一种电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法与流程

1.本发明涉及励磁转子生产技术领域，具体是一种电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法。


背景技术：

2.混合励磁是由两种励磁源相互作用，共同实现电磁能量转换，是对单一励磁(永磁励磁或电励磁)概念的有效拓宽与延伸，与永磁电机比较，混合励磁电机具有调节气隙磁场的能力；与电励磁同步电机相比，具有较小的电枢反应电抗，混合励磁电机不仅能继承永磁电机的诸多特点，而且具有电励磁电机气隙磁场平滑可调的优点，用作发电机，可获得较宽的调压范围，在飞机、舰船和车辆中可作为独立的发电系统，用作电动机，适合于作节能驭动使用，而其中的宽调速特性可以在电动汽车、武器设备伺服驭动等高要求场合应用。
3.转子作为电动机、发电机、燃气轮机和透平压缩机等动力机械或工作机械中高速旋转的主要部件，目前多数励磁磁动势是通过转子中的永磁体生成的，永磁电机气隙磁密主要决定于永磁体，通过控制直轴电流分量产生的直轴去磁磁动势削弱永磁磁场，维持高速运行时电机端电压的平衡，实现弱磁调速，但由于直轴上存在磁阻较大的永磁体，直轴电感较小，弱磁能力有限，调速范围窄；另一方面，由于直轴电流分量的存在，使得电枢绕组电流加大，若弱磁时出现逆变失败，系统失去弱磁控制能力，高速旋转的永磁磁场会在电机绕组中感应出过高电压，可能损坏变频器等功率器件，只能通过控制定子的电流，也就是增加定子直轴去磁电流分量来保持高速运作时电压的稳定，以达到弱磁增速的效果，且由于现在大部分的永磁同步电机都采用了钕铁硼永磁材料，这类材料相对比较硬脆，因此在受到剧烈的振动时，可能会发生碎裂。


