本实用新型涉及发电技术领域，尤其涉及一种转子结构和永磁发电机。
背景技术：
稀土永磁发电机是以稀土材料钕铁硼(ndfeb)为主要原料等按比例配方用烧结工艺烧制而型。再进行机加工充磁，最后形成具有高性能高磁性的稀土永磁磁钢，将磁钢帖在发电机的转子表面，形成n、s极，转子在旋转时切割定子线圈，发电机定子线圈产生感应电动势而发电。
现有技术的稀土永磁发电机采用表帖式结构，磁钢外露，由于稀土永磁的磁钢比较脆，易碎，这样一旦磁钢破损，定转子会卡在发电机中而损坏，不能正常工作。
因此，有必要提供一种新的转子结构和永磁发电机。
所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的磁钢外露容易碎裂，而导致发电机无法正常工作的不足，提供一种对磁钢保护得当，磁钢不易碎的转子结构和永磁发电机。
本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。
根据本实用新型的一个方面，一种转子结构，用于永磁发电机，包括：
柱体，其上设置有沿所述柱体的轴线所在方向贯穿所述柱体的通孔，用于将转子固定在转子轴上；
第一磁钢，平行于所述柱体的轴线设置，嵌入所述柱体，且不凸出于所述柱体，包括多个第一子磁钢；
第二磁钢，平行于所述柱体的轴线设置，嵌入所述柱体，且不凸出于所述柱体，与所述第一磁钢相对设置且极性相反，且包括多个第二子磁钢，每个所述第二子磁钢均具有一个与所述第二子磁钢相对设置的第一子磁钢；
在第一磁钢以及第二磁钢之间设置沿所述柱体的轴向方向贯穿所述柱体的凹槽；
隔离材料，完全覆盖于所述第一磁钢以及第二磁钢。
在本公开的一种示例性实施例中，所述柱体包括：
多层转子硅钢片，多层所述转子硅钢片叠加形成所述柱体；
多个螺纹孔，沿所述柱体的轴向方向上贯穿所述柱体。
在本公开的一种示例性实施例中，所述柱体还包括：
两个磁钢安装孔，沿所述柱体的轴向方向贯穿所述柱体，所述第一磁钢和第二磁钢分别安装在两个磁钢安装孔内。
在本公开的一种示例性实施例中，所述转子结构还包括两个盖板，分别设于所述柱体垂直于所述轴线的两端，用于防止所述磁钢从所述磁钢安装孔中滑落。
在本公开的一种示例性实施例中，所述盖板上具有与所述通孔相适配的第一过孔；以及与所述螺纹孔相适配的第二过孔。
在本公开的一种示例性实施例中，所述柱体具有沿所述柱体的轴向方向贯穿所述柱体的磁钢安装槽，所述磁钢固定于所述磁钢安装槽，且不凸出于所述磁钢安装槽。
在本公开的一种示例性实施例中，多个所述第一子磁钢以第一预设角度连接构成第一磁钢；多个所述第二子磁钢以第一预设角度连接构成第二磁钢。
根据本公开的一个方面，提供一种永磁发电机，包括：
上述任意一项所述的转子结构。
在本公开的一种示例性实施例中，所述永磁发电机还包括：
定子结构，所述定子结构为环柱结构，所述转子结构设置于所述环柱孔内且不与所述定子结构接触。
在本公开的一种示例性实施例中，所述定子结构由多层定子硅钢片采用斜槽叠片形成。
由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：
本实用新型转子结构包括柱体、第一磁钢、第二磁钢以及隔离材料，柱体上设置有沿柱体的轴线所在方向贯穿柱体的通孔，用于将转子固定在转子轴上；第一磁钢平行于柱体的轴线设置，嵌入柱体，且不凸出于所述柱体，第一磁钢包括多个第一子磁钢；第二磁钢平行于柱体的轴线设置，且嵌入柱体，与第一磁钢相对设置且极性相反，且包括多个第二子磁钢，每个第二子磁钢均具有一个与第二子磁钢相对设置的第一子磁钢；在第一磁钢以及第二磁钢之间设置沿柱体的轴向方向贯穿柱体的凹槽；隔离材料完全覆盖于第一磁钢以及第二磁钢。相较于现有技术，极性相反的第一磁钢以及第二磁钢嵌入在柱体内且不凸出于柱体，能够对磁钢进行保护，防止磁钢碎裂，减少了维修成本。采用隔离材料将第一磁钢以及第二磁钢完全包覆，能够防止发生磁路短路而影响发电机的发电效率。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
