专利名称：永磁发电机转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及永磁发电机转子。
背景技术：
传统发电机转子采用线圈绕组在励磁绕组或电容激发下受传动力作用产生磁场输出电流，但自从稀土烧结磁瓦问世以来，采用稀土烧结的磁瓦取代转子线圈绕组产生输出电流是早已公开的技术方案，实践证明磁场的排列状态及S、N两极磁通量的相对等程度，是决定发电机功率发挥及波形峰值的优劣，由于国内外尚无合理的手段解决磁块在转子体上的附着方法，例如有些圆柱形磁块直接套装在转子轴上，由于是刚性接触，在应用过程磁块易碎，或者因定转子间的间隙极小、由于加工精度不到位或整装工艺不标准而造成外露磁块与定子内径摩擦而发热后使磁性下降，磁场退化，或因装配方法需要改变磁块形体而造成的磁通量变化，都会影响发电机的电质量；也有用非磁性的螺钉将磁瓦固定在转子芯体上，其所占位置减少了磁极铁芯的导磁面积，使铁芯表面磁场分布不均匀，造成波形畸变率≥20％，直接影响发电机性能，使发电机的力、电损耗约在30％左右。
发明内容
本发明所要解决的技术问题皆在克服现有技术的缺陷而提供一种运行可靠、寿命长、提高发电机高效、高电质量、减小波形畸变率的永磁发电机转子。
本发明的技术问题通过以下技术方案实现一种永磁发电机转子，其包含转子体、转子轴和组成磁场极组的磁块，其特征在于所述的转子体内设有上、下对称的平行轴心线的二个磁块槽孔，与磁块槽孔形状相同的具有一定圆心角α的二个磁场极组分别置入所述的二个磁块槽孔内，每一磁场极组的磁块用稀土烧结后配对充磁成外S极内N极，并由两端压配在转子轴上的封盖而内藏。
所述的磁块槽孔可以是圆环型或梯型，相应组成磁场极组的磁块呈圆环型或梯型。
所述的每个磁场极组由1～6块磁块组成。
所述的每个磁场极组以2～3块磁块组成为最佳。
所述的磁场极组圆心角α＝120°～135°。
所述的磁场极组与磁块槽孔的配合间隙要求在0.2毫米以下。
所述的转子轴圆表面滚制有花纹，并以平行轴心线的直纹为最佳。
与现有技术相比，本发明改进了磁块排列结构，解决了磁块安装困难，保证了S、N两极磁通量相对等的合理组合，形成两极均称的磁场和磁力线回流，克服了因定转子的间隙极小或加工精度不到位而造成外露磁块与定子内径摩擦发热形成的磁场退化，降低了磁块加工难度，大大节约了稀土能源和制作成本，具有高效、高电质量优点，经测试发电机功率密度提高15％，在相同功率的动力带动下，输出电流功率比传统发电机高出15％，节能效果十分显著，其电机的负载波形畸变率≤4％左右，能满足精密电源要求，适合于高精度仪表、计算机、通讯、军用及医疗行业的特殊需要，除此，本发明还具有结构简单，无须励磁绕组辅助，不产生火花，无射频干扰，提高发电机工作寿命，运行可靠不须维护等优点。
图1为本发明轴向局部剖视结构示意图。
图2为本发明方案1径向剖视结构示意图。
图3为本发明方案2径向剖视结构示意图。
具体实施例方式
以下结合上述附图实施例对本发明再进行详细描述。
参见图1，永磁发电机转子包括由转子体1、转子轴2、组成磁场极组4的磁块、封盖3等构成。
转子体1由厚度为0.5毫米的多片矽钢片叠合而成，转子体内设有上、下对称的平行轴心线的二个磁块槽孔，如图2方案1的圆环型或图3方案2的梯型，该磁块槽孔在矽钢片叠合之前按要求预先加工好，叠合装配时可以借助工装夹具保证二个磁块槽孔和转子轴孔的直线性。转子轴2上加工有平行轴心线的直纹滚花，压入转子体后就紧紧结合在一起。然后将二个与磁块槽孔形状相同的由稀土绕结后配对充磁成外S极内N极组成具有一定圆心角α的磁场极组4分别置入上述二个磁块槽孔内。
