製造永磁電機轉子的方法:專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明

《製造永磁電機轉子的方法》是浙江大學於2012年1月22日申請的專利，該專利申請號為2012100199961，公布號為CN102545493A，公布日為2012年7月4日，發明人是方攸同、馬子魁、黃曉艷、盧琴芬、馬吉恩、張建承、陳威。

《製造永磁電機轉子的方法》包括製作轉軸、永磁體、前端蓋、後端蓋、和磁軛單元，磁軛單元包括多個極靴部和一個鐵心部，極靴部圍繞鐵心部設定；每個極靴部與鐵心部之間通過一對連線條帶連線；製成的轉子隔板，轉子隔板上設有允許永磁體貫穿的永磁體通孔；所有磁軛單元的定位孔與轉子隔板的永磁體通孔對位形成永磁體通道；將永磁體插入永磁體通道內；插入拉緊螺栓分別用拉緊螺栓的兩端連線螺母鎖緊磁軛單元和轉子隔板，磁軛單元上的連線條帶相互重疊；將每個連線條帶的中間部分切除，極靴部疊合形成轉子極靴，鐵心部疊合形成轉子鐵心；前後兩段分別固定安裝前端板和後端板。該發明具有能夠製造出機械強度高，適用於高速旋轉永磁電機的優點。

2021年6月24日，《製造永磁電機轉子的方法》獲得第二十二屆中國專利金獎。

（概述圖為《製造永磁電機轉子的方法》摘要附圖）

基本介紹

中文名：製造永磁電機轉子的方法
類別：發明專利
公布號：CN102545493A
公布日：2012年7月4日
申請號：2012100199961
申請日：2012年1月22日
申請人：浙江大學
發明人：方攸同、馬子魁、黃曉艷、盧琴芬、馬吉恩、張建承、陳威
地址：浙江省杭州市西湖區浙大路38號
代理機構：浙江杭州金通專利事務所有限公司
代理人：趙芳、徐關壽
Int. Cl.：H02K15/03(2006.01)I

專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施案例,專利榮譽,

專利背景

電機是以磁場為媒介進行機械能和電能相互轉換的電磁裝置。為了在電機內部建立進行機電能量轉換所必需的氣隙磁場，可以有兩種方法。一種是在電機繞組內通以電流來產生磁場，例如普通的直流電機和電機。這種電勵磁的電機既需要有專門的繞組和相應的裝置，又需要不斷提供給能量以維持電流流動；另一種是由永磁體產生磁場。由於永磁材料的固有特性，它經過預先磁化（充磁）以後，不再需要外加能量就能在其周圍空間建立磁場，即所謂的永磁電機。

永磁電機與傳統勵磁電機相比具有結構簡單、損耗小、功率因數高、效率高、功率密度高、起動力矩大、溫升低、輕量化等顯著特點。隨著稀土永磁材料（特別是釹鐵硼永磁材料）磁性能的不斷提高和完善以及價格的逐步降低，永磁電機研究開發逐步成熟，使永磁電機在國防、工農業生產和日常生活等方面獲得了越來越廣泛的套用。

永磁電機是靠裝在轉子上的永久磁鐵產生磁場的電機，其定子結構與普通同/異步電機基本相同，即由矽鋼片疊壓構成的定子鐵心和嵌在定子鐵心槽內的定子線圈組成，並通以三相交流電從而在定子線圈內產生旋轉磁場。永磁電機轉子主要由轉子鐵心和永磁體構成，這是永磁電機與其他類型電機的主要區別，轉子磁路結構是永磁電機的關鍵技術所在。轉子採用的磁路結構不同，則電動機的運行性能、控制策略、製造工藝和使用場合也不同。