图1是本实用新型转子结构的结构示意图；
图2是本实用新型转子结构未安装磁钢时的结构示意图；
图3是本实用新型盖板的结构示意图；
图4是本实用新型另一种示例实施方式中转子结构的结构示意图；
图5是本实用新型永磁发电机的结构示意图。
图中主要元件附图标记说明如下：
11、通孔；12、螺纹孔；13、磁钢安装孔；131、第一安装孔；132、第二安装孔；14、磁钢安装槽；141、第一安装槽；142、第二安装槽；
2、第一磁钢；3、第二磁钢；4、凹槽；
5、盖板；51、第二过孔；52、第一过孔；6、定子结构。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
本实用新型首先提供一种转子结构，参照图1所示，该转子结构可以包括柱体、第一磁钢2、第二磁钢3和隔离材料。柱体上设置有沿柱体的轴线所在方向贯穿柱体的通孔11，用于将转子固定在转子轴上；第一磁钢2平行于柱体的轴线设置，嵌入柱体，且不凸出于柱体，第一磁钢2包括多个第一子磁钢；第二磁钢3平行于柱体的轴线设置，嵌入柱体，且不凸出于柱体，与第一磁钢2相对设置且极性相反，第二磁钢3包括多个第二子磁钢，每个第二子磁钢均具有一个与第二子磁钢相对设置的第一子磁钢；在第一磁钢2以及第二磁钢3之间设置沿柱体的轴向方向贯穿柱体的凹槽4；隔离材料完全覆盖于第一磁钢2以及第二磁钢3。
相较于现有技术，极性相反的第一磁钢2以及第二磁钢3嵌入在柱体内且不凸出于柱体，能够对磁钢进行保护，防止磁钢碎裂，减少了维修成本。采用隔离材料将第一磁钢2以及第二磁钢3完全包覆，能够防止发生磁路短路而影响发电机的发电效率。
参照图2所示，柱体的径向截面可以是圆形、矩形等，柱体上可以设置有沿柱体的轴线所在方向上贯穿柱体的通孔11，通孔11的形状可以是圆形，也可以是矩形、椭圆形等，在此不做具体限定；通孔11用于将转子固定到转子轴上，柱体可以有多层转子硅钢片叠片形成，每层转子硅钢片的厚度可以是0.5mm。
在柱体上还设置有螺纹孔12，螺纹孔12的数量为多个，例如两个、三个、四个等，可以均匀设置在上述通孔周围，且沿柱体的轴向方向贯穿柱体，通过螺栓使得将多层转子硅钢片叠加更加牢固稳定。
第一磁钢2可以包括多个第一子磁钢，第一子磁钢可以是矩形板状结构，平行于柱体的轴线设置，嵌入柱体，且不凸出于柱体。第二磁钢3平行于柱体的轴线设置，嵌入柱体，且不凸出于柱体，与第一磁钢2相对设置且极性相反，且包括多个第二子磁钢，每个第二子磁钢均具有一个与第二子磁钢相对设置的第一子磁钢；
多个第一子磁钢可以以第一预设角度连接成第一磁钢2，第一子磁钢的数量可以是2个、3个或更多个，在此不做具体限定。第一预设角度可以是120度，也可以是大于等于120度且小于等于180度的其他角度，例如，150度、145度等。
同理，多个第二子磁钢可以以第二预设角度连接成第二磁钢3，第二子磁钢的数量可以是2个、3个或更多个，在此不做具体限定。第二预设角度可以是120度，也可以是大于等于120度且小于等于180度的其他角度，例如，150度、145度等。
第一子磁钢以及第二子磁钢的形状均可以是矩形板状结构，长度略小于柱体轴向方向的长度。
第一磁钢2和第二磁钢3的极性相反且关于柱体的轴线相对设置，例如，第一磁钢2的极性为n，那么第二磁钢3的极性就为s；第一磁钢2的极性为s，那第二磁钢3的极性就为n。每一个第二子磁钢均会具有一个与其相对设置的第一子磁钢。
第一磁钢2以及第二磁钢3的材料可以为高剩磁、高矫顽力，高磁能积的42uh磁钢，耐温可达180℃，在温度过高时不易失磁，工作较为稳定。
