[发明专利]轴向磁路励磁电机用组合型转子结构

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种轴向磁路励磁电机用组合型转子结构，属于轴向磁路电机的领域。

背景技术

传统的轴向磁通励磁电机，如爪极电机，可实现无刷化励磁，且无旋转整流器，输出电压波形质量高。但是由于存在轴向磁通路径，无法采用涡流损耗较小硅钢片叠压而成的铁心，必须采用整块铁心，从而带来较高的涡流损耗。因此，传统的轴向磁通励磁只适用于轴向长度短，转速较低的电机，以免增添损耗，降低效率。

发明内容

本发明提出的是一种轴向磁路励磁电机用组合型转子结构，其目的旨在解决存在电励磁源的电机实现无刷化励磁的问题；采用组合型转子铁心结构，大幅度降低高次谐波和齿谐波产生的涡流损耗，从而使得轴向励磁电机得以用在转速较高的运用场合。

本发明的技术解决方案：轴向磁路励磁电机用组合型转子结构，其特征是转子铁心由硅钢片叠片部分和整块铁心套装组成，既将转子铁心表面部分设计为硅钢片叠片部分1，而转子铁心内部为整块铁心，形成转子铁心实心部分2；电机带载后的电枢磁通基波部分穿过转子铁心极的硅钢片叠压部分1以及转子铁心实心部分2，而电枢电流的高次谐波和齿谐波产生的涡流损耗，由于转子铁心极硅钢片叠压部分1而大幅降低，铁心极4形状可以按照电机设计的要求设计为任意形状；转子铁心硅钢片叠压部分1按照转子铁心极4形状分别安装，转子铁心极硅钢片叠压部分1的数量与转子铁心实心部分2的数量相等；或进行一体化设计，转子铁心极硅钢片叠压部分1是一个整体，以方便加工；每个铁心极4之间的转子铁心极硅钢片叠压部分1窄，易于饱和，从而实现N极和S极铁心的隔磁；转子铁心极硅钢片叠压部分1开设定位键槽，确保N、S转子铁心实心部分2的安装。

本发明的优点：

1）电机带载后的电枢磁通基波部分穿过硅钢片部分以及整块铁心部分。而高次谐波和齿谐波产生的涡流损耗，由于转子铁心叠压部分的阻碍而极大地降低；

2）铁心极形状可以按照电机设计的要求设计为任意形状，硅钢片叠片部分可以按照转子铁心极形状分别安装或进行一体化设计以方便安装；

3）实现无刷化励磁；

4）克服了普通传统轴向励磁电机涡流损耗大的缺点；

5）采用组合转子结构的存在轴向磁通的电机可用于高速领域。

附图说明

图1是组合型转子铁心极的结构示意图。

图2是转子铁心组合方式的结构示意图。

图3是转子铁心极的形状。

图4是N极或S极转子铁心实心部分2和转子极叠压部分1的示意图。

图5是N极和S极铁心以及转子极叠压部分1的组装示意图。

图中的1是转子铁心极硅钢片叠压部分，2是转子铁心实心部分，3是隔磁环，4 是铁心极，5是铁心轭。

具体实施方式

轴向磁路励磁电机用组合型转子结构，其结构是转子铁心由硅钢片叠片部分和整块铁心套装组成，既将转子铁心表面部分设计为硅钢片叠片部分1，而转子铁心内部为整块铁心，形成转子铁心实心部分2；电机带载后的电枢磁通基波部分穿过转子铁心极的硅钢片叠压部分1以及转子铁心实心部分2，而电枢电流的高次谐波和齿谐波产生的涡流损耗，由于转子铁心极硅钢片叠压部分1而大幅降低，铁心极4形状可以按照电机设计的要求设计为任意形状；转子铁心硅钢片叠压部分1按照转子铁心极4形状分别安装，转子铁心极硅钢片叠压部分1的数量与转子铁心实心部分2的数量相等；或进行一体化设计，转子铁心极硅钢片叠压部分1是一个整体，以方便加工；每个铁心极4之间的转子铁心极硅钢片叠压部分1窄，易于饱和，从而实现N极和S极铁心的隔磁；转子铁心极硅钢片叠压部分1开设定位键槽，确保N、S转子铁心实心部分2的安装。

本转子结构的电机励磁磁路存在轴向磁路；励磁源可安放于转子，形成一种有刷励磁结构；或安放于定子，形成一种无刷励磁结构。

转子结构的电机配套的定子磁心选择硅钢片叠压形式，或采用实心铁心制造，电枢绕组设计为任意交流绕组，包括集中绕组、分布绕组，单相、三相和多相，是单层绕组或双层绕组多种形式的交流绕组。

所述转子铁心极硅钢片叠压部分1安放于转子铁心实心部分2的表面，形成转子铁心极4。

所述转子铁心实心部分2开设定位槽以加强转子铁心极硅钢片叠压部分1的固定；转子铁心实心部分2的外表面与转子铁心极硅钢片叠压部分1的外表面紧密贴合。

所述转子铁心实心部分2组合方式是N、S铁极铁心交错排列。