一种转子结构及高速电机的制作方法

本发明属于高速电机的，尤其涉及一种转子结构及高速电机。

背景技术：

1、永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度。

2、永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心，也可用叠片叠压。电枢绕组可采用集中整距绕组的，也可采用分布短距绕组和非常规绕组，而现有的永磁同步电机存在热管理问题，即由于pmsm的功率密度较高，容易产生热量。

3、在永磁同步电机中，相比于定子的铜损与铁损，涡流损耗很小，但由于转子在电机中散热条件不好，尤其是在高频或高速永磁同步电机中，这些涡流损耗会引起很高的温升，导致永磁体局部退磁，从而影响电机的性能。

4、专利文献cn117879211a公开一种低转子损耗轴向磁场永磁电机转子，包括磁钢组件、导磁组件、支架组件和纤维护套，其特征在于：所述导磁组件设置在磁钢组件外侧壁，且所述导磁组件用于将磁钢组件限位在支架组件外侧壁，其中所述纤维护套用于将磁钢组件和导磁组件远离支架组件的一端进行限位，并配合磁钢组件、导磁组件和支架组件构成轴向磁场永磁电机转子。该装置通过改变转子结构以降低涡流损耗，但是该结构相较于现有电机而言需要重新设计电机结构才能配套使用，应用场景较为狭隘。

5、专利文献cn117831890a公开了一种磁体，其包括：主体，所述主体具有相对的第一表面和第二表面；以及形成在主体的第一表面和第二表面中的至少一个中的槽口。该装置通过切割转子中的磁体以改变磁场流程，但是该方式是以破坏电机内部磁体的实现，而磁体作为关键电机结构，若采用该方式改进则容易降低电机的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种转子结构及高速电机，该转子结构能有效降低高速电机工作过程中的涡流损耗，从而提高转子的稳定性以及高速电机的性能。

2、为了实现本发明的第一个目的，提供了如下技术方案：一种转子结构，包括轴体，以及套设在所述轴体上的保护套，所述保护套的外周面周向按周向间隔设有多段不连贯的圆弧槽，且圆弧槽沿保护套轴向按轴向间隔布置多个。

3、本发明通过在轴体的保护套周面上等分设置槽，每个槽之间不连通且不完全切破外圆，以增加保护套表面涡流流动路径上的阻值，从而减少涡流损耗，以及降低轴体保护套的温度，进而提高转子的稳定性。

4、具体的，多段不连贯的圆弧槽的槽长相同，且沿周向等间隔分布，以保证保护套沿周面的应力强度平衡。

5、具体的，多个圆弧槽沿保护套轴向的排布长度与保护套的轴向长度之比范围为2:3～3:4，既能保证保护套应有的应力强度，同时也能最大化降低涡流损耗。

6、具体的，相邻圆弧槽的周向间隔中按周向间隔设有多段不连贯的补充圆弧槽，所述补充圆弧槽的周向间隔部分与所述圆弧槽的周向间隔部分错位排列，从而优化涡流流动路径，进一步降低涡流损耗。

7、具体的，所述补充圆弧槽基于圆弧槽的周向间隔角度沿轴向错位排列。

8、具体的，所述错位排列的具体方式如下：

9、将所述圆弧槽与补充圆弧槽记为m种槽类型，并根据所述圆弧槽按周向间隔设置的n段，对沿保护套轴向依次布置的补充圆弧槽采用360/(m*n)角度进行等角度错位布置。

10、具体的，所述轴体包括钛合金轴身和永磁体。

11、具体的，所述保护套采用钛合金或高温合金，以应对高速电机的工作环境。

12、为了实现本发明的第二个目的，提供了如下技术方案：一种高速电机，具体为永磁同步电机，其包括上述的转子结构，通过降低电机转动时所产生的涡流损耗，从而提高电机整体的性能。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果：

14、本发明通过对高速电机的转子结构进行改进，利用其改进后增设的轴向上等间距且周向多段均布不连通的圆弧槽，以增加涡流流动路径上的阻值，从而降低其涡流损耗，因此使得转子温度上升速度更为缓慢，提高了转子的稳定性与电机的性能。

技术特征：

1.一种转子结构，其特征在于，包括轴体，以及套设在所述轴体上的保护套，

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，多段不连贯的圆弧槽的槽长相同，且沿周向等间隔分布。

3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，相邻圆弧槽的周向间隔中按周向间隔设有多段不连贯的补充圆弧槽，所述补充圆弧槽的周向间隔部分与所述圆弧槽的周向间隔部分错位排列。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，槽所述补充圆弧槽基于圆弧槽的周向间隔角度沿轴向错位排列。

5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述错位排列的具体方式如下：

6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述轴体包括钛合金轴身和永磁体。

7.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述保护套采用钛合金或高温合金。

8.一种高速电机，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的转子结构。

技术总结本发明公开了一种转子结构，包括轴体，以及套设在所述轴体上的保护套，所述保护套的外周面周向按周向间隔设有多段不连贯的圆弧槽，且圆弧槽沿保护套轴向按轴向间隔布置多个。本发明还提供一种高速电机。本发明提供的转子结构能有效降低高速电机工作过程中的涡流损耗，从而提高转子的稳定性以及高速电机的性能。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：杭州长河动力技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23