转子结构。所述内永磁转子3包括磁块11和内永磁转子冲片12；内永磁转子冲片采用叠压工艺沿轴向叠压制作；内永磁转子冲片可以用硅钢片制作，也可以用一般的导磁材料制作。磁块安装固定于内永磁转子冲片槽内，磁极方向按照图示方向交错排布。
42.当绕组转子2速度为零，永磁转子速度大于零时，绕组转子相当于永磁电机的定子结构，与永磁转子构成永磁电机磁路结构。绕组转子2冲片采用取向硅钢片制作，且轧制方向和永磁转子的径向方向相同，使绕组转子磁力线方向和绕组转子冲片轧制方向相同。由于取向硅钢片轧制方向的导磁性能最好，故可提高磁通密度，在其他条件相同的情况下，可实现降低永磁电机的损耗，提高效率。
43.当绕组转子2转速大于零时，构成永磁调速器磁路结构。
44.实施例2
45.本实施例提供的旋转轭部磁路结构，如图6所示，包括永磁转子和绕组转子2，所述永磁转子包括内转子轭部4和外永磁转子5；外永磁转子5和内转子轭部4刚性连接，同步转动，无速度差。永磁磁通从一个磁极出发，通过气隙进入最近的绕组转子齿部，然后经外转子轭部绕过绕组转子绕组，再次通过相邻的齿部回到与原来相邻的两个充磁方向不同的磁极。永磁转子绕中心转动，永磁磁场不变或变化很小，不易产生铁耗，效率提高。
46.所述内转子轭部4由内转子轭部冲片沿轴向叠压而成，内转子轭部冲片采用无取向硅钢片制作，亦可采用取向硅钢片制作，或者用其他导磁材料制作。
47.如图7所示，为绕组转子结构，外固定齿冲片结构和内固定槽冲片结构。所述绕组转子2包括外固定齿冲片21(图(b))，内固定槽冲片22(图(c))和绕组23；外固定齿冲片21和内固定槽冲片22数量相同；外固定齿冲片21和内固定槽冲片22采用取向硅钢片加工制成，其沿轴向采用叠压工艺加工成所需长度的铁芯。外固定齿冲片21和内固定槽冲片22分别包括各自的轭部和齿部，在外固定齿冲片21轭部两侧设有外凸的梯形齿，在内固定槽冲片22轭部两侧设有内凹的梯形槽。外固定齿冲片21和内固定槽冲片22沿圆周方向交错布置，通过梯形齿和梯形槽拼接成一完成绕组转子冲片。所述外固定齿冲片和内固定槽冲片采用取向硅钢片加工制成，取向硅钢片的轧制方向与由内永磁转子和外转子轭部组成的永磁转子径向方向一致，故永磁转子磁通方向和硅钢片导磁方向(硅钢片导磁性能沿轧制方向最好，垂直于轧制方向最差)相一致；利用硅钢片轧制方向导磁性能好的特性，提高永磁转子磁通密度，进而提高传递转矩，故在其他条件不变的情况下，降低机械损耗，提高效率。
48.如图8所示，为外永磁转子结构。所述外永磁转子5包括外永磁转子机壳51和磁块11，磁块通过螺栓固定在外永磁转子机壳上，磁极方向按照图示方向交错排布。
49.当绕组转子2速度为零，永磁转子速度大于零时，绕组转子相当于永磁电机的定子结构，与永磁转子构成永磁电机磁路结构。绕组转子2冲片采用取向硅钢片制作，且轧制方向和永磁转子的径向方向相同，使绕组转子磁力线方向和绕组转子冲片轧制方向相同。由于取向硅钢片轧制方向的导磁性能最好，故可提高其磁通密度，提高系统的传递转矩；基于此性能，在其他条件相同的情况下，可实现降低永磁电机磁路结构的损耗，提高效率。
50.当绕组转子2转速大于零时，构成永磁调速器磁路结构。
51.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。