按照永磁體在永磁電機轉子上安裝位置的不同，永磁電機的轉子磁路一般可分為表面式、內置式和爪極式等三種。表面式轉子磁路結構簡單、製造成本低，但轉子表面無法安裝啟動繞組，因而此類永磁電機無異步起動能力，且轉子的機械強度較差，永磁體在高轉速下容易發生碎斷故障。內置式永磁電機轉子的永磁體位於轉子內部，按永磁體磁化方向與轉子旋轉方向的相互關係，內置式轉子磁路結構又可分為徑向式、切向式和混合式三種。與表面式轉子相比，內置式永磁電機轉子可對力學性能相對較低的永磁體進行保護，並可根據永磁電機性能的需要顯著增大永磁體的尺寸，因而這是永磁電機轉子截至2012年1月22日廣泛採用的一種結構。

截至2012年1月22日，常用的永磁電機轉子多採用轉子導條來加固轉子，但仍存在機械強度低、可靠性差、轉子表面渦流損耗嚴重和內部漏磁顯著等問題，因而阻礙了大功率、高轉速、大迴轉直徑永磁電機的開發，進而限制了將永磁電機作為牽引電機在高速列車上的套用。

中國專利申請201010513307.3號披露了一種大功率永磁電機轉子及轉子的安裝方法，採用永磁體內嵌式結構，轉子由沿軸向的至少兩個轉子單元構成，每個轉子單元相鄰兩極永磁體之間的鐵心上開設有沿轉子軸向的隔磁凹槽，相鄰的轉子單元之間設有不導磁材料製成的隔板，轉子單元兩端設有端板，至少兩個轉子單元通過軸向定位拉緊螺栓進行固定。

這種永磁電機轉子存在以下缺點：1、轉子極靴受到的離心力由端板、隔板和定位拉緊螺栓共同承擔，也就是說固定轉子單元的定位拉緊螺栓需要承受彎矩，當轉子高速旋轉時，離心力很大，容易造成定位拉緊螺栓被離心力折彎，也就是說，該轉子不適用於高速旋轉的電機。2、雖然在鐵心開設有隔磁凹槽，但是相鄰的永磁體之間的鐵心仍然存在連線部分，相鄰兩極的永磁體磁場容易通過永磁體之間的鐵心部分直接連通造成漏磁，也就是說，該結構無法避免漏磁且漏磁嚴重。3、隔板設定於相鄰的兩個轉子單元之間，隔板的厚度占用了轉子沿軸向的有效長度；當轉子採用的轉子單元的數目較多且轉子隔板較厚時，轉子的有效長度將急劇減小，從而影響轉子的電磁性能。

發明內容

專利目的

為克服專利背景中所述缺點，《製造永磁電機轉子的方法》提供了一種能夠製造出機械強度高，適用於高速旋轉電機的製造永磁電機轉子的方法。

技術方案

《製造永磁電機轉子的方法》，包括以下步驟：

（1）製作轉軸、永磁體、前端蓋和後端蓋；製作磁軛單元，磁軛單元包括多個極靴部和一個鐵心部，極靴部圍繞鐵心部設定，極靴部之間相互獨立並均勻分布；每個極靴部與鐵心部之間通過一對連線條帶連線，極靴部、連線條帶和鐵心部圍成軸向和周向定位永磁體的定位孔；極靴部設有允許極靴拉緊螺栓貫穿的極靴螺栓通孔，鐵心部設有允許鐵心拉緊螺栓貫穿的鐵心螺栓通孔；

（2）用非導磁材料製成的轉子隔板，轉子隔板在軸向將轉子結構分隔為多個轉子單元，轉子隔板上設有允許永磁體貫穿的永磁體通孔，轉子隔板上設有允許極靴拉緊螺栓貫穿的極靴螺栓通孔和允許鐵心拉緊螺栓貫穿的鐵心螺栓通孔；

（3）將磁軛單元和轉子隔板套接在轉軸上，轉軸與磁軛單元的鐵心部、轉軸與轉子隔板均為鍵連線，磁軛單元和轉子隔板在軸向均勻地間隔分布，轉子隔板在軸向將轉子結構分給為多個轉子單元；

