船用推进永磁电机转子结构的制作方法

本发明涉及船用推进永磁电机，尤其涉及一种船用推进永磁电机转子结构。

背景技术：

1、船舶动力系统一般采用柴油机推进装置，通过发动机、配电机构、减速器和电动机等配合，但其会存在重量增加、体积增大和费用提高等缺陷；并且，效率由于存在二次能量转换低于机械推进方式，从而导致现有船舶极少使用。

2、电力推进技术基于大功率交流电机的成熟变频调速技术，得到迅速发展；但相比永磁电机，交流电机（异步电机和同步电机）的效率低，需要电枢装置，且维护复杂。

3、船舶推进永磁电动机，就是将永磁电机的高效率、高功率密度、高功率因数、更小的电机体积和外形、更小的振动和噪音、能承受冲击等优点，结合现代电力电子技术的进步，使用在船舶电力推进上。克服原有船舶电力推进系统的缺点，有利于设备的总体独立布局和自由安装，提高船舶的机动性和推进效率，节能环保，缩短船舶建造周期并降低全寿命周期维护费用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种船用推进永磁电机转子结构，其结构可靠性佳，符合大功率、强迫风冷的要求，同时具有轴向通风的性能特点，能够满足电机在船舶上的使用工况。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种船用推进永磁电机转子结构，转子磁钢布置方式为内嵌式，且转子磁钢为一字型双排布置；电机为8极，共计16块磁钢轴向并分10段铁心布置；

4、转子冲片的轭部具有8个轴向通风孔，以满足电机轴向通风散热和降低转子重量，同时磁钢与轴向通风孔之间设有8个拉紧螺栓孔，以方便转子叠压和轴向预紧，并使转子成为牢固的整体；

5、转子冲片采用分段冷压铆接方式，以使每段铁心长度保持一致，且分段套入转轴后铁心摊开小；

6、转子分段套入转轴后，分段插入所述磁钢，再套入下一段分段铁心，再插入此分段的磁钢，以保证转子的叠压紧密且铁心摊开小，其制造过程只有磁钢吸附的长度摊开量，再用拉紧螺栓压紧后，铁心自成一体；

7、转子动平衡方式采用去除动平衡和加重法相结合方式，其因铁心较长，转子外径大，残余不平衡量大，转子挡板为铝合金材质，重量轻，采用去除法时不平衡量较大，很难达到理想平衡；

8、转子铁心在轴上采用轴伸端台阶固定，台阶与转子铁心加装转子端板，且该转子端板为整体结构；同时，非轴伸端转子端板为内外圈分体结构，其内圈用来穿入分布的拉紧螺栓，固定压紧转子铁心，外圈转子端板用来对磁钢轴向固定和动平衡作业；

9、内圈转子挡板和外圈转子挡板止口固定后，采用不锈钢高强度螺栓连接成为整体；非轴伸端转自挡板采用挡圈和锁紧圆螺母固定。

10、实际应用时，每槽磁钢位置分别均匀涂抹有磁钢紧固胶。

11、其中，转子冲片的轴向通风孔呈三角形。

12、具体地，转子磁钢为一字型双排布置，且两磁钢间设置2mm过渡连接。

13、进一步地，转子冲片的磁钢隔磁桥厚度为3mm。

14、更进一步地，转子动平衡方式采用去除动平衡和加重法相结合方式，具体为在轴伸端转子挡板和非轴伸端转子外挡板上减料平衡一次，不平衡量大时，采用加重法配重平衡块，再平衡一次，直到消除不平衡量后用螺栓锁紧平衡块。

15、相对于现有技术，本发明所述的船用推进永磁电机转子结构具有以下优势：

16、一、转子磁钢布置方式：内嵌式，转子磁钢为一字型双排布置，电机设计为8极时，共计16块磁钢轴向并分段10段布置；同一极性两磁钢呈并排排列，两磁钢间设置2mm过渡连接，保证冲片的强度；电机输出扭矩大，转速较低，转子冲片的磁钢隔磁桥厚度为3mm；

