專利名稱：能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，具體涉及一種盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
目前人們?yōu)榱吮３钟来烹姍C(jī)在較寬速度范圍內(nèi)恒功率運(yùn)行，紛紛采用弱磁擴(kuò)速技 術(shù)來擴(kuò)大永磁電機(jī)在高速狀態(tài)下的輸出功率?，F(xiàn)有技術(shù)中對永磁電機(jī)實現(xiàn)弱磁控制的方案 主要有兩種，一是通過控制器調(diào)節(jié)電樞電流，利用電樞繞組中直軸電流分量產(chǎn)生的去磁磁 勢去抵消一部分永磁體產(chǎn)生的激磁磁勢，從而達(dá)到削弱主磁通的目的；二是采用混合勵磁 方案，即在傳統(tǒng)永磁電機(jī)的基礎(chǔ)上再增加一個直流勵磁線圈，在基速以上此直流線圈產(chǎn)生 的磁動勢作為去磁磁勢，來達(dá)到削弱磁通的目的。上述方案雖然能達(dá)到削弱磁通的目的，但 是需要增加控制器或直流勵磁線圈，會引起銅耗的增加，進(jìn)而導(dǎo)致系統(tǒng)在高速區(qū)效率降低， 并且可能會引起永磁體不可逆退磁。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有對永磁電機(jī)實現(xiàn)弱磁控制需要另設(shè)調(diào)節(jié)控制器或直流勵磁 線圈，增加銅耗，導(dǎo)致系統(tǒng)在高速區(qū)效率降低的問題，而提出的一種能自動弱磁的盤式永磁 電機(jī)轉(zhuǎn)子。 能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，它包括轉(zhuǎn)子鐵芯，它還包括圓盤形永磁體滑動
組件，圓盤形永磁體滑動組件由矩形永磁體、永磁體框架、圓盤形永磁體滑動端蓋和彈簧組
成，所述的矩形永磁體緊密裝設(shè)在永磁體框架內(nèi)，所述圓盤形永磁體滑動組件的圓盤形永
磁體滑動端蓋裝設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯的一個端面上，圓盤形永磁體滑動端蓋上開設(shè)有多個凸字形
通孔，所述的凸字形通孔圍繞圓盤形永磁體滑動端蓋中心軸線呈放射狀均勻開設(shè)，所述多
個凸字形通孔的小矩形端位于圓盤形永磁體滑動端蓋的圓心處，凸字形通孔的大矩形端位
于定子鐵芯一側(cè)端面的兩個側(cè)邊上分別對稱設(shè)置有永磁體遮擋沿；所述的永磁體遮擋沿和
凸字形通孔的大矩形端的空腔形成一個沿半徑方向的滑動通道，所述的裝設(shè)有矩形永磁體
的永磁體框架滑動鑲嵌在所述的沿半徑方向的滑動通道內(nèi)部；所述每個矩形永磁體的充磁
方向都與轉(zhuǎn)子鐵芯的中心軸線相平行，相鄰兩塊矩形永磁體的充磁方向相反；所述彈簧裝
設(shè)在凸字形通孔的小矩形端內(nèi)，彈簧的一端與凸字形通孔的小矩形端的端面固定連接，彈
簧的另一端與永磁體框架位于小矩形端的端面固定連接，矩形永磁體的個數(shù)、永磁體框架
的個數(shù)和彈簧的個數(shù)與圓盤形永磁體滑動端蓋上凸字形通孔個數(shù)相同。 本發(fā)明具有如下優(yōu)點 1、無需另加控制器或直流勵磁線圈來實現(xiàn)弱磁操作，無需弱磁電流，減小了銅耗， 提高了電機(jī)效率； 2、裝設(shè)在永磁體滑動端蓋4內(nèi)的多個矩形永磁體2滑動的距離充分利用繞組的端 部空間，基本不增加電機(jī)的體積； 3、弱磁的范圍可以根據(jù)需要來設(shè)計矩形永磁體2在永磁體滑動端蓋4內(nèi)的滑動距
3離來實現(xiàn)，具有較大的弱磁范圍。
圖l為本發(fā)明的主視圖；圖2為本發(fā)明永磁體滑動端蓋4的軸向視圖；圖3為本發(fā) 明的縱截面示意圖；圖4為圖3的A部放大圖；圖5為具體實施方式
三的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6
為永磁體框架3的軸向視圖；圖7為永磁體框架3的切向視圖。
具體實施例方式
具體實施方式
一 結(jié)合圖1、圖2、圖3說明本實施方式，本實施方式包括轉(zhuǎn)子鐵芯 1，它還包括圓盤形永磁體滑動組件，圓盤形永磁體滑動組件由矩形永磁體2、永磁體框架 3、圓盤形永磁體滑動端蓋4和彈簧5組成，所述的矩形永磁體2緊密裝設(shè)在永磁體框架3 內(nèi)，所述圓盤形永磁體滑動組件的圓盤形永磁體滑動端蓋4裝設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯1的一個端面 上，圓盤形永磁體滑動端蓋4上開設(shè)有多個凸字形通孔4-l，所述的凸字形通孔4-1圍繞圓 盤形永磁體滑動端蓋4中心軸線呈放射狀均勻開設(shè)，所述多個凸字形通孔4-1的小矩形端 