所有磁軛單元的定位孔對位形成定位通道，定位通道與轉子隔板的永磁體通孔對位形成永磁體通道；磁軛單元的極靴螺栓通孔與轉子隔板的極靴螺栓通孔一一對位、形成允許極靴拉緊螺栓通過的極靴螺栓通道，磁軛單元的鐵心螺栓通孔與轉子隔板的鐵心螺栓通孔一一對位、形成允許鐵心拉緊螺栓通過的鐵心螺栓通道；

（4）將永磁體插入永磁體通道內，永磁體與永磁體通道間隙配合；

（5）在每個極靴螺栓通道中插入極靴拉緊螺栓，極靴拉緊螺栓與極靴螺栓通道間隙配合；在每個鐵心螺栓通道中插入鐵心拉緊螺栓，鐵心拉緊螺栓與鐵心螺栓通道間隙配合；分別用拉緊螺栓的兩端連線螺母，從而鎖緊磁軛單元和轉子隔板，此時磁軛單元上的連線條帶相互重疊；

（6）將每個連線條帶的中間部分切除，極靴部疊合形成轉子極靴，鐵心部疊合形成轉子鐵心，且轉子極靴與轉子鐵心相互獨立；

（7）在轉子結構的前後兩段分別固定安裝前端板和後端板。

進一步，步驟（1）中，磁軛單元由多個疊片疊合而成。

進一步，步驟（1）中，磁軛單元採用導磁性能良好的鐵磁材料板材製作。

進一步，步驟（1）中，轉軸上設有平鍵，轉子隔板和轉子鐵心上均設有允許轉軸貫穿的轉軸通孔和與平鍵配合的鍵槽，平鍵和鍵槽配合實現轉軸與轉子鐵心和轉子隔板的周向定位，轉軸上設有軸環以實現轉子鐵心和轉子隔板相對轉軸的軸向定位。

進一步，轉子極靴與轉子鐵心之間的永磁體為整體式磁體。

或者，轉子極靴與轉子鐵心之間的永磁體由多塊永磁體沿轉子軸向拼接而成永磁體組；轉子隔板上永磁體通孔與永磁體一一對應，相鄰的永磁體通孔之間有擱條。

進一步，步驟（2）中，轉子隔板上的永磁體通孔的拐角處為平滑的曲線過渡，以降低旋轉時永磁體對轉子隔板擠壓造成的應力集中。

進一步，步驟（2）中，通過有限元分析在轉子隔板上開設有減輕隔板重量、降低應力集中的減重孔，每一個永磁體通孔周圍均分布有多個減重孔，同一個永磁體周圍的多個減重孔形成一個減重孔組，減重孔組之間對稱分布；減重孔為圓滑曲線圍成的孔洞。

減重孔為圓形孔或者腰形孔或者拐角為弧線過渡的多邊形孔，減重孔主要集中在永磁體通孔的拐角處。

進一步，步驟（4）中，永磁體的上端面與轉子極靴的下端面貼合、且永磁體與轉子極靴之間有金屬膠，永磁體的下端面與轉子鐵心貼合、且永磁體與轉子鐵心之間有金屬膠。

進一步，步驟（5）中，鐵心拉緊螺栓螺母和轉子鐵心之間放置有防松墊圈，防止鐵心拉緊螺栓的螺母發生鬆動，或者鐵心拉緊螺栓與螺母的螺紋配合內塗有金屬膠，以實現鐵心拉緊螺栓與螺母的緊固連線。

進一步，步驟（7）中，安裝前端蓋和後端蓋時，先分別在每根極靴拉緊螺栓的兩端開設安裝螺孔，前端蓋和後端蓋上分別設有與極靴拉緊螺栓一一對應的固定螺孔，將固定螺孔對準安裝螺孔，並將螺釘插入安裝螺孔內，緊固螺釘，完成前端蓋和後端蓋的安裝。

