一種旋轉電機轉子的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種旋轉電機轉子，特別是涉及一種利用鐵氧體磁鋼和釹鐵硼磁鋼的并聯式旋轉電機轉子。
【背景技術】
[0002]永磁電機由于其高功率密度、高效率等優點而受到越來越多的關注。然而，現在高性能永磁材料釹鐵硼的價格不斷上漲，使得不少研宄機構和電機制造商開始將研宄方向轉移至少使用釹鐵硼或不使用釹鐵硼的技術領域。
[0003]內置式永磁按照永磁磁鋼的磁化方向與轉子旋轉方向的相互關系，其轉子磁路結構分為徑向式、切向式、混合式三種。徑向式漏磁系數小，轉軸不需要采取隔磁措施，轉子沖片機械強度高；切向式漏磁系數較大，需要采取相應的隔磁措施，電機的制造工藝和制造成本較徑向式高，優點是一個極距下的磁通由相鄰兩個磁極并聯提供，可得到更大的每極磁通；混合式結構集中了徑向式和切向式轉子結構的優點，但結構和制造工藝較復雜，制造成本較高。
[0004]永磁電機除了具有永磁體產生的永磁轉矩外，還具有磁阻轉矩。充分利用其磁阻轉矩，對減少釹鐵硼磁鋼的使用具有重要的意義。
【發明內容】
[0005]為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種結構新穎的旋轉電機轉子，充分利用了電機的磁阻轉矩以及低成本鐵氧體永磁磁鋼，在保持永磁電機具有較高的效率、較高的功率密度的同時，大大降低了電機內部高性能、高成本的釹鐵硼磁鋼的使用量，進而有效降低了電機的成本。
[0006]為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案:
一種旋轉電機轉子，包括轉軸和轉子鐵心，所述轉子鐵心內均勻地切向內置若干釹鐵硼磁鋼，相鄰兩個釹鐵硼磁鋼之間徑向內置有鐵氧體磁鋼；相鄰的釹鐵硼磁鋼采用N、N相對布置的方式，相鄰的鐵氧體磁鋼采用N、S間隔布置的方式。
[0007]具體地，前述轉子鐵心內形成有均勻分布且間隔設置的若干第一類槽孔和第二類槽孔，所述第一類槽孔包括直線型底槽和側槽，所述第二類槽孔為直線型，釹鐵硼磁鋼置于第一類槽孔的側槽內，鐵氧體磁鋼置于第一類槽孔的底槽和第二類槽孔內。
[0008]優選地，前述鐵氧體磁鋼為徑向磁化。
[0009]優選地，前述釹鐵硼磁鋼為周向磁化。
[0010]優選地，該轉子為8極結構。
[0011 ] 作為一種具體實施例，前述鐵氧體磁鋼為單層結構。
[0012]作為另一種具體實施例，在第一內槽孔的底槽及第二類槽孔旁還平行設置有第三類槽孔，所述第三類槽孔中內置有鐵氧體磁鋼，所述鐵氧體磁鋼為雙層結構。
[0013]本發明的有益之處在于:本發明的電機轉子充分利用了鐵氧體磁鋼及磁阻轉矩， 在保證電機輸出轉矩的同時，大幅減少了釹鐵硼磁鋼的使用量，降低了永磁電機的成本。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的實施例1的電機轉子剖視圖；
圖2是圖1所示實施例的磁路示意圖；
圖3是本發明的實施例2的電子轉子剖視圖；
圖4是圖3所示實施例的磁路示意圖。
[0015]圖中附圖標記的含義轉子鐵心，2:轉軸，3-1:第一類槽孔，4-1、4-2、6-1、
6-2:鐵氧體磁鋼，5:釹鐵硼磁鋼，7-1:第二類槽孔，3-2、7-2:第三類槽孔。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。
[0017]實施例1
參見圖1，本發明的旋轉電機轉子包括轉軸2和轉子鐵心I，在轉子鐵心I內均勻地切向內置若干釹鐵硼磁鋼5，相鄰兩個釹鐵硼磁鋼5之間徑向內置有鐵氧體磁鋼4-1、6-1 ;相鄰的釹鐵硼磁鋼5采用N、N相對布置的方式，相鄰的鐵氧體磁鋼4-1、6-1采用N、S間隔布置的方式。
[0018]為了合理地容置各磁鋼，在轉子鐵心I內形成有均勻分布且間隔設置的若干第一類槽孔3-1和第二類槽孔7-1。其中，第一類槽孔3-1包括直線型底槽和側槽，第二類槽孔
