轉子衝片、轉子鐵芯及電的製造方法
2024-03-25 13:23:05
轉子衝片、轉子鐵芯及電的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種轉子衝片、轉子鐵芯及電機，該轉子衝片具有圓環狀的軛部，軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，軛部的中部設有轉軸孔，每一鑄鋁槽具有靠近轉子衝片周緣的上部以及靠近軛部的下部，上部與下部通過連接部連接，其中，每一鑄鋁槽的上部為半圓形或小半圓形，下部為梯形，梯形靠近軛部的第一底邊的長度小於梯形遠離軛部的第二底邊的長度。轉子鐵芯由多片上述的轉子衝片疊壓而成，電機具有定子及轉子，轉子具有上述的轉子鐵芯。本實用新型提供的轉子衝片的鑄鋁槽面積較大，電機運行時轉子鐵芯的軛部的磁場密度較低，額定效率及功率因數較高。
【專利說明】轉子衝片、轉子鐵芯及電機
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及電機領域，尤其是涉及一種離心式壓縮機用的電機以及這種電機使用的轉子衝片、轉子鐵芯。
【背景技術】
[0002]電機廣泛地應用在工業生產以及生活的各種電器設備中，常見的電機包括直流無刷電機、交流塑封電機、三相異步電機等。現有的電機均具有定子以及相對於定子旋轉的轉子，轉子軸安裝在轉子中並隨轉子的旋轉而旋轉，並由此輸出動力。
[0003]目前離心式壓縮機所使用的電機為三相異步電機，其具有定子以及安裝在定子內的轉子，轉子為鑄鋁轉子，其具有轉子鐵芯以及在轉子鐵芯上鑄鋁形成的鋁環。轉子鐵芯由多片轉子衝片疊壓而成，參見圖1，轉子衝片10大致呈圓環狀，其具有圓環狀的軛部11，在軛部11的外側設有多個鑄鋁槽12，多個鑄鋁槽12分布在轉子衝片10的周緣上，且在轉子衝片10的周向上均勻布置。圖1中僅示出三個鑄鋁槽12，其他鑄鋁槽12未示出。
[0004]每一個鑄鋁槽12沿轉子衝片10的徑向延伸，且槽口閉合。轉子衝片10的中部開設有圓形的轉軸孔13，以便於轉子軸穿過轉軸孔13。每一個鑄鋁槽12具有靠近轉子衝片10周緣的上部15以及靠近軛部11的下部16，由圖1可見，上部15為圓形，下部16為梨形。相鄰的兩個鑄鋁槽12之間形成一個齒17，因此轉子衝片10的周向上具有多個齒17，多個齒17所在的區域為齒部，因此轉子衝片10的齒部位於軛部11外。
[0005]參見圖2，轉子鐵芯20由多片轉子衝片10疊壓而成，因此轉子鐵芯20大致呈圓環柱狀，其具有圓環柱狀的軛部21，在軛部21的外側形成多個在周向上均勻布置的鑄鋁槽(圖2中不可見)，每一個鑄鋁槽沿轉子鐵芯20的徑向延伸。並且，相鄰的兩個鑄鋁槽之間形成一個齒，多個齒所在的區域為轉子鐵芯20的齒部。
[0006]轉子鐵芯20的中部開設有轉軸孔23，轉子軸可以穿過轉軸孔23。並且，轉子軸與轉軸孔23過盈配合，由此實現轉子軸與轉子鐵芯20的固定，轉子軸隨轉子鐵芯23的旋轉而旋轉。
[0007]通常，轉子鐵芯20鑄鋁後在轉子鐵芯20的兩端分別形成鋁環26、27，鋁環26、27也是呈圓環柱狀，其內徑大於轉子衝片10的內徑。鋁環26、27上設有多個通風孔28，轉子鐵芯20旋轉時空氣從通風孔28流進，實現對轉子鐵芯20的降溫。
