(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.12.18C N 103457377 A (21)申请号 201310396251.1
(22)申请日 2013.09.03
H02K 1/27(2006.01)
(71)申请人蒂森克虏伯电梯（上海）有限公司
地址201602 上海市松江区工业区佘山分区
强业路279号
(72)发明人冯智海 金建峰 胡翠华
(74)专利代理机构上海交达专利事务所 31201 代理人王毓理
王锡麟
(54)发明名称
(57)摘要
一种斜极永磁电机封装结构，包括：转轴机构
子机构由至少两段依次活动连接的转子段组成，
段上的磁钢之间互为以轴线方向偏置设置。本发
明使转子形成斜极且磁钢牢固，有表贴式磁钢结
构特征，磁钢漏磁小，磁钢利用率高；且是先压装
好铁心后再装配磁钢，不会出现磁钢振动退磁现
象，安全可靠。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页 说明书3页 附图2页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图2页(10)申请公布号CN 103457377 A
*CN103457377A*
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1.一种斜极永磁电机封装结构，其特征在于，包括：转轴机构和活动设置于转轴机构上的转子机构，其中：转子机构由至少两段依次活动连接的转子段组成，各转子段的外圆上均固定设有磁钢，且相邻转子段上的磁钢之间互为以轴线方向偏置设置；
所述的固定通过在转子段的外圆上设有与磁钢宽度相匹配的固定槽得以实现，该固定槽能够向磁钢提供周向和径向的固定力，使得转子机构形成斜极。
2.根据权利要求1所述的斜极永磁电机封装结构，其特征是，所述的固定槽的长度小于等于转子段的长度的一半且设置于转子段的一侧，使得磁钢易安装在固定槽内实现固定。
3.根据权利要求1所述的斜极永磁电机封装结构，其特征是，所述的偏置的距离为定子齿距的0.1～1倍。
4.根据权利要求1所述的斜极永磁电机封装结构，其特征是，所述的固定槽为燕尾槽结构，该固定槽的剖面结构与磁钢的剖面结构相匹配。
5.根据权利要求1所述的斜极永磁电机封装结构，其特征是，所述的转轴机构包括：转动轴以及分别设置于转动轴两端的两对压板及其止动环，其中：压板和止动环依次套接于转动轴外部，转子机构的两端的磁钢由止动环提供轴向固定力，转子段由压板提供轴向固定力。
6.根据权利要求5所述的斜极永磁电机封装结构，其特征是，所述的转动轴的外表面设有n 个定位键，对应每个转子段内表面设有2n-1个定位槽，且定位键和定位槽的配合进一步使得磁钢实现偏置设置，n 为自然数，等于转子段数。
7.根据权利要求5所述的斜极永磁电机封装结构，其特征是，所述的止动环由非导磁材料制成。权 利 要 求 书CN 103457377 A
斜极永磁电机封装结构
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种永磁电机技术领域的装置，具体是一种斜极永磁电机封装结构。
背景技术
[0002] 磁钢表贴式永磁电机，具有调速性能高、漏磁小、磁通利用率高的特点。由于磁钢粘贴在转子铁心外圆，在实际应用中，粘接剂在长期的启停及加载的作用下，有可能失效，引起磁钢脱落。为防止磁钢脱落，目前主要在磁钢外部再装配不导磁金属护套，或采用无纬带绑扎。这样必然造成定、转子间气隙增大，增加磁钢材料的用量，造成资源的浪费。[0003] 对于电机特别是调速电机，要求有平稳的运转性能，永磁电机转子中存在磁钢，转子转动时，磁钢与定子槽间相互作用产生齿槽转矩。齿槽转矩会对电机的平稳运行产生影响。为了降低齿槽转矩及消除绕组谐波，通常将定子制造成斜槽，以减弱转矩脉动及降低噪声。然而，对于自动化定子绕组嵌线设备，为便于定子绕组嵌线，一般将定子制成直槽，转子制成斜极。
[0004] 经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN202395553，公开日2012-08-22，公开了一种多段错开式永磁同步电动机转子结构包括有由多片转子冲片叠压而成的转子铁芯、内置于转子铁芯内
部的永磁体和转子主轴；电动机转子采用内置式结构，永磁体内置于转子铁芯；同时，永磁体沿电机轴向分为N段，且沿轴向相邻两块永磁体错开一定角度。但该技术主要针对转子内置式磁钢方案，而内置式磁钢结构漏磁很大，但该技术并未给出具体隔磁措施，不适合实际应用；其次，该技术必须先在每段铁心中装好磁钢，再压装，该过程易引起磁钢振动退磁及可能引起磁钢碎裂，存在一定的安全隐患。
