[发明专利]降低涡流损耗的电机转子结构

说明书

技术领域

本发明公开了降低涡流损耗的电机转子结构，属于电机机械结构的技术领域。

背景技术

目前对于转子永磁体表面安装式的电机，当电机转子高速旋转时，电机齿槽结构引起的气隙磁密变化而产生的齿谐波、电机绕组分布磁动势形成的空间谐波、非正弦电流产生的时间谐波均会在电机转子造成涡流损耗，电机转子转速越高，涡流损耗越大，同时转子散热困难，涡流损耗导致转子温升加剧，温升到达一定阶段，永磁体发生不可逆退磁，因此，涡流损耗是限制电机转速进一步提升和功率进一步提高的重要因素。

针对转子永磁体表面安装式的电机涡流损耗问题，除降低定子时空谐波等方法以外，在转子侧多采用圆周方向分段、轴向分段以及护套开浅槽的方法，这些方法能够降低转子的涡流损耗，但是这些措施对于端部涡流损耗的降低效果不足，永磁体端部发热依然严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了降低涡流损耗的电机转子结构，在已有护套开槽和永磁分段的基础上，认真研究三维涡流环端部分布效应后，通过护套的非均匀开槽方式和永磁体轴向非均匀分段的方式进一步降低了转子的涡流损耗，解决了现有技术降低转子端部涡流损耗效果不佳的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

降低涡流损耗的电机转子结构，包括：圆筒形护套、轴向分段的空心圆柱形永磁体阵列、实心圆柱形转子磁轭，所述永磁体阵列内圆面与转子磁轭外圆面过盈配合安装，所述永磁体阵列外圆面与护套内孔过盈配合安装；

所述永磁体阵列包括至少两组沿轴向分布的厚度不同的永磁体空心磁环，每组永磁体空心磁环由不同极性的扇环形永磁体拼接而成。

降低涡流损耗的电机转子结构，包括：圆筒形护套、轴向分段的空心圆柱形永磁体阵列、实心圆柱形转子磁轭，所述永磁体阵列内圆面与转子磁轭外圆面过盈配合安装，所述永磁体阵列外圆面与护套内孔过盈配合安装；

所述护套外圆面上沿着轴向位置分布有多个宽度和槽距不同的圆周方向的环形槽。

作为所述降低涡流损耗的电机转子结构的进一步优化方案，永磁体空心磁环的厚度逐渐减小，具体为：按照从永磁体阵列中间部位到两端部位的轴向空间次序逐渐减小。

作为所述降低涡流损耗的电机转子结构的进一步优化方案，永磁体空心磁环的厚度按照从永磁体阵列中间部位到两端部位的轴向空间次序逐渐增大。

作为所述降低涡流损耗的电机转子结构的进一步优化方案，环形槽的宽度和槽距在护套外圆面上逐渐减小，具体为：按照从永磁体阵列中间部位过盈配合处到永磁体阵列两端部位过盈配合处的轴向空间次序逐渐减小。

作为所述降低涡流损耗的电机转子结构的进一步优化方案，环形槽的宽度和槽距在护套外圆面上按照从永磁体阵列中间部位过盈配合处到永磁体阵列两端部位过盈配合处的轴向空间次序逐渐增大。

再进一步的，所述降低涡流损耗的电机转子结构中，各组永磁体空心磁环的间隙之间填有绝缘耐高温粘接剂，永磁体阵列与转子磁轭的过盈配合面涂有绝缘耐高温粘接剂，永磁体阵列与护套的过盈配合面涂有绝缘耐高温粘接剂。

再进一步的，所述降低涡流损耗的电机转子结构中，永磁体阵列与转子磁轭的过盈配合面涂有绝缘耐高温粘接剂，永磁体阵列与护套的过盈配合面涂有绝缘耐高温粘接剂。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：能够通过护套在轴向的非均匀开槽和永磁体在轴向的非均匀分段改善端部涡流分布，进而有效增加护套表面以及永磁体阵列的等效电阻，达到有效降低电机转子高速运转时在护套和永磁体内部产生较大涡流损耗的目的。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的侧面剖视图；

图2是本发明的轴测半剖视图；

图3是护套的侧视图。

图中标号说明：1、护套，2a～2d、N极薄永磁体，3a～3f、N极厚永磁体，4a～4d、S极薄永磁体，5a～5f、S极厚永磁体，6、转子磁轭。

具体实施方式

下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明，本发明有至少三大类实施方案，第一类为永磁体在轴向非均匀分段的电机转子结构，第二类为护套在轴向非均匀开槽的电机转子结构，第三类为永磁体在轴向非均匀分段且护套在轴向非均匀开槽的电机转子结构。前两类方案都能够改善端部涡流分布，第三类方案综合了两种结构的优点，可以加强改善端部涡流的效果。下面以第三类方案为例阐述本发明的发明构思。