位于圓盤形永磁體滑動端蓋4的圓心處，凸字形通孔4-1的大矩形端位于定子鐵芯一側(cè)端 面的兩個側(cè)邊上分別對稱設(shè)置有永磁體遮擋沿4-2 ;所述的永磁體遮擋沿4-2和凸字形通 孔4-1的大矩形端的空腔形成一個沿半徑方向的滑動通道，所述的裝設(shè)有矩形永磁體2的 永磁體框架3滑動鑲嵌在所述的沿半徑方向的滑動通道內(nèi)部；所述每個矩形永磁體2的充 磁方向都與轉(zhuǎn)子鐵芯1的中心軸線相平行，相鄰兩塊矩形永磁體2的充磁方向相反；所述 彈簧5裝設(shè)在凸字形通孔4-1的小矩形端內(nèi)，彈簧5的一端與凸字形通孔4-1的小矩形端 的端面固定連接，彈簧5的另一端與永磁體框架3位于小矩形端的端面固定連接，矩形永磁 體2的個數(shù)、永磁體框架3的個數(shù)和彈簧5的個數(shù)與圓盤形永磁體滑動端蓋4上凸字形通 孔4-1個數(shù)相同。設(shè)置永磁體遮擋沿4-2的目的在于防止電機(jī)在旋轉(zhuǎn)過程中，矩形永磁體 2從凸字形通孔4-l中沿軸向滑脫，造成電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)故障。
具體實施方式
二 結(jié)合圖5、圖6說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一 不同點在于永磁體框架3位于小矩形端的端面設(shè)置有連接端3-1 ，連接端3-1貫穿設(shè)置有連 接孔3-1-1。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。設(shè)置連接孔3-1-1是為了方便 與彈簧5進(jìn)行固定連接。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同點在于轉(zhuǎn)子鐵芯1的兩 個端面上均設(shè)置有一個相同的圓盤形永磁體滑動組件。其它組成和連接方式與具體實施方 式一或二相同。
具體實施方式
四結(jié)合圖4說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一或二 不同點在于轉(zhuǎn)子鐵芯1的兩個端面上均設(shè)置有一個圓盤形永磁體滑動組件，所述兩個圓盤 形永磁體滑動組件中裝設(shè)的矩形永磁體2的數(shù)量不相同。其它組成和連接方式與具體實施 方式一或二相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一不同點在于所述圓盤形永磁體滑 動端蓋4采用導(dǎo)磁性材料的圓盤形永磁體滑動端蓋或不導(dǎo)磁性材料的圓盤形永磁體滑動 端蓋。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。 具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一、二或五不同點在于圓盤形永磁體滑動端蓋4與轉(zhuǎn)子鐵芯1的連接方式采用粘接或螺釘固定。其它組成和連接方式與具體
實施方式一相同。 本發(fā)明的工作原理 矩形永磁體2的初始位置位于圓盤形永磁體滑動端蓋4的凸字形通孔4-l的大矩 形內(nèi)靠近圓心的一端，此位置正好為矩形永磁體2與盤式永磁電機(jī)的定子鐵芯正對。當(dāng)轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)動時，矩形永磁體2在離心力作用下有沿凸字形通孔4-1逐漸遠(yuǎn)離圓心的趨勢。當(dāng)轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)速從零升至基速的過程中，矩形永磁體2所受離心力小于彈簧5的拉力，位置保持不變； 基速時，矩形永磁體2所受離心力恰好等于此時彈簧5的拉力，位置保持不變；當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 大于基速時，矩形永磁體2所受離心力大于彈簧5的拉力，矩形永磁體2開始向遠(yuǎn)離圓心的 方向滑動，彈簧5被拉長，彈簧5的拉力隨之增大，當(dāng)矩形永磁體2所受半徑方向的合力為 零時，矩形永磁體2便停止移動。在矩形永磁體2移動過程中，矩形永磁體2與定子鐵心正 對面積逐漸變小，定子繞組交鏈的磁通也隨之逐漸變小，從而達(dá)到弱磁的目的。本發(fā)明定子 繞組交鏈的磁通與矩形永磁體2的位置有關(guān)，矩形永磁體2越靠近轉(zhuǎn)子外周，電機(jī)主磁場就 越弱，從而隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的變化，電機(jī)實現(xiàn)基速以上自動弱磁。本發(fā)明可以根據(jù)需要來設(shè)計 矩形永磁體2在永磁體滑動端蓋4內(nèi)的滑動距離來實現(xiàn)，既可用于永磁發(fā)電機(jī)，又可用于永 磁電動機(jī)。