[0005] 综上，现阶段迫切需要一种永磁转子，既能满足转子斜极形式，且要求磁钢利用率高，磁钢装配牢固，安全可靠。
发明内容
[0006] 本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种斜极永磁电机的转子，使转子形成斜极且磁钢牢固，有表贴式磁钢结构特征，磁钢漏磁小，磁钢利用率高；且是先压装好铁心后再装配磁钢，不会出现磁钢振动退磁现象，安全可靠。
[0007] 本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：转轴机构和活动设置于转轴机构上的转子机构，其中：转子机构由至少两段依次活动连接的转子段组成，各转子段的外圆上均固定设有磁钢，且相邻转子段上的磁钢之间互为以轴线方向偏置设置。
[0008] 所述的固定通过在转子段的外圆上设有与磁钢宽度相匹配的固定槽得以实现，该固定槽能够向磁钢提供周向和径向的固定力，使得转子机构形成斜极。
[0009] 所述的固定槽的长度小于等于转子段的长度的一半且设置于转子段的一侧，使得磁钢易安装在固定槽内实现固定。
[0010] 所述的固定槽为燕尾槽结构，该固定槽的剖面结构与磁钢的剖面结构相匹配。
[0011] 所述的转轴机构包括：转动轴以及分别设置于转动轴两端的两对压板及其止动环，其中：压板和止动环依次套接于转动轴外部，转子机构的两端的磁钢由止动环提供轴向固定力，转子段由压板提供轴向固定力。
[0012] 所述的转动轴的外表面设有n个定位键，对应每个转子段内表面设有2n-1个定位槽，且定位键和定位槽的配合进一步使得磁钢实现偏置设置，n为自然数，等于转子段数。[0013] 本发明采用在转子轴上加工多个键的方法，根据磁钢轴向分段数，确定转轴机构上键数量。并在转子片上加工键槽，装配时，根据每段旋转角度，对应不同的键位置，完成磁钢的精确定位。采用本发明的方法生产的永磁电机的转子，保证永磁电机的定子可以制成直槽，自动化设备制作定子创造条件。
附图说明
[0014] 图1为本发明的结构图。
[0015] 图2a和2b为实施例1的第一转子段的截面结构图。
[0016] 图3a和3b为实施例1的第二转子段的截面结构图。
具体实施方式
[0017] 下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
[0018] 如图1所示，本实施例包括：转轴机构a和设置于转轴机构a上的转子机构b，其中：转子机构b由四段依次活动连接的转子段3～8组成，每个转子段的外圆上均设置一段磁钢2，且相邻转子段上的磁钢2于轴线方向上依次偏置设置。
[0019] 所述的转子机构b的外圆上设有与磁钢2相连的固定槽9以向磁钢2提供周向和径向的固定力，使得转子机构b形成斜极。
[0020] 所述的固定槽9的长度小于等于转子段的长度的一半且设置于转子段的一侧，使得磁钢易安装在固定槽内实现固定。
[0021] 所述的偏置的距离优选为定子齿距的0.1～1倍。
[0022] 如图3a和图3b所示，所述的固定槽9为燕尾槽结构，该固定槽9的剖面结构与磁钢的剖面结构相匹配。
[0023] 所述的转轴机构a包括：转动轴6以及分别设置于转动轴6两端的两对压板5及其止动环1，其中：压板5和止动环1依次套接于转动轴6外部，转子机构b的两端的磁钢2由止动环1提供轴向固定力，转子段3～8由压板5提供轴向固定力。
[0024] 所述的转动轴6设置有4个定位键10，转子段3、4、7、8的内表面设置7个定位槽11，定位键10和定位槽11配合使得磁钢2实现偏置设置，根据实际需要的不同可取定子齿距的0.1～1倍。
[0025] 所述的止动环1由非导磁材料制成。
[0026] 如图2a和2b所示，为第一转子段7截面示意图。图2a表示磁钢2粘贴在转子段7的表面不带固定槽9的部分的表面，图2b表示磁钢2粘贴在转子段7的表面带固定槽9
部分的表面。通过固定槽9对磁钢2进行周向及径向的固定，轴向通过止动环1固定。[0027] 图3a和3b为第二转子段8截面示意图。图3a表示磁钢2粘贴在转子段8不带固定槽9的部分的表面，由于转动轴6上定位键10配合的定位槽11位置不同，与图2a、2b 相比，图3a、3b的截面周向旋转一定的角度，使转子段8上的磁钢2相对于转子段7上的磁钢2周向旋转一定角度。
[0028] 按同样的方法，完成转子段7、8分段旋转叠压，按照先中间后两端的顺序完成磁钢2的装配，就可实现转子斜极的效果；改转子加工制造方便。且成本低、可靠性高。[0029] 采用有限元软件计算转子未斜极时转矩波动值为3.7%，分析四段斜极0.4倍齿距时转矩波动减少为0.9%，与试验测试的斜极波动率基本吻合，表明本装置降低转矩波动明显。
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