[发明专利]一种提升高温高速永磁转子强度的结构

说明书

本发明提供了一种提升高温高速永磁转子强度的结构，包括转轴；所述转轴的最大外圆上机械加工有轴外圆凹槽和轴外圆凸台，在轴外圆凹槽内嵌入有切向磁钢，轴外圆凸台上粘结有径向磁钢；所述切向磁钢和径向磁钢形成转子磁钢，在转子磁钢的两端分别设有L型护套，在转子磁钢的中间设有圆环护套。本发明磁钢分段有利于降低转子涡流损耗，提升发电机效率；磁钢及护套的分段可使磁钢离心力均匀作用于护套上，使护套变形量及应力分布更加均匀，能规避转子高速旋转时因变形量过大而造成扫膛的风险，并提升转子强度确保护套不会受磁钢离心力作用而碎裂，能够有效提升永磁转子的耐高速能力。

技术领域

本发明涉及一种提升高温高速永磁转子强度的结构，属于电气工程技术领域，具体涉及一种最高转速达36000r/min的高速永磁转子结构，适用于高温高速发电机。

背景技术

常规永磁转子采用钢护套包裹磁钢外圆防止磁钢受离心力作用被甩出，转子的钢护套常采用L型整体式护套与挡板的组合结构，L型整体式护套与挡板连接处采用胶粘接或激光焊接结构，如图7所示，通常采用L型整体式护套11来紧固磁钢10，即与磁钢10外圆表面接触的L型整体式护套11为一个整体，L型整体式护套11开口一侧与挡板9采用激光焊接进行连接，焊接后再与轴8连接，由于L型整体式护套11开口一侧径向方向限位不足，高速旋转时离心力将使开口一侧变形量更大，L型整体式护套11与挡板9焊接处易受切应力作用失效，使L型整体式护套11变形为喇叭口形状，且护套越长，开口侧的变形量越大，因此常规L型整体式护套11的结构大大降低了转子耐高速能力。

综上所述，对转速高、半径大的转子，护套在自身离心力作用下就会产生较大径向变形，焊接或粘接位置被拉伸后因应力集中容易断裂，造成护套破裂或大变形而使转子失效；在高温高速条件下，高温环境会使普通金属材料的晶相发生变化，导致屈服强度降低，抗载荷能力变弱，高温环境的转子较常温更容易失效。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种提升高温高速永磁转子强度的结构，该种提升高温高速永磁转子强度的结构增强了永磁转子的机械强度，可确保永磁转子在高转速下安全运行。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种提升高温高速永磁转子强度的结构，包括转轴；所述转轴的最大外圆上机械加工有轴外圆凹槽和轴外圆凸台，在轴外圆凹槽内嵌入有切向磁钢，轴外圆凸台上粘结有径向磁钢；所述切向磁钢和径向磁钢形成转子磁钢，在转子磁钢的两端分别设有L型护套，在转子磁钢的中间设有圆环护套。

所述转轴为空心结构。

所述轴外圆凹槽和轴外圆凸台交替设置，形成一个整圆。

采用磁钢分段技术，将径向磁钢分为三段安装，切向磁钢分为两段安装。

采用热套法，让圆环护套和L型护套产生径向膨胀量后，分别将圆环护套和L型护套分块装配于转子磁钢上，并与转轴进行连接。

所述圆环护套、L型护套的分割面与转子磁钢的分割面错开设置。

本发明的有益效果在于：磁钢分段有利于降低转子涡流损耗，提升发电机效率；磁钢及护套的分段可使磁钢离心力均匀作用于护套上，使护套变形量及应力分布更加均匀，能规避转子高速旋转时因变形量过大而造成扫膛的风险，并提升转子强度确保护套不会受磁钢离心力作用而碎裂，能够有效提升永磁转子的耐高速能力。

附图说明

图1是本发明的爆炸图；

图2是本发明转轴的结构示意图；

图3是本发明的剖面图；

图4是本发明切向磁钢和径向磁钢的剖面图；

图5是本发明圆环护套的结构示意图；

图6是本发明L型护套的结构示意图；