進一步，步驟（7）安裝好前端蓋和後端蓋後，再在轉子極靴和轉子隔板之間的空隙處填充熱固性高分子材料，如玻璃鋼和環氧樹脂。

《製造永磁電機轉子的方法》的技術構思是：沿轉子結構的軸向用轉子隔板將轉子結構分隔為多個轉子單元，相鄰的轉子單元的轉子極靴通過轉子隔板隔磁，同一個轉子單元內，轉子極靴相互獨立而不會相互連通，從而避免了漏磁現象的發生。

轉子結構依靠極靴拉緊螺栓和鐵心拉緊螺栓鎖緊，轉子極靴的兩個端面分別貼緊於兩個轉子隔板，依靠轉子極靴與轉子隔板之間的摩擦力還克服轉子結構高速旋轉時轉子極靴和永磁體受到的離心力；轉子鐵心的兩個端面分別緊貼與兩個轉子隔板，依靠轉子鐵心與轉子隔板之間的摩擦力還克服轉子結構高速旋轉時轉子極靴和永磁體受到的離心力；同時，轉子鐵心的疊片之間、轉子極靴的疊片之間以及轉子隔板的隔板疊片之間也是依靠相互的摩擦力來克服離心力。依靠調節極靴拉緊螺栓的鎖緊力來調節轉子極靴與轉子隔板之間的摩擦力，極靴拉緊螺栓只需要承受軸向的拉力而無需承受由於離心力而產生的彎矩，極靴拉緊螺栓不容易被折斷，轉子結構的使用壽命長。

改善效果

《製造永磁電機轉子的方法》的有益效果是：1、依靠轉子極靴與隔板之間的摩擦力來克服轉子結構旋轉時的離心力，拉緊螺栓不受彎矩、不易折斷，轉子結構的使用壽命長。2、永磁體和轉子鐵心分別貫穿轉子隔板，即轉子隔板的厚度不占用轉子結構的軸向長度。3、轉子極靴之間相互獨立，避免發生漏磁現象。

附圖說明

圖1是永磁電機轉子零部件分解示意圖。

圖2是永磁電機轉子和定子磁場分析示意圖。

圖3是極靴部和鐵心部通過連線條帶連線的示意圖。

圖4是極靴部和鐵心部分離形成轉子極靴和轉子鐵心的示意圖。

圖5是極靴部與鐵心部之間有連線條帶時的轉子極靴和轉子鐵心與轉子隔板的組裝示意圖。

圖6是極靴部與鐵心部處於分離狀態時的轉子極靴和轉子鐵心與轉子隔板的組裝示意圖。

圖7是第一種永磁電機轉子隔板的示意圖。

圖8是第一種永磁電機轉子隔板和永磁體的裝配示意圖。

圖9是第二種永磁電機轉子隔板的示意圖。

圖10是第三種永磁電機轉子隔板的示意圖。

圖11是第四種永磁電機轉子隔板示意圖。

圖12是使用第四種隔板時的永磁電機轉子零部件分解示意圖。

圖13是使用第四種隔板時的永磁電機轉子永磁體、轉子極靴和轉子隔板分解示意圖。

圖14是使用第四種隔板時的永磁電機轉子軸與轉子鐵心和轉子隔板的相互配合示意圖。

圖15永磁電機轉子裝配示意圖。

技術領域

《製造永磁電機轉子的方法》涉及一種製造永磁電機轉子的方法。

權利要求

1、製造永磁電機轉子的方法，包括以下步驟：

（3）將磁軛單元和轉子隔板套接在轉軸上，轉軸與磁軛單元的鐵心部、轉軸與轉子隔板均為鍵連線，磁軛單元和轉子隔板在軸向均勻地間隔分布，轉子隔板在軸向將轉子結構分為多個轉子單元；

（4）將永磁體插入永磁體通道內，永磁體與永磁體通道間隙配合；

（6）將每個連線條帶的中間部分切除，極靴部疊合形成轉子極靴，鐵心部疊合形成轉子鐵心，且轉子極靴與轉子鐵心相互獨立；

（7）在轉子結構的前後兩端分別固定安裝前端蓋和後端蓋。

2、如權利要求1所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（1）中，磁軛單元由多個疊片疊合而成。

