[发明专利]电机永磁体固定结构、固定方法以及包括该结构的电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及电机永磁体固定结构、固定方法以及包括该结构的电机。

背景技术

目前，高速电机在商用空调器领域的应用日趋广泛，但是受转子永磁体固定可靠性差以及永磁体抗拉强度低的制约，永磁体所受离心力必须限制在一定的范围内，电机的转速不能过高，转子的外径也不能过大。这样就造成了现有的高速电机很难满足商用空调器对电机转速越来越高的要求。为了克服这一困难，就需要对永磁体采取有效的保护措施，增大永磁体固定的牢固性。

现有的保护永磁体的措施有两种：一种保护方法是采用碳纤维绑扎永磁体；另一种是在永磁体外加装非导磁保护套。采用碳纤维绑扎永磁体的方法，碳纤维束不能堆积过厚，否则会导致定子与转子之间间隙过大而发生漏磁，但很薄的碳纤维束又对永磁体两端部位的保护相对薄弱，容易发生永磁体甩出的事故。采用加装保护套保护永磁体的方法，也无法避免定子与永磁体之间间隙过大的缺陷，对永磁体的保护不够可靠，大的间隙会增加漏磁系数，对电机效率存在不利影响。

发明内容

本发明旨在提供一种电机永磁体固定结构、固定方法以及包括该结构的电机，可以减小永磁体表面的保护层厚度，避免因永磁体与定子绕组之间的间隙过大而漏磁的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机永磁体固定结构，包括：转子铁芯；永磁体，覆盖在转子铁芯的外表面上；以及复合材料层，包括围绕永磁体外表面设置的扩幅纤维束。

进一步地，扩幅纤维束为扩幅碳纤维束。

进一步地，扩幅碳纤维束的宽度为9～11mm。

进一步地，多个扩幅纤维束层叠交错缠绕在永磁体外表面。

进一步地，复合材料层还包括浸润扩幅纤维束的树脂基体。

进一步地，转子铁芯侧壁设置有凸出部，凸出部沿转子铁芯轴向方向延伸，凸出部与复合材料层内表面相贴合，将复合材料层内表面与转子铁芯外表面之间的空隙分割成若干独立的空间，永磁体设置在独立空间中。

进一步地，凸出部为条状凸起，沿轴向方向的长度与转子铁芯沿轴向方向的长度相对应。

进一步地，凸出部为沿转子铁芯的轴向方向粘贴在其外壁上的铝条。

进一步地，电机永磁体固定结构还包括保护套，与转子铁芯两端固定连接，压紧复合材料层。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电机，包括前述任一项的电机永磁体固定结构。

根据本发明的另一个方面，提供了一种电机永磁体的固定方法，包括：步骤1.将纤维束进行上浆扩幅处理，形成扩幅纤维束；步骤2.将若干扩幅纤维束缠绕在永磁体外表面，形成纤维预成型体；步骤3.采用树脂膜渗透成型工艺在纤维预成型体上形成复合材料层。

进一步地，步骤1中的扩幅纤维束为扩幅碳纤维束。

进一步地，扩幅碳纤维束的宽度为9～11mm。

进一步地，步骤2中，扩幅纤维束采用层叠交错的绑扎方式缠绕在永磁体外表面。

进一步地，步骤3之后还包括在转子铁芯两端固定连接保护套，保护套压紧复合材料层。

应用本发明的技术方案，在永磁体外表面设置扩幅纤维束组成的复合材料层，减小了复合材料层的厚度，进而减小了永磁体与定子绕组之间的间隙，避免了漏磁现象的发生。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的实施例的电机结构示意图；以及

图2示出了根据本发明的实施例的电机的横截面示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1～2所示，根据本发明的实施例，电机包括转轴10、转子铁芯20、复合材料层30、永磁体40、保护套50和保护套60，以及铝条80。

其中由硅钢片制成的转子铁芯20固定在电机转轴10的外表面，随电机转轴10一起转动。永磁体40覆盖在转子铁芯20的外表面上，复合材料层30围绕永磁体40外表面设置。保护套50、60固定在转子铁芯20两端，压紧复合材料层30。