一種新型永磁轉子及電機的製作方法

2023-04-29 14:59:52 1

本實用新型涉及電機技術領域，具體而言，涉及一種新型永磁轉子及電機。

背景技術：

由於永磁同步電機磁鋼表貼法對磁極與磁軛的加工精度要求不高，成本低，方法簡便；可簡化一些零部件的結構，甚至可簡化整個電機的結構，又因為膠接處的應力分布比螺釘連接更為均勻，因此可使電機在振動和衝擊負荷下可靠的工作。

目前大都採用磁鋼表貼工藝，利用轉子外包薄不鏽鋼皮或膠裹護緯帶(微型電機)來減小磁鋼受離心力的影響，大部分是在電機轉子貼好磁鋼後包不鏽鋼薄板用氬弧焊點焊而成，由於焊接縫隙及短路環接縫，在特殊工況下：如離心式冷凍機電機，電機電子線圈裡有冷媒運行；直連式油潤滑、水潤滑空壓機因軸封安裝、老化等因素引起冷卻液進入定子浸泡轉子，這樣長期運行引起轉子的釹鐵硼磁鋼鏽蝕及縮短粘合劑的壽命，維護保養不便。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型提供了一種新型永磁轉子及電機，能夠解決上述問題。

本實用新型提供的技術方案如下：

一種新型永磁轉子，包括：轉子鐵芯、轉子轉軸、磁鋼、磁鋼保護套、短路環、緊固螺帽和接地碳刷，其中：

所述轉子鐵芯套設在所述轉子轉軸外，所述磁鋼套設在所述轉子鐵芯外，所述磁鋼保護套套設在所述磁鋼外，所述磁鋼保護套的兩端分別設置有端蓋；所述轉子轉軸兩端分別套設有可拆卸的短路環，所述短路環設置在所述端蓋兩端，所述短路環通過所述緊固螺帽與所述轉子轉軸固定；所述接地碳刷與是所述轉子轉軸連接，用於消除軸電流。

進一步的，所述轉子轉軸兩端設置有外螺紋，所述短路環內壁設置有與所述外螺紋相匹配的內螺紋，所述短路環通過所述內螺紋和外螺紋配合套設在所述轉子轉軸的兩端。

進一步的，所述短路環與所述轉子轉軸間設置有密封圈。

進一步的，所述密封圈為氟橡膠O型圈。

進一步的，所述新型永磁轉子採用去重方式實現動平衡。

進一步的，所述磁鋼保護套為預製不鏽鋼薄板。

進一步的，所述接地碳刷設置在所述新型永磁轉子的驅動端或非驅動端。

進一步的，所述短路環與所述磁鋼相連接，用於抑制所述新型永磁轉子的機械振蕩。

進一步的，所述短路環為銅環。

本申請還提供了一種電機，包括上面所述的新型永磁轉子。

本申請實施例提供的新型永磁轉子，通過設置磁鋼保護套，在需要更換或維修磁鋼或進行功率調整時，可以直接將轉子轉軸上的緊固螺帽拆卸下來，將短路環拔出，再將磁鋼保護套壓出，即可進行磁鋼的更換。更換完成後，將磁鋼保護套套裝完成，將短路環和緊固螺帽安裝完成，即實現了永磁轉子的磁鋼維護操作，維護保養更方便，使離心式冷凍機內置式電機的永磁化成為了可能。採用本申請實施例提供的新型永磁轉子，拆卸維護方便，安裝簡便，不用影響其他設備的工況。

為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的一種新型永磁轉子的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例提供的新型永磁轉子的剖面示意圖。

圖標：100-新型永磁轉子；101-轉子鐵芯；102-磁鋼；103-轉子轉軸；104-磁鋼保護套；105-短路環；106-緊固螺帽。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本實用新型的範圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基於本實用新型的實施例，本領域技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時，在本實用新型的描述中，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

電機系統廣泛應用於工業生產、日常生活等各領域中，電機系統用電量佔到各國用電量的60％左右，是各國節能工作的首要內容。我國政府非常重視電機節能工作，一直將電機系統節能工程作為國家重點節能工程之一，通過頒布一系列電機節能政策和配套措施，採用高效電機，提升了我國電機能效水平。單純採用高效電機替代低效電機只能產生1％～2％的節能空間，而我國目前電機系統的能效水平具有10％～30％的提升空間。提高電機系統能效，大力發展電機系統節能技術是我國節能減排政策實施的重要環節，也是促進能源利用向高效化、清潔化方向發展的關鍵步驟。

為貫徹落實「十三五」規劃中「推進資源節約集約利用」等相關內容，為配合推動《關於組織實施電機能效提升計劃(2013-2015年)的通知》(工信部聯節〔2013〕226號)、《能效「領跑者」制度實施方案》(發改環資〔2014〕3001號)、《深化標準化工作改革方案》(國發〔2015〕13號)、《關於加強節能標準化工作的意見》(國辦發〔2015〕16號)、《強制性標準整合精簡工作方案》(國辦發〔2016〕3號)等節能、標準化政策的實施，推進我國電機系統能效水平的提高，促進節能產品推廣，2016年5月26日，中國節能協會標準化專委會、節能評估專委會――高效電機系統及節能效益評估聯合工作組2016年工作會議在北京順利召開。