3、如權利要求2所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（1）中，磁軛單元採用導磁性能良好的鐵磁材料板材製作。

4、如權利要求1所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（1）中，轉軸上設有平鍵，轉子隔板和轉子鐵心上均設有允許轉軸貫穿的轉軸通孔和與平鍵配合的鍵槽，平鍵和鍵槽配合實現轉軸與轉子鐵心和轉子隔板的周向定位，轉軸上設有軸環以實現轉子鐵心和轉子隔板相對轉軸的軸向定位。

5、如權利要求1所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：轉子極靴與轉子鐵心之間的永磁體為整體式磁體。

6、如權利要求1所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：轉子極靴與轉子鐵心之間的永磁體由多塊永磁體沿轉子軸向拼接而成永磁體組；轉子隔板上永磁體通孔與永磁體一一對應，相鄰的永磁體通孔之間有擱條。

7、如權利要求1所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（2）中，轉子隔板上的永磁體通孔的拐角處為平滑的曲線過渡，以降低旋轉時永磁體對轉子隔板擠壓造成的應力集中。

8、如權利要求7所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（2）中，通過有限元分析在轉子隔板上開設有減輕隔板重量、降低應力集中的減重孔，每一個永磁體通孔周圍均分布有多個減重孔，同一個永磁體周圍的多個減重孔形成一個減重孔組，減重孔組之間對稱分布；減重孔為圓滑曲線圍成的孔洞。

9、如權利要求1~8之一所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（4）中，永磁體的上端面與轉子極靴的下端面貼合、且永磁體與轉子極靴之間有金屬膠，永磁體的下端面與轉子鐵心貼合、且永磁體與轉子鐵心之間有金屬膠；步驟（5）中，鐵心拉緊螺栓螺母和轉子鐵心之間放置有防松墊圈，防止鐵心拉緊螺栓的螺母發生鬆動，或者鐵心拉緊螺栓與螺母的螺紋配合內塗有金屬膠，以實現鐵心拉緊螺栓與螺母的緊固連線；步驟（7）安裝好前端蓋和後端蓋後，再在轉子極靴和轉子隔板之間的空隙處填充熱固性高分子材料。

10、如權利要求9所述的製造永磁電機轉子的方法，其特徵在於：步驟（7）中，安裝前端蓋和後端蓋時，先分別在每根極靴拉緊螺栓的兩端開設安裝螺孔，前端蓋和後端蓋上分別設有與極靴拉緊螺栓一一對應的固定螺孔，將固定螺孔對準安裝螺孔，並將螺釘插入安裝螺孔內，緊固螺釘，完成前端蓋和後端蓋的安裝。

實施案例

實施例一（參照圖1-9）

製造永磁電機轉子的方法，包括以下步驟：

（1）製作轉軸10、永磁體13、前端蓋11和後端蓋12；製作磁軛單元，磁軛單元A包括多個極靴部A1和一個鐵心部A2，極靴部A1圍繞鐵心部A2設定，極靴部A1之間相互獨立並均勻分布；每個極靴部A1與鐵心部A2之間通過一對連線條帶A3連線，極靴部A1、連線條帶A3和鐵心部A2圍成軸向和周向定位永磁體的定位孔A4；極靴部A1設有允許極靴拉緊螺栓23貫穿的極靴螺栓通孔A11，鐵心部A2設有允許鐵心拉緊螺栓貫穿24的鐵心螺栓通孔A21。所述永磁體13由鋁鎳鈷、鐵氧體或稀土等永磁材料製成，用於產生永磁電機的轉子磁場。磁軛單元A由多個疊片疊合而成。當然，磁軛單元A也可以是整體式。