在第一磁钢2与第二磁钢3之间设置有凹槽4，凹槽4沿柱体轴向方向贯穿柱体，凹槽4的开口为柱体的径向方向且远离中心的方向。开设凹槽4一方面更能够较少转子的重量，使得转子工作效率更高，另一方面，在第一磁钢2与第二磁钢3之间设置凹槽4，能够有效的消除磁损。
在另一种示例实施方式中，多个第一子磁钢可以间隔设置，同时多个第二子磁钢也间隔设置，多个第一子磁钢以及多个第二子磁钢绕柱体均匀设置，且与第一子磁钢相邻的必然是第二子磁钢。与第二子磁钢相邻设置的，均为第一子磁钢。即每一个子磁钢之间均具有间隙，同时每一个第一子磁钢均与一个第二子磁钢相对设置。在任意两个相邻的子磁钢之间均设置有凹槽4，与上述实施例中的作用相同，一方面减轻转子的质量，提高转子的工作效率，另一方面，能够有效的消除磁损。
上述的每一个第一子磁钢以及第二子磁钢均由隔离材料全面覆盖，隔离材料为非磁性材料，采用非磁性材料将磁钢覆盖，能够防止发生磁路短路。
下面通过多个实施方式来详细说明第一磁钢2以及第二磁钢3是如何嵌入在转子结构的柱体中。
在一种示例实施方式中，参照图1和图2所示，在柱体上设置有磁钢安装孔13，包括第一安装孔131以及第二安装孔132，第一安装孔131用于安装第一磁钢2，第二安装孔132用于安装第二磁钢3，第一安装孔131以及第二安装孔132的数量均可以是一个，此时，多个第一子磁钢通过第一预设角度连接为第一磁钢2；多个第二子磁钢以第一预设角度连接成第二磁钢3，磁钢安装孔13的截面形状与第一磁钢2以及第二磁钢3的截面形状相同。磁钢安装孔13可以沿柱体的轴向方向贯穿柱体；第一磁钢2以及第二磁钢3穿设于磁钢安装孔13内。
在本示例实施方式中，参照图3所示，转子结构还包括两个盖板5，所述盖板5的形状和上述柱体的径向方向的截面相同，盖板5上也可以具有与盖板5上具有与所述通孔11相适配的第一过孔52；以及与所述螺纹孔12相适配的第二过孔51。盖板5用于防止磁钢从磁钢安装孔13中滑落。磁钢安装在磁钢安装孔13内，一方面，磁钢受到了较好的保护，不易破碎，另一方面，即便磁钢发生轻微破碎，也能够继续工作一段时间。在另一种示例实施方式中，也可以是不设置盖板5，采用强力胶将磁钢固定在磁钢安装孔13内。
在另一种示实施方式中，磁钢安装孔13可以盲孔，盲孔的中心轴与柱体的轴线平行，同时盲孔的深度略小于柱体轴向是长度。此时仅需要设置一个盖板5，在盲孔开口的一端对磁钢进行限位。
在再一种示例实施方式中，参照图4所示，在柱体上开设有磁钢安装槽14，磁钢安装在磁钢安装槽14内，且不凸出于柱体，磁钢安装槽14可以在柱体的轴向方向贯穿柱体，磁钢安装槽14也可以包括第一安装槽141以及第二安装槽142，第一安装槽141用于安装第一磁钢2，第二安装槽142用于安装第二磁钢3；磁钢安装槽14也可以不贯穿柱体，但是磁钢安装槽14的在柱体轴向方向上的长度略小于柱体轴向的长度。第一磁钢2以及第二磁钢3可以通过强力胶粘合固定在磁钢安装槽14内。
磁钢嵌入柱体内部，且不凸出于柱体，对磁钢有很好的保护，使得磁钢不易破碎，减少了维修成本。
进一步的，本实用新型还提供一种永磁发电机，参照图5所示，该永磁发电机包括上述转子结构，转子结构的具体结构上述一进进行了相似的说明，因此，此处不再赘述。
在本示例实施方式中，上述永磁发电机还包括定子结构6，定子为环柱结构，转子结构设置在环柱孔内，且不与定子结构6接触；定子结构6有多层定子硅钢片采用斜槽叠片形成。
参照图5所示，把定子结构6和转子结构分别固定在前后端盖上，前端盖与发动机连接，前端盖与发动机相连，内有风扇，后端盖有导风罩，工作起来可进行通风散热。转子轴带有锥度，可与发动机的输出轴配合。发动机旋转驱动转子轴转动，转子轴驱动转子结构相对于定子结构6旋转。发电机输出电压而工作。