[0008]然而，現有的這種轉子鐵芯20的結構是為了適應製冷壓縮機用三相異步電動機性能要求的要求而設計，即滿足電機起動力矩較大、起動電流倍數小的要求，因此鑄鋁槽採用的雙鼠籠形狀，且槽口採用的是閉口槽。雖然這種轉子鐵芯20能改善電機的起動性能，抑制起動電流，提高起動轉矩倍數，但當電機外徑較小時，特別是轉子鐵芯20的外徑小於150mm時，鑄鋁槽12的橫截面積較小，轉子衝片10的齒部利用率低，導致電機的額定效率較低。並且，由於轉子鐵芯20的鑄鋁槽的高度較大，軛部21尺寸過小，軛部21磁密高，導致電機的功率因數較低。
【發明內容】
[0009]本實用新型的主要目的是提供一種鑄鋁槽橫截面積大且齒部利用率高的轉子衝片。
[0010]本實用新型的另一目的是提供一種運行時軛部磁場密度較低的轉子鐵芯。
[0011]本實用新型的再一目的是提供一種額定效率及功率因數較高的電機。
[0012]為實現本實用新型的主要目的，本實用新型提供的轉子衝片具有圓環狀的軛部，軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，軛部的中部設有轉軸孔，每一鑄鋁槽具有靠近轉子衝片周緣的上部以及靠近軛部的下部，上部與下部通過連接部連接，其中，每一鑄鋁槽的上部為半圓形或小半圓形，下部為梯形，梯形靠近軛部的第一底邊的長度小於梯形遠離軛部的第二底邊的長度。
[0013]由上述方案可見，將鑄鋁槽的上部設計成半圓形或者小半圓形，下部設計成梯形，由此增大鑄鋁槽的面積，同時，增加了軛部的徑向尺寸，轉子衝片的齒部利用率得以提高，軛部的磁場密度得以降低。使用這樣轉子衝片疊壓而成的轉子鐵芯製成的電機，提高電機的額定效率及功率因數。
[0014]一個優選的方案是，梯形的第一底邊為弧線，且多個鑄鋁槽的梯形的第一底邊位於同一圓周上。
[0015]由此可見，由於轉子衝片為圓形，將梯形的第一底邊設計成弧形，有利於轉子衝片的加工，且多個鑄鋁槽的梯形的第一底邊在同一圓周上，也有利於磁場密度分布更為均勻。
[0016]進一步的方案是，梯形的第二底邊為弧線，且多個鑄鋁槽的梯形的第二底邊位於同一圓周上。
[0017]可見，將鑄鋁槽的第二底邊也設計成弧形，方便轉子衝片的加工，也可以提高轉子鐵芯旋轉時的磁場密度均勻性。
[0018]為實現本實用新型的另一目的，本實用新型提供的轉子鐵芯由多片轉子衝片疊壓而成，轉子衝片包括圓環狀的軛部，軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，軛部的中部設有轉軸孔，每一鑄鋁槽具有靠近轉子衝片周緣的上部以及靠近軛部的下部，上部與下部通過連接部連接，其中，每一鑄鋁槽的上部為半圓形或小半圓形，下部為梯形，梯形靠近軛部的第一底邊的長度小於梯形遠離軛部的第二底邊的長度。
[0019]由上述方案可見，將鑄鋁槽的上部設計成半圓形或者小半圓形，將下部設計成梯形後，增大鑄鋁槽的面積、降低鑄鋁槽整體高度，使轉子鐵芯旋轉時齒部的利用率較高、軛部的磁場密度較低，增大電機的額定效率及功率因數。
[0020]為實現本實用新型的再一目的，本實用新型提供的電機具有定子以及安裝在定子內的轉子，轉子具有轉子鐵芯，轉子鐵芯由多片轉子衝片疊壓而成，轉子衝片包括圓環狀的軛部，軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，軛部的中部設有轉軸孔，每一鑄鋁槽具有靠近轉子衝片周緣的上部以及靠近軛部的下部，上部與下部通過連接部連接，其中，每一鑄鋁槽的上部為半圓形或小半圓形，下部為梯形，梯形靠近軛部的第一底邊的長度小於梯形遠離軛部的第二底邊的長度。
