[实用新型]大功率超高速永磁电机的转子轴的磁钢固定结构

说明书

本实用新型提供一种大功率超高速永磁电机的转子轴的磁钢固定结构，包括非导磁金属护套，非导磁金属护套的内环面上凹陷形成有至少两个不连续的凹槽，在各凹槽中嵌入有磁钢；所述非导磁金属护套通过紧配合箍套在转子轴的外表面上，并使所述磁钢的内表面与转子轴的外表面紧密贴合。本实用新型既可使磁钢被牢固定位，能够避免磁钢发生晃动，而且由于非导磁金属护套是金属材质，其结构强度较高，不易损坏，具有很高的使用寿命。另外，一体化结构的非导磁金属护套能够屏蔽定子产生的谐波磁场透入磁钢，并利于磁钢中的热量导出。

技术领域

本实用新型涉及大功率超高速永磁电机，特别涉及转子轴的磁钢固定结构。

背景技术

如图1所示，是现有大功率超高速永磁电机的结构原理图，转子轴1 通过推力轴承2、磁悬浮轴承3以及辅助轴承4与机座5可转动地连接，转子轴1外周侧位置的机座5上还固定有定子6，定子6上的绕组通电，可驱动转子轴1旋转而输出转矩。

如图2、图3所示，所述转子轴1外套有若干个磁钢11，磁钢11之间用隔磁桥12隔开，磁钢11外侧用碳纤维套或非磁性金属套13固定。

随着永磁电机的功率加大，所述转子轴1的半径也随之增大，因而磁钢11受到的离心力也呈几何级数地增大，发生碳纤维套或非磁性金属套 13破裂的几率也越来越大，严重的会导致永磁电机的损毁。

同时,对于大功率超高速永磁电机而言,减小输出损耗、改善波形也是本领域技术人员追求的目标。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种大功率超高速永磁电机的转子轴的磁钢固定结构，加固磁钢，避免磁钢被甩飞。

本实用新型的另一目的是，改善大功率超高速永磁电机的转子轴输出波形，降低损耗。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种大功率超高速永磁电机的转子轴的磁钢固定结构，其特征在于：包括非导磁金属护套，非导磁金属护套的内环面上凹陷形成有至少两个或两个的倍数个对称不连续的凹槽，在各凹槽中嵌入有磁钢；所述非导磁金属护套通过紧配合箍套在转子轴的外表面上，并使所述磁钢的内表面与转子轴的外表面紧密贴合；或者所述非导磁金属护套以及磁钢通过热涨法箍套在所述转子轴上；在所述非导磁金属护套的外表面上还套或缠绕有碳纤维护环。

作为优选,所述非导磁金属护套由铜、铝或不锈钢制成。

作为优选,在所述磁钢的内侧或者外侧设有非导磁材料填充件,所述非导磁材料填充件沿磁钢环向由磁钢的两端向中间位置连续成对、对称设置，且从两端向中间区域设置的非导磁材料填充件的厚度递减，至磁钢中心区域厚度为零，使磁钢与定子之间的磁隙由两端至中部越来越小；

在所述磁钢的外表面或内表面沿环向由两端向中间各形成有深度递减的成对且对称的凹陷部，所述凹陷部用于容纳所述非导磁材料填充件；或者，在所述转子轴的外表面对应所述磁钢的两端向中间各形成有深度递减的成对且对称的凹陷部，所述凹陷部用于容纳所述非导磁材料填充件。

作为优选,所述每一个磁钢上设置一对所述非导磁材料填充件，所述非导磁材料填充件的形状为：该非导磁材料填充件的外表面具有相同的直径, 该非导磁材料填充件的内表面为自磁钢的两端向中间位置呈螺旋线状，且所述非导磁材料填充件在磁钢中间位置的厚度为零；所述磁钢的外表面的截面形状为自其两端向中间位置呈螺旋线状,从而形成两个对称的用于容纳该非导磁材料填充件的凹陷部；或者,所述非导磁材料填充件的内周具有相同的直径,该非导磁材料填充件的外表面为自磁钢的中间位置向两端呈螺旋线状，且所述非导磁材料填充件在磁钢中间位置的厚度为零；所述磁钢的内表面的截面形状为自其中间位置向两端呈螺旋线状,从而形成两个对称的用于容纳该非导磁材料填充件的凹陷部。