7-1為直線型，釹鐵硼磁鋼5置于第一類槽孔3-1的側槽內，鐵氧體磁鋼4-1、6-1置于第一類槽孔3-1的底槽和第二類槽孔7-1內。鐵氧體磁鋼4-1、6-1為徑向磁化，釹鐵硼磁鋼5為周向磁化。
[0019]圖2為圖1所示實施例轉子的磁路示意圖，轉子為8極結構，相鄰側槽內的釹鐵硼磁鋼5為周向磁化的，采用N、N相對布置的方式，磁通由單塊磁鋼單獨供應；本實施例中徑向式鐵氧體磁鋼4-1、6-1采用單層結構，相鄰磁極為N、S間隔配置，其磁通由相鄰兩塊磁鋼串聯提供，具體磁通走向如圖2所示。
[0020]實施例2
參見圖3，本實施例的轉子結構與實施例1大致相同，區別之處主要在于:在第一內槽孔的底槽及第二類槽孔7-1旁還平行設置有第三類槽孔3-2、7-2，第三類槽孔3-2、7_2中內置有鐵氧體磁鋼4_2、6_2，這樣一來，鐵氧體磁鋼4-1、4-2、6-1、6_2為雙層結構。如圖4所示，切向式釹鐵硼磁鋼5單塊單獨提供磁通，徑向式鐵氧體磁鋼4-1、4-2、6-1、6-2串聯起來一起提供磁通，具體磁通走向如圖4所示。
[0021 ] 綜上，鑒于切向式釹鐵硼永磁磁鋼和徑向式鐵氧體永磁磁鋼并聯提供磁通，兩者的磁勢保持需保持一致。實際應用過程中，釹鐵硼磁鋼5的剩余磁感應強度價一般在1.2T左右，矯頑力為907kA/m左右，而鐵氧體磁鋼的剩余磁感應強度價在0.38T左右，矯頑力為300kA/m，則每極下徑向的鐵氧體磁鋼總厚度約為切向式釹鐵硼磁鋼5厚度的3倍，大大提高了的磁阻轉矩的輸出，在保證具有永磁電機較高性能的同時，大幅減少了釹鐵硼磁鋼5的使用量，降低了電機的成本，具有很好的經濟效益。
[0022]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和優點。本行業的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種旋轉電機轉子，其特征在于，包括轉軸和轉子鐵心，所述轉子鐵心內均勻地切向內置若干釹鐵硼磁鋼，相鄰兩個釹鐵硼磁鋼之間徑向內置有鐵氧體磁鋼；相鄰的釹鐵硼磁鋼采用N、N相對布置的方式，相鄰的鐵氧體磁鋼采用N、S間隔布置的方式。
2.根據權利要求1所述的一種旋轉電機轉子，其特征在于，所述轉子鐵心內形成有均勻分布且間隔設置的若干第一類槽孔和第二類槽孔，所述第一類槽孔包括直線型底槽和側槽，所述第二類槽孔為直線型，釹鐵硼磁鋼置于第一類槽孔的側槽內，鐵氧體磁鋼置于第一類槽孔的底槽和第二類槽孔內。
3.根據權利要求1所述的所述一種旋轉電機轉子，其特征在于，所述鐵氧體磁鋼為徑向磁化。
4.根據權利要求1所述的所述一種旋轉電機轉子，其特征在于，所述釹鐵硼磁鋼為周向磁化。
5.根據權利要求1所述的一種旋轉電機轉子，其特征在于，該轉子為8極結構。
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種旋轉電機轉子，其特征在于，所述鐵氧體磁鋼為單層結構。
7.根據權利要求1-5任一項所述的一種旋轉電機轉子，其特征在于，在第一內槽孔的底槽及第二類槽孔旁還平行設置有第三類槽孔，所述第三類槽孔中內置有鐵氧體磁鋼，所述鐵氧體磁鋼為雙層結構。
【專利摘要】本發明公開了一種旋轉電機轉子，包括轉軸和轉子鐵心，所述轉子鐵心內均勻地切向內置若干釹鐵硼磁鋼，相鄰兩個釹鐵硼磁鋼之間徑向內置有鐵氧體磁鋼；相鄰的釹鐵硼磁鋼采用N、N相對布置的方式，相鄰的鐵氧體磁鋼采用N、S間隔布置的方式。有益之處在于：本發明的電機轉子充分利用了鐵氧體磁鋼及磁阻轉矩，在保證電機輸出轉矩的同時，大幅減少了釹鐵硼磁鋼的使用量，降低了永磁電機的成本。
【IPC分類】H02K1-27
【公開號】CN104659940
【申請號】CN201510065848
【發明人】張勝川, 高曉杰, 牛敬彬, 徐婷婷
【申請人】蘇州力久新能源科技有限公司
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2015年2月9日