為促進電機高效再製造，完善電機再製造標準促體系級評價方法，促進再製造行業健康發展，推進電機高效再製造技術和產品，充分落實《循環經濟促進法》，促進資源節約型、環境友好型社會建設，中國標準化研究院於2016年7月20日在上海召開了電機高效再製造座談會。來自中國標準化研究院能效標識管理中心、上海節能監察中心、上海電器科學研究所、國際銅業協會及國內高效電機製造商代表及嘉賓30餘人出席了此會議，組建高效電機再製造聯合工作組，促進電機系統節能改造與電機再製造的融合和發展，舊電機同步永磁化再製造也正在提上國家循環經濟的發展快車道。

有鑑於此，本申請實施例提供了一種新型永磁轉子100，如圖1和圖2所示，包括：轉子鐵芯101、轉子轉軸103、磁鋼102、磁鋼保護套104、短路環105、緊固螺帽106和接地碳刷。

所述轉子鐵芯101套設在所述轉子轉軸103外，所述磁鋼102套設在所述轉子鐵芯101外，所述磁鋼保護套104套設在所述磁鋼102外，所述磁鋼保護套104的兩端分別設置有端蓋；所述轉子轉軸103兩端分別套設有可拆卸的短路環105，所述短路環105設置在所述端蓋兩端，所述短路環105通過所述緊固螺帽106與所述轉子轉軸103固定；所述接地碳刷與是所述轉子轉軸103連接，用於消除軸電流。

具體的，本申請實施例中的磁鋼保護套104可以採用3至5mm的不鏽鋼薄板製作，根據轉子的尺寸大小，確定磁鋼保護套104的具體尺寸。

具體的，所述轉子轉軸103設置有外螺紋，所述短路環105內壁設置有與所述外螺紋相匹配的內螺紋，所述短路環105通過所述內螺紋和外螺紋配合套設在所述轉子轉軸103靠近所述磁鋼保護套104的兩端。

在電機投入勵磁，牽入同步轉速的過程中，新型永磁轉子100會產生振蕩。即新型永磁轉子100受到電磁力的作用，其磁力中心線會出現超前於定子的磁力中心線，或者滯後於定子的磁力中心線的情況。新型永磁轉子100的振蕩幅值會逐漸減少，直至穩定。在新型永磁轉子100的振蕩過程中，將引起定子和勵磁電流的波動，由於轉子的阻尼繞組有抑制振蕩的作用，設置短路環105可以增強對電流波動現象的抑制，保證電機的正常啟動。短路環105可以採用銅環或其他材質。

進一步的，所述短路環105與所述轉子轉軸103間設置有密封圈。所述密封圈可以採用氟橡膠O型圈。短路環105的數量可以是兩個，分別設置在轉子轉軸103的兩端，短路環105內設置的密封圈也是相對應的兩個，並通過兩個緊固螺帽106於轉子轉軸103固定。

磁鋼保護套104兩端的端蓋可以設置冷卻風葉，進而方便進行動平衡的操作，應用在冷凍機上的轉子由於工作在低溫裝填，端蓋也可以製成光滑的圓端面，減輕電機負載進而提高電機的工作效率。

在本申請實施例中，通過採用預製的磁鋼保護套104使得在需要對新型永磁轉子100中的磁鋼102進行更換和修補操作時，可以將磁鋼保護套104拆卸後進行，磁鋼保護套104的拆裝方便，利於維護修理操作，並且磁鋼保護套104可以重複使用，降低維護成本。

由於目前永磁同步電機尤其是大型永磁同步電機一般採用振溫儀進行監測，由於成本的因素大部分企業並未採用抗靜電專業軸承，再加上變頻器品牌、性能的差異有可能會產生電機軸電流腐蝕

可以理解的是，在本申請實施例中，接地碳刷採用與轉子轉軸103軸徑相同的規格，接地碳刷的具體安裝方式可以根據電機與設備的安裝情況、轉子轉軸103的長度來確定，接地碳刷可以安裝在驅動端或者非驅動端。接地碳刷的外殼接地，在轉子產生軸電流後就可以通過接地的接地碳刷將軸電流消除。

接地碳刷的作用主要有：在發電機安裝中由於氣隙可能不均勻，另外線圈安裝中阻抗也不近相同，發電機運行中會在發電機轉子上感應出軸電壓。由於軸電壓的存在，運行中該軸電壓可通過轉子兩端軸承擊穿油膜行成軸電流，出現燒壞軸瓦的情況。為了防止此種現象，用接地碳刷接地，以消除軸電流。

可以理解的是，所述新型永磁轉子100可以採用去重方式實現動平衡。經過動平衡後的轉子運行更平穩，機械能耗也更小。

使用本申請實施例提供的新型永磁轉子100，在需要更換或維修磁鋼102或進行功率調整時，可以直接將轉子轉軸103上的緊固螺帽106拆卸下來，將短路環105拔出，再將磁鋼保護套104壓出，即可進行磁鋼102的更換。更換完成後，將磁鋼保護套104套裝完成，將短路環105和緊固螺帽106安裝完成，即實現了新型永磁轉子100的磁鋼102維護操作，維護保養更方便，使離心式冷凍機內置式電機的永磁化成為了可能。綜上所述，採用本申請實施例提供的新型永磁轉子100，拆卸維護方便，安裝簡便，不用影響其他設備的工況。

有鑑於此，本申請實施例還提供了一種電機，包括上面所述的新型永磁轉子100。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述，僅為本實用新型的具體實施方式，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。