（2）用非導磁材料製成的轉子隔板16，轉子隔板16在軸向將轉子結構分隔為多個轉子單元，轉子隔板16上設有允許永磁體貫穿的永磁體通孔165，轉子隔板16上設有允許極靴拉緊螺栓23貫穿的極靴螺栓通孔161和許鐵心拉緊螺栓24貫穿的鐵心螺栓通孔162；轉子隔板16採用非導磁材料（如高強度鋁合金、碳素纖維、陶瓷等）或低導磁率材料（如高強度奧氏體不鏽鋼、鈦合金）板材製成，用於承受轉子在高速轉動時轉子極靴14和永磁體13受到的離心力。轉子隔板16可以是由疊片疊合而成，也可以是整體式。轉子隔板16中包括用於實現永磁體13相對轉子軸10的徑向和軸向定位的通孔165，用於容納極靴拉緊螺栓23的圓形孔161，用於容納鐵心拉緊螺栓24的圓形孔162，與轉子軸10的外表面配合用於轉子隔板16相對轉子軸10的徑向定位的中心圓孔163，鍵槽164與轉子軸10之上的鍵25配合，用於轉子隔板16相對轉子軸10的周向定位。

（3）將磁軛單元和轉子隔板16套接在轉軸10上，轉軸10與磁軛單元的鐵心部A2、轉軸10與轉子隔板16均為鍵連線，磁軛單元A和轉子隔板16在軸向均勻地間隔分布，轉子隔板16在軸向將轉子結構分給為多個轉子單元；

所有磁軛單元A的定位孔A4對位形成定位通道，定位通道與轉子隔板16的永磁體通孔165對位形成永磁體通道；磁軛單元A的極靴螺栓通孔A11與轉子隔板16的極靴螺栓通孔161一一對位、形成允許極靴拉緊螺栓23通過的極靴螺栓通道，磁軛單元A的鐵心螺栓通孔A21與轉子隔板16的鐵心螺栓通孔162一一對位、形成允許鐵心拉緊螺栓24通過的鐵心螺栓通道。

（4）將永磁體13插入永磁體通道內，永磁體13與永磁體通道間隙配合。

（5）在每個極靴螺栓通道中插入極靴拉緊螺栓23，極靴拉緊螺栓23與極靴螺栓通道間隙配合；在每個鐵心螺栓通道中插入鐵心拉緊螺栓24，鐵心拉緊螺栓24與鐵心螺栓通道間隙配合；分別用拉緊螺栓的兩端連線螺母，從而鎖緊磁軛單元A和轉子隔板16，此時磁軛單元A上的連線條帶A3相互重疊。鐵心拉緊螺栓的螺母和轉子鐵心之間放置有防松墊圈，防止鐵心拉緊螺栓24的螺母發生鬆動，或者鐵心拉緊螺栓24與螺母的螺紋配合內塗有金屬膠，以實現鐵心拉緊螺栓24與螺母的緊固連線。

（6）將每個連線條帶A3的中間部分切除，極靴部A1疊合形成轉子極靴14，鐵心部A2疊合形成轉子鐵心15，且轉子極靴14與轉子鐵心15相互獨立。永磁體13的上端面與轉子極靴16的下端面貼合、且永磁體13與轉子極靴16之間有金屬膠，永磁體13的下端面與轉子鐵心15貼合、且永磁體13與轉子鐵心15之間有金屬膠。

（7）在轉子結構的前後兩段分別固定安裝前端板11和後端板12。安裝好前端蓋11和後端蓋12後，再在轉子極靴14和轉子隔板16之間的空隙處填充熱固性高分子材料，如玻璃鋼和環氧樹脂。

磁軛單元A採用導磁性能良好的鐵磁材料板材製作。

轉軸10上設有平鍵25，轉子隔板16和轉子鐵心15上均設有允許轉軸貫穿的轉軸通孔和與平鍵配合的鍵槽，平鍵25和鍵槽配合實現轉軸與轉子鐵心15和轉子隔板16的周向定位，轉軸10上設有軸環102以實現轉子鐵心15和轉子隔板16相對轉軸的軸向定位。

