表贴式永磁电机结构的制作方法

本实用新型属于电机设计技术领域。其中本实用新型的表贴式磁钢设计属于部分嵌入式磁钢的布置方式，与通常的磁钢布置方式在设计侧重点上也有很大不同。

背景技术：

我国是盛产永磁材料的国家，特别是稀土永磁材料钕铁硼资源在我国非常丰富，稀土矿的储藏量为世界其他各国总和的4倍左右。稀土永磁材料和稀土永磁电机的科研水平都达到了国际先进水平。因此，对我国来说，永磁同步电动机有很好的应用前景。永磁同步电动机结构简单、体积小、重量轻、损耗小、功率密度大、效率高，和直流电机相比，它没有直流电机的换向器和电刷等缺点；和异步电动机相比，它由于不需要无功励磁电流，因而效率高，功率因数高，力矩惯量比大，定子电流和定子电阻损耗减小，且转子参数可测、控制性能好；和普通同步电动机相比，它省去了励磁装置，简化了结构，提高了效率。特别是永磁同步电机引入矢量控制系统后，能够实现高精度、高动态性能和大范围的调速或定位控制。基于永磁同步电机上述众多优势，在目前国家“节能减排”的大背景下，随着永磁体及永磁同步电机控制技术的日益成熟可靠，其应用范围基本上已经覆盖到电机拖动的所有领域：包括机车牵引，汽车牵引，风力发电机，空调，石油钻探、开采，核电等等，包括目前普通三相异步电机的所有应用场合。因此，从技术发展的角度来看，可以预测，凭借永磁同步电机固有的许多优势，永磁同步电机必将成为下一带驱动电机的主流机型，应用前景无限广阔。

具体到技术领域，采用正弦波控制电源的永磁同步电动机可根据永磁体在转子上放置的位置分为三种：一是永磁体埋在转子内的内置式永磁同步电动机；一是永磁体安放在转子表面的表贴式永磁同步电动机；第三种是永磁体部分嵌入式的永磁同步电动机。目前，国内制造的永磁电机多为内置式磁路结构，其结构简单，工艺实施较为成熟，国内有不少厂家对内置式结构的永磁电机制造都很有经验。相比内置式永磁电机而言，表贴式永磁电机其径向等效气隙较大，电枢反应较小，磁场波形和电流电压波形畸变率不大，振动噪声性能优良，国外如法国热蒙公司、德国西门子公司研发的永磁电机均为表贴式磁路结构，国内新开发的高性能调速永磁电机也主要采用表贴式磁路结构。

技术实现要素：

本实用新型目的是提供一种结构简单、价格低廉、适于大批量生产、且能够保证电机良好的调速性和运行可靠性的表贴式永磁电机结构。

表贴式永磁电机结构，包括定子铁芯和与定子铁芯连接的定子绕组，其定子铁芯与轴之间设置转子铁芯，转子铁芯与定子铁芯之间分别设置磁钢、无纬带，转子铁芯横向的两侧分别设置转子端板，转子端板上设置自冷离心风叶；转子铁芯轴向靠近轴的两侧设置转子拉紧紧固件。

本实用新型的转子铁芯由若干片转子冲片组成，所述转子冲片的外周面上均匀布置30°角的磁钢槽，每个磁钢槽上设置2°的挡肩，每个挡肩上设置直径0.66mm的槽；转子冲片的磁力线分级位置上均匀布置4个用于控制转子转动惯量的圆孔，相邻两个圆孔之间设置用于拉紧转子拉紧紧固件的定位孔。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：磁钢装配更加方便，不需要复杂的工装准备；磁钢表面的紧固方式简单，紧固材料常见，价格低廉，适于大批量生产；同时设计方法兼顾了内置式和表贴式各自的优点，更好的保证了永磁电机的性能。尤其是在保证电机效率、功率因数、迁入同步能力和过载能力的前提下，获得了较高的交直轴电感比值，从而确保了电机良好的调速性能和运行可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的电机整体结构示意图。

图2为电机的转子冲片图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

如图1所示，一种表贴式永磁电机结构，包括定子铁芯2和与定子铁芯2连接的定子绕组1，其特征在于定子铁芯2与轴9之间设置转子铁芯5，转子铁芯5与定子铁芯2之间分别设置磁钢3、无纬带4，转子铁芯5横向的两侧分别设置转子端板6，转子端板6上设置自冷离心风叶7；转子铁芯5轴向靠近轴9的两侧设置转子拉紧紧固件8。

如图2所示，本实用新型转子铁芯5由若干片转子冲片11组成，所述转子冲片11的外周面上均匀布置30°角的磁钢槽，每个磁钢槽上设置2°的挡肩，每个挡肩上设置直径0.66mm的槽13；转子冲片11的磁力线分级位置上均匀布置4个用于控制转子转动惯量的圆孔10，相邻两个圆孔10之间设置用于拉紧转子拉紧紧固件8的定位孔12。

图1示出了本实用新型的电机整体结构，包括电机定子总成、转子总成、其它结构件。电机定子总成与普通三相异步机相同，由定子绕组1和定子铁芯2组成，经过叠片、嵌线、浸漆等工艺过程；转子总成由磁钢3、无纬带4、转子铁芯5、转子端板6、转子拉紧紧固件8、轴10等组成。所述磁钢3为瓦片形，径向充磁，轴向分段布置；转子端板6带自冷离心风叶7，通常离心风叶7尺寸相对于圆周分布半径较小，必须增加布置密度，以增加风压和风量，以保证冷却效果；转子端板6的作用在于压紧转子冲片11，保证转子冲片11的齿部不会弹开，同时保证磁钢3不会沿着转子铁芯5表面发生轴向移动；无纬带4绑扎在磁钢和转子铁芯5表面，必须保证足够的厚度，要绑扎均匀，不能高出，造成定转子相擦。

图2为转子冲片的示意图，本示例为4极冲片，物理极弧系数0.67，分成8个30°角的磁钢槽和4个空槽，槽与槽之间预留2°的挡肩，挡肩中间开增加0.6mm的小槽13。4个空槽用轻质层压板或其他材料填充，0.6mm的小槽13有三个作用：1、作为叠压定位槽；2、作为应力释放槽；3、作为磁钢切向定位预紧槽。其次，圆周均布的4个圆孔10处于磁力线分极位置，既能增加冷却面积，也能减轻转子重量，对控制转子转动惯量意义重大。4个圆周均布的小圆孔12作为转子拉紧紧固件8的定位孔。

在制作本实用新型的永磁电机结构，分定子总成部分和转子总成部分，步骤如下：

定子总成部分：

(1)、将定子线圈1嵌入已叠压成型的定子铁芯2中；

(2)、将嵌线后的有绕组定子铁芯浸漆、烘干、压入机座。

转子总成部分：

(1)、将转子冲片11叠压预成型为转子铁芯，并预紧；

(2)、将磁钢3轴向压入转子铁芯；

(3)、将绑扎无纬带4；

(4)、将绑扎后的转子浸漆、烘干，控制烘干温度不超过磁钢允许温度；

(5)、将讲转子铁芯部分整体压入转子端板6，并做动平衡；

最后电机总装，将定子总成、转子总成及其他结构件等装配完毕。