權(quán)利要求
能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，它包括轉(zhuǎn)子鐵芯(1)，其特征在于它還包括圓盤形永磁體滑動組件，圓盤形永磁體滑動組件由矩形永磁體(2)、永磁體框架(3)、圓盤形永磁體滑動端蓋(4)和彈簧(5)組成，所述的矩形永磁體(2)緊密裝設(shè)在永磁體框架(3)內(nèi)，所述圓盤形永磁體滑動組件中的圓盤形永磁體滑動端蓋(4)裝設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯(1)的一個端面上，圓盤形永磁體滑動端蓋(4)上開設(shè)有多個凸字形通孔(4-1)，所述的凸字形通孔(4-1)圍繞圓盤形永磁體滑動端蓋(4)中心軸線呈放射狀均勻開設(shè)，所述多個凸字形通孔(4-1)的小矩形端位于圓盤形永磁體滑動端蓋(4)的圓心處，凸字形通孔(4-1)的大矩形端位于定子鐵芯一側(cè)端面的兩個側(cè)邊上分別對稱設(shè)置有永磁體遮擋沿(4-2)；所述的永磁體遮擋沿(4-2)和凸字形通孔(4-1)的大矩形端的空腔形成一個沿半徑方向的滑動通道，所述的裝設(shè)有矩形永磁體(2)的永磁體框架(3)滑動鑲嵌在所述的沿半徑方向的滑動通道內(nèi)部；所述每個矩形永磁體(2)的充磁方向都與轉(zhuǎn)子鐵芯(1)的中心軸線相平行，相鄰兩塊矩形永磁體(2)的充磁方向相反；所述彈簧(5)裝設(shè)在凸字形通孔(4-1)的小矩形端內(nèi)，彈簧(5)的一端與凸字形通孔(4-1)的小矩形端的端面固定連接，彈簧(5)的另一端與永磁體框架(3)位于小矩形端的端面固定連接，矩形永磁體(2)的個數(shù)、永磁體框架(3)的個數(shù)和彈簧(5)的個數(shù)與圓盤形永磁體滑動端蓋(4)上凸字形通孔(4-1)個數(shù)相同。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于永磁體框架 (3)位于小矩形端的端面設(shè)置有連接端(3-l)，連接端(3-1)貫穿設(shè)置有連接孔(3-1-1)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵芯 (1)的兩個端面上均設(shè)置有一個相同的圓盤形永磁體滑動組件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于轉(zhuǎn)子鐵芯 (1)的兩個端面上均設(shè)置有一個圓盤形永磁體滑動組件，所述兩個圓盤形永磁體滑動組件 中裝設(shè)的矩形永磁體(2)的數(shù)量不相同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于所述圓盤形永 磁體滑動端蓋(4)采用導(dǎo)磁性材料的圓盤形永磁體滑動端蓋或不導(dǎo)磁性材料的圓盤形永 磁體滑動端蓋。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或5所述的能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于圓盤 形永磁體滑動端蓋(4)與轉(zhuǎn)子鐵芯(1)的連接方式采用粘接或螺釘固定。
全文摘要
能自動弱磁的盤式永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子，它涉及永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子。它為解決現(xiàn)有對永磁電機(jī)實現(xiàn)弱磁控制需要另設(shè)調(diào)節(jié)控制器或直流勵磁線圈，增加銅耗，導(dǎo)致系統(tǒng)在高速區(qū)效率降低的問題而提出。圓盤形永磁體滑動端蓋裝設(shè)在轉(zhuǎn)子鐵芯的一個端面上，圍繞圓盤形永磁體滑動端蓋中心軸線呈放射狀均勻設(shè)有多個凸字形通孔，凸字形通孔的大矩形端位于定子鐵芯一側(cè)端面的兩個側(cè)邊上分別對稱設(shè)置有永磁體遮擋沿；永磁體遮擋沿和凸字形通孔的大矩形端的空腔形成一個沿半徑方向的滑動通道，裝設(shè)有矩形永磁體的永磁體框架滑動鑲嵌在所述的沿半徑方向的滑動通道內(nèi)部；彈簧裝設(shè)在凸字形通孔的小矩形端內(nèi)，無需另加控制器或直流勵磁線圈即可實現(xiàn)弱磁控制，減小了銅耗，提高了電機(jī)效率。
文檔編號H02K1/27GK101702543SQ200910310650
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者佟誠德, 趙靜, 鄭萍, 閆海媛, 隋義 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)