组成磁场极组4的磁块数越少越好，磁块数越少，波形畸变越小，但加工困难，成本提高；反之磁块数越多波形越不好，畸变越大，但磁块的生产成本越小，加工越简单，因此当采用如图2的圆环形磁块时，宜以2块组合为佳，一是保持了磁块外R与转子外R相符，二是采用2块组合相应地节约了成本，当然，采用1块更好，但加工成本提高。所以每一磁场极组的磁块数选用宜以2～3块组合的方式为最佳。
在采用图3梯形磁块时，为使三个直线(梯形磁块外线)联成一个最接近转子外径圆弧的形状而决定每片磁块的夹角，尽量使它们与转子外径的圆弧贴近，目的是为达到与采用瓦形磁块的效果。虽然事实上不可能达到这种效果，但成本总可大大降低，同时保证了基本优点。磁场极组的磁块边缘离转子外圆越近越好，原因是与定子线圈绕组的磁场距离越近，发电机的功率、波形、发电密度趋于越佳状态，因此，本发明的磁场极组4与磁块槽孔的配合间隙在0.2毫米以下。
磁场极组4的圆心角α与自身的外R长度有关，可根据发电机功率大小、定子绕组设计和所采用的磁块数量而选定，本实施例由3块磁块组成一个磁场极组，其圆心角α取135°。
磁场极组4被压入转子体1磁块槽孔后，两端以封盖3使二个磁场极组内藏于转子体内，封盖3取用相同的矽钢片，与转子轴2压装，借助转子轴上的直纹使封盖紧紧压配一体。本发明结构简单，加工工艺简单，装配也简单，适用于三相交、直流发电机转子结构。
权利要求
1.一种永磁发电机转子，其包含转子体(1)、转子轴(2)和组成磁场极组(4)的磁块，其特征在于所述的转子体(1)内设有上、下对称的平行轴心线的二个磁块槽孔，与磁块槽孔形状相同的具有一定圆心角α的二个磁场极组分别置入所述的二个磁块槽孔内，每一磁场极组的磁块用稀土烧结后配对充磁成外S极内N极，并由两端压配在转子轴(2)上的封盖(3)而内藏。
2.根据权利要求1所述的永磁发电机转子，其特征在于所述的磁块槽孔可以是圆环型或梯型，相应组成磁场极组(4)的磁块呈圆环型或梯型。
3.根据权利要求1或2所述的永磁发电机转子，其特征在于所述的每个磁场极组(4)由1～6块磁块组成。
4.根据权利要求3所述的永磁发电机转子，其特征在于所述的每个磁场极组(4)以2～3块磁块组成为最佳。
5.根据权利要求3所述的永磁发电机转子，其特征在于所述的磁场极组(4)圆心角α＝120°～135°。
6.根据权利要求1所述的永磁发电机转子，其特征在于所述的磁场极组(4)与磁块槽孔的配合间隙要求在0.2毫米以下。
7.根据权利要求1所述的永磁发电机转子，其特征在于所述的转子轴(2)圆表面滚制有花纹，并以平行轴心线的直纹为最佳。
全文摘要
本发明提出一种永磁发电机转子，由转子体、转子轴、磁场极组和封盖组成，转子体内设有上、下对称的平行轴心线的二个磁块槽孔，与磁块槽孔形状相同的具有一定圆心角和外S极内N极的二个磁场极组分别置入上述二个磁块槽孔内，两端由压配在转子轴上的封盖而内藏。本发明改进了磁块排列结构，解决了磁块安装困难，保证了S、N两极磁通量相对等的合理组合，形成两极均称的磁场和磁力线回流，克服了磁场退化，降低了磁块加工难度，具有高效、高电质量优点，使发电机功率密度提高15％，输出电流功率高出15％，节能效果十分显著且负载波形畸变率≤4％左右，能满足精密电源要求，除此还具有结构简单、使用寿命长、运行可靠等优点。
文档编号H02K1/27GK1588755SQ200410052849
公开日2005年3月2日 申请日期2004年7月12日 优先权日2004年7月12日
发明者王玮 申请人:王玮