[实用新型]储能飞轮用永磁电机的转子结构及储能装置

说明书

本申请提供了一种储能飞轮用永磁电机的转子结构，包括转轴、偶数段分段转子铁芯和若干组永磁体组件，分段转子铁芯套设在转轴上；分段转子铁芯包括转子冲片组件，永磁体组件嵌设在转子冲片组件中；转轴的周向上设有若干个键槽，键槽通过设置在内壁上的记号槽进行区分；转子冲片的内环的环壁上设有凸键，凸键可与键槽相匹配。本实用新型提供的储能飞轮用永磁电机的转子结构及储能装置通过在转轴上设置以记号槽进行区分的键槽，再在转子冲片上设置与键槽对应的凸键，根据记号槽判断转子冲片应该装配到转轴的哪个键槽中，在一台电机上只需要使用一种转子冲片，大幅度降低储能飞轮用永磁电机的生产成本，提高装配的便利性和产品的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及储能电气设备领域，特别是涉及一种储能飞轮用永磁电机的转子结构及储能装置。

背景技术

飞轮储能装置是相对于电池储能之外的一种机械储能装置，具有高功率密度和长寿命的优势。然而，传统的斜极方式的永磁同步电机，是采用转子铁芯分段形成，每段铁芯内圆的键或者键槽倾斜角度都不一样，这也意味着每段铁芯对应一套模具，组装一台电机需要用到多种形状的铁芯分段，整个装配的工艺较为复杂，生产成本无法进一步降低。

此外，现有的一兆瓦电机，由于体积较大，在高速运转时容易产生较大应力，也使转子铁心的长期强度难以得到保证。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种储能飞轮用永磁电机的转子结构及储能装置。

第一个方面，本申请提供了一种储能飞轮用永磁电机的转子结构，包括转轴、偶数段分段转子铁芯和若干组永磁体组件，所述分段转子铁芯套设在所述转轴上；所述分段转子铁芯包括由若干片转子冲片堆叠形成的转子冲片组件，所述永磁体组件嵌设在所述转子冲片组件中；

所述转轴的周向上设有若干个键槽，所述键槽通过设置在内壁上的记号槽进行区分；所述转子冲片的内环的环壁上设有凸键，所述凸键可与所述键槽相匹配。

在第一个方面的某些实现方式中，所述键槽包括第一键槽、第二键槽和第三键槽，所述第一键槽、所述第二键槽和所述第三键槽的槽底分别设置有数量不等的记号槽；所述分段转子铁芯的数量为6段。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述第一键槽有1个所述记号槽，所述第二键槽有2个所述记号槽，所述第三键槽有3个所述记号槽。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述第一键槽的中心线与所述第二键槽的中心线的夹角为90°-α/2，所述第一键槽的中心线与所述第三键槽的中心线的夹角为180°-α，其中α为斜极角。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，第1段和第6段所述分段转子铁芯分别与所述第三键槽配合，第2段和第5段所述分段转子铁芯分别与所述第二键槽配合，第3段和第4段所述分段转子铁芯分别与所述第一键槽配合。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述键槽包括第一键槽、第二键槽和第三键槽，所述第一键槽、所述第二键槽和所述第三键槽的槽底分别设置有横截面形状不同的记号槽；所述分段转子铁芯的数量为6段。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述储能飞轮用永磁电机的转子结构的外周侧缠绕有复合材料层。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述复合材料层的材质为玻璃纤维或碳纤维。

结合第一个方面和上述实现方式，在第一个方面的某些实现方式中，所述永磁体组件包括三块永磁体块，所述永磁体块呈品字形分布。

第二个方面，本申请提供了一种储能装置，包括飞轮和储能电机，所述储能电机与所述飞轮传动连接，所述储能电机包括如本申请第一个方面中任一项所述的储能飞轮用永磁电机的转子结构。