轉子極靴14與轉子鐵心15之間的永磁體13為整體式磁體。或者，轉子極靴14與轉子鐵心15之間的永磁體13由多塊永磁體沿轉子軸向拼接而成永磁體組；轉子隔板16上永磁體通孔165與永磁體13一一對應，相鄰的永磁體通孔165之間有隔條。

永磁體13為整體式磁體時，採用第一種轉子隔板16a，第一種轉子隔板16a的結構如圖7所示；轉子隔板16a用於容納永磁體13的通孔165為異型孔構成，轉子極靴與轉子鐵心之間的永磁體為單塊磁體。轉子隔板16a的永磁體通孔161的內側面163a和164a分別與永磁體13a的表面133a和131a相互貼靠，從而實現所述永磁體13a相對轉子軸10的徑向定位，所述轉子隔板16a的內側面161a和162a分別與永磁體13a的兩側面132a相互貼靠，從而實現永磁體13a相對轉子軸10的周向定位，如圖8所示。

永磁體13為永磁體組時，採用第二種轉子隔板16b，第二種轉子隔板16b的結構如圖9所示，轉子極靴與轉子鐵心之間由兩塊永磁體沿轉子軸向拼接而成。轉子隔板16b的內側面163b和164b用於實現永磁體13相對轉子軸10的徑向定位，內側面162b和165b用於實現永磁體13相對轉子軸10的周向定位，鍵槽164和內圓孔163分別用於實現轉子隔板16b相對轉子軸10的周向和徑向定位。用於容納永磁體13的通孔的一個側邊採用兩個圓弧161b、另一個側邊採用直邊165b。

永磁電機轉子的二維磁路分析如圖2所示，電機磁場磁通（磁力線）按以下路徑流通。磁力線從當前永磁體13A的N極出發，經過轉子極靴14A進入氣隙28，然後通過定子齒部262進入定子。在定子中沿定子軛部261到相鄰極對應的區域，再從定子齒部進入氣隙。接著從相鄰的轉子極靴14B進入相鄰的永磁體13B的S極，再從N極進入轉子鐵心15。最後回到當前永磁體13A的N極形成磁力線迴路。

《製造永磁電機轉子的方法》的技術構思是：沿轉子結構的軸向用轉子隔板16將轉子結構分隔為多個轉子單元，相鄰的轉子單元的轉子極靴14通過轉子隔板16隔磁，同一個轉子單元內，轉子極靴14相互獨立而不會相互連通，從而避免了漏磁現象的發生。

轉子結構依靠極靴拉緊螺栓23和鐵心拉緊螺栓鎖緊24，轉子極靴14的兩個端面分別貼緊於兩個轉子隔板16，依靠轉子極靴14與轉子隔板16之間的摩擦力還克服轉子結構高速旋轉時轉子極靴14和永磁體13受到的離心力；轉子鐵心15的兩個端面分別緊貼與兩個轉子隔板16，依靠轉子鐵心15與轉子隔板16之間的摩擦力還克服轉子結構高速旋轉時轉子極靴和永磁體受到的離心力；同時，轉子鐵心15的疊片之間、轉子極靴14的疊片之間以及轉子隔板16的隔板疊片之間也是依靠相互的摩擦力來克服離心力。依靠調節極靴拉緊螺栓23的鎖緊力來調節轉子極靴14與轉子隔板16之間的摩擦力，極靴拉緊螺栓只需要承受軸向的拉力而無需承受由於離心力而產生的彎矩，極靴拉緊螺栓不容易被折斷，轉子結構的使用壽命長。

實施例二（參照圖10-14）

實施例二與實施例一的區別在於：步驟（2）製作轉子隔板16時，還對通過有限元分析在轉子隔板上開設有減輕隔板重量、降低應力集中的減重孔166，每一個永磁體通孔165周圍均分布有多個減重孔166，同一個永磁體13周圍的多個減重孔166形成一個減重孔組，減重孔組之間對稱分布；減重孔166為圓滑曲線圍成的孔洞。