上述所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中，如有可能，各实施例中所讨论的特征是可互换的。在上面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本实用新型的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本实用新型的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本实用新型的各方面。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。其他相对性的用语，例如“高”“低”“顶”“底”“前”“后”“左”“右”等也作具有类似含义。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
本说明书中，用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本说明书提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本说明书公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本实用新型的多个可替代方面。本说明书所述的实施方式说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。
1.一种转子结构，用于永磁发电机，其特征在于，包括：
柱体，其上设置有沿所述柱体的轴线所在方向贯穿所述柱体的通孔，用于将转子固定在转子轴上；
第一磁钢，平行于所述柱体的轴线设置，嵌入所述柱体，且不凸出于所述柱体，包括多个第一子磁钢；
第二磁钢，平行于所述柱体的轴线设置，嵌入所述柱体，且不凸出于所述柱体，与所述第一磁钢相对设置且极性相反，且包括多个第二子磁钢，每个所述第二子磁钢均具有一个与所述第二子磁钢相对设置的第一子磁钢；
在第一磁钢以及第二磁钢之间设置沿所述柱体的轴向方向贯穿所述柱体的凹槽；
隔离材料，完全覆盖于所述第一磁钢以及第二磁钢。
2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述柱体包括：
多层转子硅钢片，多层所述转子硅钢片叠加形成所述柱体；
多个螺纹孔，沿所述柱体的轴向方向上贯穿所述柱体。
3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于，所述柱体还包括：
磁钢安装孔，包括第一安装孔以及第二安装孔，沿所述柱体的轴向方向贯穿所述柱体，所述第一磁钢和第二磁钢分别安装在第一安装孔和第二安装孔内。
4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于，所述转子结构还包括两个盖板，分别设于所述柱体垂直于所述轴线的两端，用于防止所述磁钢从所述磁钢安装孔中滑落。
5.根据权利要求4所述的转子结构，其特征在于，所述盖板上具有与所述通孔相适配的第一过孔；以及与所述螺纹孔相适配的第二过孔。
6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，所述柱体具有沿所述柱体的轴向方向贯穿所述柱体的磁钢安装槽，所述磁钢固定于所述磁钢安装槽，且不凸出于所述磁钢安装槽。
7.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，多个所述第一子磁钢以第一预设角度连接构成第一磁钢；多个所述第二子磁钢以第一预设角度连接构成第二磁钢。
8.一种永磁发电机，其特征在于，包括：
权利要求1～7任一项所述的转子结构。
9.根据权利要求8所述的永磁发电机，其特征在于，所述永磁发电机还包括：
定子结构，所述定子结构为环柱结构，所述转子结构设置于所述环柱孔内且不与所述定子结构接触。
10.根据权利要求9所述的永磁发电机，其特征在于，所述定子结构由多层定子硅钢片采用斜槽叠片形成。
技术总结