17、二、转子通风冷却：转子冲片的轭部设计为8个轴向通风孔，满足轴向通风散热和降低转子重量， 8个轴向通风孔呈三角形，宽度为43.2mm，呈尖角超上布置，其主要目的是增大通风面积，保证转子强度；

18、三、转子动平衡方式：转子动平衡方式采用去除动平衡和加重法相结合方式，铁心较长，转子外径大，残余不平衡量大，转子挡板为铝合金材质，重量轻，去除法不平衡量较大，很难达到理想平衡，先用减料平衡后，复测平衡再用加重法平衡；

19、四、转子档板结构：转子铁心在轴上固定采用轴伸端台阶固定，台阶与转子铁心加装转子端板，此端板为整体结构；非轴伸端转子端板，此转子端板为内外圈分体结构；其分体转子端板的优点是内圈用来穿入分布的拉紧螺栓，固定压紧转子铁心，外圈转子端板用来磁钢的轴向固定和动平衡作业；并且，其内圈转子挡板和外圈转子挡板止口固定后，用不锈钢高强度螺栓链接成为整体；

20、五、转子总成结构方式：转子冲片采用分段冷压铆接方式，使每段铁心长度保持一致，分段套入转轴后铁心摊开小；转子分段套入转轴后，分段插入磁钢，再套入下一段分段铁心，再插入此分段的磁钢；此工艺保证转子的叠压紧密，铁心摊开小，制造过程只有磁钢吸附的长度，再用拉紧螺栓压紧后，铁心固定后自成一体；不需要大吨位油压机便能够完成大功率永磁电机转子的制造；转子整体轴向用档圈和锁紧圆螺母固定，同时转子铁心两端挡板起限位作用。

技术特征：

1.一种船用推进永磁电机转子结构，其特征在于，转子磁钢布置方式为内嵌式，且转子磁钢为一字型双排布置；电机为8极，共计16块磁钢轴向并分10段铁心布置；

2.根据权利要求1所述的船用推进永磁电机转子结构，其特征在于，每槽磁钢位置分别均匀涂抹有磁钢紧固胶。

3.根据权利要求1所述的船用推进永磁电机转子结构，其特征在于，转子冲片的轴向通风孔呈三角形。

4.根据权利要求1所述的船用推进永磁电机转子结构，其特征在于，转子磁钢为一字型双排布置，且两磁钢间设置2mm过渡连接。

5.根据权利要求1所述的船用推进永磁电机转子结构，其特征在于，转子冲片的磁钢隔磁桥厚度为3mm。

6.根据权利要求1所述的船用推进永磁电机转子结构，其特征在于，转子动平衡方式采用去除动平衡和加重法相结合方式，具体为在轴伸端转子挡板和非轴伸端转子外挡板上减料平衡一次，不平衡量大时，采用加重法配重平衡块，再平衡一次，直到消除不平衡量后用螺栓锁紧平衡块。

技术总结
一种船用推进永磁电机转子结构，涉及船用推进永磁电机技术领域，其结构可靠性佳，符合大功率、强迫风冷的要求，同时具有轴向通风的性能特点，能够满足电机在船舶上的使用工况。所述船用推进永磁电机转子结构中，转子磁钢布置方式为内嵌式，且转子磁钢为一字型双排布置；电机为8极，共计16块磁钢轴向并分10段铁心布置；转子冲片的轭部具有8个轴向通风孔，以满足电机轴向通风散热和降低转子重量；转子冲片采用分段冷压铆接方式，以使每段铁心长度保持一致；转子动平衡方式采用去除动平衡和加重法相结合方式；内圈转子挡板和外圈转子挡板止口固定后，采用不锈钢高强度螺栓连接成为整体；非轴伸端转自挡板采用挡圈和锁紧圆螺母固定。

技术研发人员：董强亮,张明思,余文福,李想
受保护的技术使用者：银川威马电机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16