[发明专利]永磁体转子及电机

说明书

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种永磁体转子及电机。

背景技术

目前，矿用电机一般是三相异步电动机，而普通三相异步电机由于其固有的工作特性，在面对复杂多变的煤矿工作条件时，电机的负载会有很大的变化。当负载过小，电机效率降低，浪费能源；当负载瞬间过大时，电机需恒转矩输出，电机转子电流增大，产生热量较多，长时间容易损坏电机。为此，经常配置大功率的驱动器，往往因为工况等诸多因素导致设备使用寿命不长。

发明内容

本发明的目的是提出一种节能的永磁体转子及电机，并可提升电机的负载能力和转矩输出能力。

本发明的技术方案是这样实现的：一种永磁体转子，包括中心轴、硅钢片铁芯、瓦形磁钢和不锈钢箍套，所述硅钢片铁芯的截面包括冲孔和圆弧冲口，该冲孔的数量为偶数且环向均布，两两之间设有分隔孔，该圆弧冲口的数量与所述冲孔数量相同且环向位于两个冲孔之间。

如图2所示，冲孔部位的磁阻比较大，从而使磁力线分布于冲孔之间区域，使得N/S极处的磁力线最密，磁场最强，而N和S极之间及冲孔处磁力线最稀疏，磁场最弱，从而优化了内部磁密度分布。

如图3所示，现有技术的转子没有圆弧冲口，由于没有增加磁阻设计，磁力线的分布使磁场出现在中心轴区域，容易产生涡流，致使电机发热，不仅浪费能量而且产生热量影响电机正常运行。如图4所示，本发明增加了圆弧冲口作为磁阻区域，磁力线分布在硅钢片铁芯上，避免磁场出现在中心轴区域。

本发明将传统电机的转子绕组替换成更加优化的永磁体转子结构，即由永磁体激励的方式，优化的结构不仅提升了电机的负载能力和转矩输出能力，而且体积和重量得到优化，节能效果明显。

附图说明

图1为本发明永磁体转子的结构示意图；

图2为硅钢片铁芯作用示意图；

图3为现有技术转子的磁力线分布示意图；

图4为本发明永磁体转子的磁力线分布示意图；

图5为瓦形磁钢的结构示意图；

图6为本发明永磁体转子的工作原理示意图；

图7为本发明永磁体转子的磁通量变化图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的永磁体转子，包括中心轴1、硅钢片铁芯2、瓦形磁钢3和不锈钢箍套4，所述硅钢片铁芯2的截面包括8个冲孔5和8个圆弧冲口6，该冲孔5环向均布，两两之间设有分隔孔7，该圆弧冲口6环向位于两个冲孔5之间。

如图5所示，所述瓦形磁钢3截面的内弧半径R1与外弧半径R2相等，磁钢采用了等半径瓦片形磁极结构，既可以提高材料的利用率，又可以降低线切割的加工费用，永磁材料利用率可大幅提高。

该永磁体转子的工作原理如图6所示，N/S的位置处的转子切向截面磁力线密度很高，即磁通量多磁场最强，而N的位置处的磁力线方向向外，S的位置处的磁力线方向向内，以N处磁通量方向为正且N处磁通量值最大，则S处磁通量方向为负值且S处磁通量值最大，则故而在转子圆周方向上其磁通量值按照余弦曲线图发生变化，如图7所示，由于磁通量Φ1随着θ的变换产生余弦波动变化，从而在转子周围产生有规律的变化磁场，按照这样的曲线变化，在定子电励磁产生的旋转磁场旋转作用下，转子可以通过闭环控制系统按需要进行相应的转动。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。