專利名稱：一種同步電機轉子的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電機技術領域，具體涉及一種同步電機轉子。
在新結構的驅動電機中，軸向疊片各向異性轉子(以下簡稱為ALA轉子)磁阻電機是很有潛力的一種電機。這種電機由于其特殊的轉子結構如

圖1所示(見易明軍，ALA轉子電機及其控制系統研究，碩士論文，保存地華中科技大學圖書館，1999)，使其具有相當高的凸極比(Ld/Lq)，采用這種新型轉子結構的磁阻電機，將從結構原理上克服傳統電機的缺陷，達到驅動電機真正“優良”的標準。但是，在對實驗樣機的實驗中發現，該種電機在變頻器供電條件下，在變頻起動過程中存在振蕩直至異步運行現象。研究結果顯示由于只存在單純磁阻性質的轉矩，該種電機在低頻段的抗擾動能力很弱，在擾動的作用下易于發生振蕩；單軸轉矩是電機異步運行的根本原因，因此，這種ALA轉子有待進一步改進。
為實現上述實用新型目的，一種同步電機轉子，由ALA段和位于ALA段兩側的夾板構成，該ALA段的結構與形狀為，在縱截面為長方形的ALA段的一端沿軸向對稱削去一部分，代之以冠狀永磁體，使之仍構成圓柱形。
冠狀永磁體長度可以隨著電機性能的要求而在1/3到1/2轉子總長度之間變化，為1/2左右時電機綜合性能最佳。
與傳統貼片式永磁體相比，冠狀永磁體在加工、安裝上更加簡便，而且由于固定螺栓的存在，其強度也有了很大的提高。這種轉子結構的永磁體部分，為電機提供了一個基本的同步轉矩，因而使得電機具有較強的抗擾動能力，并且能夠克服單軸轉矩的作用在全轉速范圍內始終保持同步運行。采用本實用新型轉子的電機，既保留了ALA轉子電機的優良特點，又克服了傳統ALA轉子電機在變頻器供電變頻起動過程中存在的問題，并且由于永磁體的加入，使得電機還同時具備了永磁電機的優良性能。
現有的ALA轉子的結構如圖1所示，包括縱截面為長方形的ALA段1’，固定螺栓4’，夾板5，固定螺釘6，端蓋7，固定銷釘8，轉子軸承9和轉子軸10，ALA段1與夾板5構成圓柱形。將ALA段1’軸向對稱削去一定長度的疊片，形成ALA段1，再將冠狀永磁體2固定在被削去的部位，使之仍然構成圓柱形。根據對電機性能的要求，冠狀永磁體2的長度Lp可以在ALA段總長度L的1/3至1/2之間選擇。當Lp為L/2左右時，電機的綜合性能尤佳。冠狀永磁體2可以用環氧樹脂等強力粘合劑粘接在ALA段1上，再輔以非導磁材料制作的螺栓4固定；也可以采用其它方式將二者固定連接。為減小漏磁通，避免磁短路，在冠狀永磁體2與ALA段1之間留有一定寬度的軸間隔磁段3，該軸間隔磁段3可以是間隙或隔磁環。
冠狀永磁體的高度，從轉子成本和效率的綜合角度來考慮，應以剛好削去轉子冠狀部分為宜。則電機性能將受到影響。為了安裝和加工方便，應對冠狀部分倒角，如圖3所示。
其制作過程再敘述如下在將ALA轉子的冠狀部分切削掉時，注意切削時緩慢進刀，保證轉子同心度良好，疊片不變形；然后，將預先加工好的冠狀永磁體底部涂上強力粘合劑，粘在ALA轉子上；將轉子固定，在永磁體中心鉆一個螺栓孔(在保證機械強度的條件下，螺栓個數應根據具體情況確定)，加工過程中要使用冷卻液以免永磁體退磁。為了盡量減少螺栓對磁場分布的影響，螺栓必須采用非導磁材料制作。
該轉子的其它部分與現有的ALA轉子結構相同，在此不再加以說明。
權利要求1.一種同步電機的轉子結構，由ALA段和位于ALA段兩側的夾板構成，其特征在于所述ALA段(1)的結構與形狀為，在縱截面為長方形的ALA段的一端沿軸向對稱削去一部分，代之以冠狀永磁體(2)，使之仍構成圓柱形。
2.根據權利要求1所述的轉子結構，其特征是所述冠狀永磁體(2)與ALA段之間設有隔磁段(3)。
3.根據權利要求1或2所述的轉子結構，其特征是所述冠狀永磁體(2)通過螺柱孔(4)和非導磁材料制成的螺柱與ALA段(1)固定連接。
4.根據權利要求1或2所述的轉子結構，其特征是所述冠狀永磁體(2)的長度為ALA段(1)的長度的1/3-1/2。
5.根據權利要求1或2所述的轉子結構，其特征是所述冠狀永磁體(2)的長度為ALA段(1)的長度的1/2。
6.根據權利要求3所述的轉子結構，其特征是所述冠狀永磁體(2)的長度為ALA段(1)的長度的1/3-1/2。
7.根據權利要求3所述的轉子結構，其特征是所述冠狀永磁體的長度為圓柱形ALA段長度的1/2。
專利摘要一種同步電機轉子，由ALA段和位于ALA段兩側的夾板構成，ALA段的結構與形狀為，在縱截面為長方形的ALA段的一端軸向對稱削去一部分，代之以冠狀永磁體，使之仍構成圓柱形。冠狀永磁體長度可以隨著電機性能的要求而在1/3到1/2轉子總長度之間變化，在1/2左右達到最佳。與傳統貼片式永磁體相比，冠狀永磁體在加工、安裝上更加簡便，固定強度有很大的提高。采用該轉子的電機，既保留了ALA轉子電機的優良特點，又克服了傳統ALA轉子電機在變頻器供電變頻起動過程中存在的問題，由于永磁體的加入，使得電機還同時具備了永磁電機的優良性能。
文檔編號H02K1/27GK2548351SQ0222968
公開日2003年4月30日 申請日期2002年6月6日 優先權日2002年6月6日
發明者辜承林, 吳志嶠 申請人:華中科技大學