一種鼠籠埋極式結構的永磁轉子的製作方法
2023-09-21 19:16:05
專利名稱：一種鼠籠埋極式結構的永磁轉子的製作方法
一種鼠籠埋極式結構的永磁轉子，它屬於電驅動裝置的一個部件，可用於各種要求的交流電動機以及發電機。
由於交流電網的普及和電力工業的發展，在各種設備中都已廣泛的使用電動機做動力裝置。使用這種電驅動裝置的設備結構簡單，使用方便。但隨著技術的不斷發展，使得在電驅動中，要求可以控制改變電動機的輸出工況以及要求有較好的低速大扭矩特性，這是一般感應電動機所做不到的。為了繼承普通交流電動機的結構簡單性，並得到其工況的可控性和低速大扭矩特性，現在大力發展稀土永磁轉子的交流同步電機，可以通過改變輸入電流的頻率改變輸出轉速，達到可控變工況的目的。而且稀土材料有很高的剩餘磁場強度和磁能積，因而有很好的低速大力矩特徵。但是由於稀土永磁材料是一種很難加工的材料，它一般使用粉末冶金的加工方法製造毛坯。因而製造整體式稀土永磁材料轉子是很困難的。特別是大尺寸的轉子，其製造工藝就更複雜，對製造設備的要求高，成品率下降。而由於轉子內部疏鬆也會使得轉子強度下降。
本發明的目的是發明一種新式結構的稀土永磁轉子，它使用鼠籠埋極的方式得到轉子磁場，從而簡化製造工藝，大大降低製造成本。
本發明的結構如附
圖1所示，它有導磁芯體1，其特徵在於在導磁芯體外包有開有嵌槽的鼠籠隔架2，鼠籠隔架2使用非鐵磁材料製造，在鼠籠隔架2的嵌槽中鑲嵌有稀土永磁材料做成的條形磁體3，在條形磁體3頂端有由鐵磁材料做成的極冠5，極冠5的弧度與轉子整體磁極寬度相對應，在極冠5外套有非鐵磁材料製造的護圈4，導磁芯體1、鼠籠隔架2、條形磁體3、護圈4以及極冠5相互固接。
附圖1為本發明的結構剖視圖。
附圖2為本發明的橫剖面圖。
本發明中，稀土永磁材料做成的條形磁體3前後(裡外)兩面為兩個磁極。在安裝時，在轉子對稱位置上安裝的條形磁體3的向外磁極正好相反，通過導磁芯體1的磁連接，形成一對轉子磁極，在條形磁體3頂端有由鐵磁材料做成的極冠5，極冠5的作用是使磁極寬度與定子相適應，使轉子具有整體式永磁轉子的磁路性質。在同一極冠5下的條形磁體3可以有多個，這些條形磁體3對外的磁極極性相同，起到一個大磁體的作用。極冠5可以有多個，其間的磁極方向相反，形成多極轉子(如四極、六極、八極等)，滿足不同電機的需要。
本發明使用導磁芯體外鑲嵌使用稀土永磁材料製造的條形磁體並用覆蓋極冠的方法形成轉子的整體磁極對，從而達到使用整體稀土永磁材料製造轉子的效果。由於稀土永磁材料所加工的磁體是製成矩形小塊，因而加工非常方便，便於機械化大批量生產。轉子的受力結構使用普通材料製造，有較高的強度。條形磁體的加工餘量很小，可以節約昂貴的稀土材料。
在本發明中，稀土材料製造的條形磁體3可以使用釹鐵硼系稀土磁性材料，也可以使用鈰鈷系材料。條形磁體3可以是一個整體，也可以是製成小塊沿長度方向拼接而成。這樣的磁體更具有通用性，對於不同長度的轉子，只需要由不同數目的小塊磁體拼接就行。
本發明中的導磁芯體1可使用普通電機的轉子結構形式，使用低碳或小於35＃的中碳鋼製造，也可以採用強度較高的材料製造一個芯軸，在芯軸外疊合有矽鋼片，以增加其導磁率，甚至可以使用普通鼠籠式電機轉子改造，去掉嵌入的銅條組成的鼠籠線圈。
本發明中的鼠籠隔架2應使用非鐵磁性材料製造，如不鏽鋼、鋁合金、鈦合金，以及各種非金屬材料。它的作用是保持條形磁體3處於確定的位置，以避免轉子在工作時條形磁體3受力產生位移。
本發明中的護圈4也使用非鐵磁性材料製造，也可以使用不鏽鋼，鈦合金以及如玻璃鋼等非金屬材料。護圈4的作用是保護轉子在高速旋轉時，條形磁體3不受離心力的作用而甩出，因而應有一定的強度要求。
本發明中的極冠5使用非鐵磁性材料製造，如純鐵、矽鋼片和鈹莫合金等，應有較高的導磁率。
本發明中導磁芯體1、鼠籠隔架2、條形磁體3、護圈4和極冠5相互間的固接，可以使用各種緊固件連接，如螺栓、鉚釘、焊接等，以及它們的混合。也可以採用塑料粘接固化的形式，如使用環氧樹酯把上述零件粘接為一體，然後固化，形成一個實心整體，可以承受較高的離心力，用於較高的轉速。
權利要求
1.一種鼠籠埋極式結構的永磁轉子，它有導磁芯體1，其特徵在於在導磁芯體外包有開有嵌槽的鼠籠隔架2，鼠籠隔架2使用非鐵磁材料製造，在鼠籠隔架2的嵌槽中鑲嵌有稀土永磁材料做成的條形磁體3，在條形磁體3頂端有由鐵磁材料做成的極冠5，極冠5的弧度與轉子整體磁極寬度相對應，在極冠5外套有非鐵磁材料製造的護圈4，導磁芯體1、鼠籠隔架2、條形磁體3、護圈4以及極冠5相互固接。
全文摘要
一種鼠籠埋極式結構的永磁轉子，可用於交流電動機以及發電機。它有導磁芯體。其特徵在於在導磁芯體外包有開有嵌槽的鼠籠隔架，嵌槽中鑲嵌有稀土永磁材料做成的條形磁體，其頂端有極冠，極冠的弧度與轉子整體磁極寬度相對應，在極冠外套有非鐵磁材料製造的護圈，導磁芯體、鼠籠隔架、條形磁體、護圈以及極冠相互固接。由於稀土永磁材料的磁體是矩形小塊，加工方便。轉子的受力結構使用普通材料製造，有較高的強度。
文檔編號H02K1/27GK1079593SQ92104199
公開日1993年12月15日 申請日期1992年6月4日 優先權日1992年6月4日
發明者石行 申請人:北京市西城區新開通用試驗廠