減重孔166為圓形孔或者腰形孔或者拐角為弧線過渡的多邊形孔，減重孔主要集中在永磁體通孔的拐角處。其餘製作步驟都相同。

以下舉例說明設有減重孔的兩種轉子隔板：

第三種轉子隔板16c的結構如圖10所示，轉子隔板16c的永磁體通孔的內側面163c和164c用於實現永磁體13相對轉子軸10的徑向定位，內側面165c用於實現永磁體13相對轉子軸10的周向定位，鍵槽164和內圓孔163分別用於實現轉子隔板16c相對轉子軸10的周向和徑向定位。這種轉子隔板16c的減重孔包括圓形孔和拐角為弧線過渡的多邊形孔，減重孔166分布在永磁體通孔的靠近轉子鐵心15的一側。

第四種轉子隔板16d的結構如圖11所示，轉子隔板16d的永磁體通孔的內側面163d和164d用於實現永磁體13相對轉子軸10的徑向定位，內側面165d用於實現永磁體13相對轉子軸10的周向定位，內圓弧166d、167d和168d均是為降低應力集中而設定的過渡圓弧。鍵槽164和內圓孔163分別用於實現轉子隔板16d相對轉子軸10的周向和徑向定位。這種轉子隔板16d的減重孔包括圓形孔和拐角為弧線過渡的多邊形孔，減重孔166分布在永磁體通孔的靠近轉子鐵心15的一側。

通過在轉子隔板上設定減重孔，不但可以減輕轉子結構的重量，還能夠降低旋轉時永磁體擠壓轉子隔板造成的應力集中。

實施例三（參照圖15）

實施例三與實施例二的區別之處在於：步驟（7）中，安裝前端蓋11和後端蓋12時，先分別在每根極靴拉緊螺栓23的兩端開設安裝螺孔，前端蓋11和後端蓋12上分別設有與極靴拉緊螺栓23一一對應的固定螺孔，將固定螺孔對準安裝螺孔，並將螺釘插入安裝螺孔內，緊固螺釘，完成前端蓋11和後端蓋12的安裝。其餘製作步驟都相同。

轉子前端板11和後端板12採用較厚的非導磁材料（如高強度鋁合金）板材或低導磁率材料（如高強度奧氏體不鏽鋼）板材製成，不但對轉子極靴14、轉子隔板16和永磁體13具有穩固作用，還可作為對永磁電機轉子進行動平衡校正時的去重結構。前端板緊固螺栓17通過外螺紋與位於極靴拉緊螺栓23前端的內螺紋孔233相聯接，使轉子前端板11與極靴拉緊螺栓23相聯接，從而使轉子前端板11的內側面112貼靠在位於轉子前端的轉子極靴14的前側面147之上。極靴拉緊螺栓23的後端外表面帶有外螺紋232，外螺紋232與極靴拉緊螺栓螺母20相聯接則可實現轉子極靴14和轉子隔板16的緊固。極靴拉緊螺栓螺母20與位於轉子後端的轉子極靴14的後側表面148之間放置有防松墊圈22，防止所述極靴拉緊螺栓螺母20發生鬆動，也可在極靴拉緊螺栓23的外螺紋232與極靴拉緊螺栓螺母20的螺紋配合內塗以金屬膠從而實現二者的牢固聯接。後端板緊固螺栓18通過外螺紋與位於極靴拉緊螺栓23後端的內螺紋孔231相聯接，使轉子後端板12與極靴拉緊螺栓23相聯接，從而使轉子後端板12的內側面121則貼靠在位於轉子後端的轉子極靴14的後側表面148之上。所述轉子前端板11的內孔111與轉子軸10的軸環102之間保留有較小的間隙，防止所述前端板11和所述轉子軸10在轉子裝配時發生干涉。

以上實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，《製造永磁電機轉子的方法》的保護範圍不應當被視為僅限於實施例所陳述的具體形式，該發明的保護範圍也給予該領域技術人員根據該發明構思所能夠想到的等同技術手段。

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