技术实现要素：

4.为了解决现有的永磁转子在使用时抗振性差以及永磁电机气隙磁场难以调的问题，本发明提供一种电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，以解决上述的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：所述混合励磁转子生产方法包括以下步骤：
6.a.定子铁芯上沿圆周方向开设多个凹槽，用于放置定子电枢绕组；
7.b.转子铁芯上布置有永磁磁极和铁磁磁极；
8.c.将转子电磁励磁绕组和转子运行励磁绕组组成混合励磁转子绕组；
9.d.转子铁芯压装在轴上，完成电磁与永磁隐形磁极发电机转子的装配。
10.进一步地，所述定子电枢绕组皆通过粘贴贴片或者是内沿挤压的方式固定在凹槽中。
11.进一步地，每个所述永磁磁极皆布置有永磁体，永磁体皆安装在转子铁芯圆周表面上，形成表面凸出式永磁转子，永磁体沿永磁磁极中心线对称分布。
12.进一步地，所述转子转子铁芯采用氩弧焊的方式焊接叠压后转子冲片半圆形坡口
的方式形成，所述混合励磁经过转子的定子磁力线，能够在旋转的电枢绕组中感应出电动势。
13.进一步地，所述混合励磁中的永磁隐形磁极与铁磁磁极的数量根据电压调节范围确定。
14.进一步地，所述转子的转轴通过轴承与机壳连接，转子铁心设置在转轴外周,且能随着转轴在定子铁心内旋转。
15.进一步地，所述转子笼条与端环采用双重焊接方式，组装时，调整转子安装水平以及磁力中心，定子和转子间隙处的气隙磁场的磁力线全部垂直于转轴，避免引起的电磁拉力。
16.进一步地，所述转子在装配时连轴前必须空转，校正磁力中心线指示，然后再装联轴器.发电机定子和转子定位分径向和轴向的定位，径向定位靠空气间隙，轴向定位靠磁力中心。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1、本发明中，通过采用电磁与永磁隐形磁极混合励磁的方式，通过电磁电流和线圈粗细等可以更好的控制磁场和电流，转子上既有永磁磁极，又有铁磁磁极，永磁磁势产生的磁通和电励磁磁势产生的磁通经过相同的电机磁路，从而使得转子在控制磁场时更加方便，解决了现有的永磁转子在使用时控制磁场困难的问题，实现气隙磁场灵活调节，通过拓扑结构的改变，引入直流励磁绕组，实现混合励磁能有效解决在宽调速驭动牵引场合等应用部分电机的限制，同时克服永磁电机气隙磁场难以调节的不足。
19.2、本发明中，通过装配时连轴前进行空转的方式，校正转子磁力中心线指示，然后再装联轴器.发电机定子和转子定位分径向和轴向的定位，径向定位靠空气间隙，轴向定位靠磁力中心，使得转子安装水平以及磁力中心对齐，避免引起的电磁拉力，解决了现有的永磁转子在使用时抗振性差的问题，从而避免造成电机轴向串动，引起电机振动加大，严重情况下发生轴磨瓦根，使轴瓦温度迅速升高的问题。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.图1是根据本技术一种实施例的混合励磁转子生产方法示意图。
具体实施方式
22.为使得本技术的申请目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
23.参照图1，一种电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，所述混合励磁转子生
产方法包括以下步骤：
24.a.定子铁芯上沿圆周方向开设多个凹槽，用于放置定子电枢绕组，所述定子电枢绕组皆通过粘贴贴片或者是内沿挤压的方式固定在凹槽中；
25.b.转子铁芯上布置有永磁磁极和铁磁磁极，每个所述永磁磁极皆布置有永磁体，永磁体皆安装在转子铁芯圆周表面上，形成表面凸出式永磁转子，永磁体沿永磁磁极中心线对称分布；
26.c.将转子电磁励磁绕组和转子运行励磁绕组组成混合励磁转子绕组，所述混合励磁中的永磁隐形磁极与铁磁磁极的数量根据电压调节范围确定，电磁励磁绕组和转子运行励磁绕组的磁通来共同在电机的气隙中产生气隙磁通密度，两个电磁励磁绕组和转子运行励磁绕组相对于可运动部件的运动轴线对称等距分布；
27.d.转子铁芯压装在轴上，完成电磁与永磁隐形磁极发电机转子的装配。
28.具体而言，所述转子转子铁芯采用氩弧焊的方式焊接叠压后转子冲片半圆形坡口的方式形成，所述混合励磁经过转子的定子磁力线，能够在旋转的电枢绕组中感应出电动势，所述转子的转轴通过轴承与机壳连接，转子铁心设置在转轴外周,且能随着转轴在定子铁心内旋转，通过调节电励磁绕组电流的大小和方向，所述转子笼条与端环采用双重焊接方式，组装时，调整转子安装水平以及磁力中心，定子和转子间隙处的气隙磁场的磁力线全部垂直于转轴，避免引起的电磁拉力，磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，利用磁引力拉动转子旋转，于是永磁转子就会跟随定子产生的旋转磁场同步旋转，所述转子在装配时连轴前必须空转，校正磁力中心线指示，然后再装联轴器.发电机定子和转子定位分径向和轴向的定位，径向定位靠空气间隙，轴向定位靠磁力中心。
29.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的得同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.以上所述，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述混合励磁转子生产方法包括以下步骤：a.定子铁芯上沿圆周方向开设多个凹槽，用于放置定子电枢绕组；b.转子铁芯上布置有永磁磁极和铁磁磁极；c.将转子电磁励磁绕组和转子运行励磁绕组组成混合励磁转子绕组；d.转子铁芯压装在轴上，完成电磁与永磁隐形磁极发电机转子的装配。2.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述定子电枢绕组皆通过粘贴贴片或者是内沿挤压的方式固定在凹槽中。3.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：每个所述永磁磁极皆布置有永磁体，永磁体皆安装在转子铁芯圆周表面上，形成表面凸出式永磁转子，永磁体沿永磁磁极中心线对称分布。4.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述转子转子铁芯采用氩弧焊的方式焊接叠压后转子冲片半圆形坡口的方式形成，所述混合励磁经过转子的定子磁力线，能够在旋转的电枢绕组中感应出电动势。5.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述混合励磁中的永磁隐形磁极与铁磁磁极的数量根据电压调节范围确定。6.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述转子的转轴通过轴承与机壳连接，转子铁心设置在转轴外周,且能随着转轴在定子铁心内旋转。7.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述转子笼条与端环采用双重焊接方式，组装时，调整转子安装水平以及磁力中心，定子和转子间隙处的气隙磁场的磁力线全部垂直于转轴，避免引起的电磁拉力。8.根据权利要求1所述的电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，其特征在于：所述转子在装配时连轴前必须空转，校正磁力中心线指示，然后再装联轴器.发电机定子和转子定位分径向和轴向的定位，径向定位靠空气间隙，轴向定位靠磁力中心。

技术总结
本发明涉及励磁转子生产技术领域，本申请公开了一种电磁与永磁隐形磁极混合励磁转子生产方法，所述混合励磁转子生产方法包括以下步骤：定子铁芯上沿圆周方向开设多个凹槽，用于放置定子电枢绕组，本发明通过采用电磁与永磁隐形磁极混合励磁的方式，通过电磁电流和线圈粗细等可以更好的控制磁场和电流，永磁磁势产生的磁通和电励磁磁势产生的磁通经过相同的电机磁路，从而使得转子在控制磁场时更加方便，解决了现有的永磁转子在使用时控制磁场困难的问题，实现气隙磁场灵活调节，通过拓扑结构的改变，引入直流励磁绕组，实现混合励磁能有效解决在宽调速驭动牵引场合等应用部分电机的限制，同时克服永磁电机气隙磁场难以调节的不足。的不足。的不足。


技术研发人员：于成龙
受保护的技术使用者：淄博永泰电机有限公司
技术研发日：2023.04.26
技术公布日：2023/8/23