[0021]由上述方案可見，由於轉子鐵芯的鑄鋁槽上部為半圓形或小半圓形，下部為梯形，鑄鋁槽的橫截面積較大、軛部的徑向尺寸增加，電機運行時轉子鐵芯的齒部利用率較高、軛部的磁場密度較低，電機的額定效率提高，功率因數也得以提高。【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是現有轉子衝片的結構圖。
[0023]圖2是現有轉子鐵芯鑄鋁後的結構圖。
[0024]圖3是本實用新型轉子衝片實施例的結構圖。
[0025]圖4是圖3的局部結構放大圖。
[0026]以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明。
【具體實施方式】
[0027]本實用新型的電機可以應用在離心式製冷壓縮機內的三相異步電機，其具有殼體，在殼體內安裝有定子以及轉子，定子具有定子鐵芯，定子鐵芯的中部設有圓形的轉子安裝孔，轉子安裝在轉子安裝孔內。本實用新型的轉子為鑄鋁轉子，其具有轉子鐵芯以及鑄鋁形成在轉子鐵芯鑄鋁槽內的鋁條。並且，轉子鐵芯由多片轉子衝片疊壓而成。
[0028]參見圖3，轉子衝片30由矽鋼片衝壓而成，其大致呈圓環狀，其外徑Φ A為90毫米至150毫米之間。因此，多片轉子衝片30疊壓形成轉子鐵芯後，轉子鐵芯的外徑也在90毫米至150毫米之間。
[0029]轉子衝片30設有圓環狀的軛部31，在軛部31的外側設有多個鑄鋁槽40，每一個鑄鋁槽40沿轉子衝片30的徑向延伸。並且，多個鑄鋁槽40在轉子衝片30的周向上均勻布置，且均布置在轉子鐵芯30的周緣上。本實施例的轉子衝片30共設有二十八個鑄鋁槽40，圖3中僅示出三個，其他的鑄鋁槽40形狀與圖3中所示出的鑄鋁槽40形狀相同，圖3中未示出。
[0030]轉子衝片30的中部設有圓形的轉軸孔32，轉子軸可以穿過轉軸孔32。多片轉子衝片30疊壓形成轉子鐵芯後，轉子鐵芯的中部形成圓柱狀的軸孔，轉子軸與軸孔過盈配合。轉子鐵芯旋轉時轉子軸隨之旋轉，由此向外輸出動力。
[0031 ] 參見圖4，鑄鋁槽40為閉口槽，其具有靠近轉子衝片30周緣的上部41以及靠近軛部31的下部43，上部41與下部43之間通過連接部46連通，連接部46在轉子衝片30周向上的長度小於上部41、下部43在轉子衝片30周向上的長度。
[0032]本實施例中，鑄鋁槽40的上部41為半圓形，即上部41靠近轉子衝片30的周緣處為半圓形的弧線42，靠近連接部46處為直線。實際應用時，上部41也可以是小半圓形，即小於整圓一半的形狀，也就是弧線42為劣弧。並且，上部41的半徑Rl為3.8毫米。
[0033]鑄鋁槽40的下部43為梯形，且靠近軛部31的底邊44在轉子衝片30周向上的長度較小，其長度D4為5.1毫米。下部43的梯形遠離軛部31的底邊45在轉子衝片30周向上的長度較長，其長度D3為7.8毫米。本實施例中，底邊44以及底邊45均為直線，為了方便鑄鋁槽40的加工，可以將底邊44以及底邊45設計成弧線，且多個鑄鋁槽40的底邊44在同一圓周上，多個鑄鋁槽40的底邊45也是在同一圓周上，優選地，兩個圓周均是以轉子衝片30的圓心的圓周。
[0034]下部43的高度D5，即底邊44與底邊45之間的距離為12毫米。
[0035]連接部46為矩形，其在轉子衝片30周向上的長度Dl為2.5毫米至3.5毫米之間，本實施例中，Dl為2.6毫米。連接部46的高度D2為2.0毫米至3.5毫米之間，本實施例中，D2為2.6毫米。
[0036]由於將鑄鋁槽40的上部41設計成半圓形或者小半圓形，並且將下部設計成梯形，增大鑄鋁槽40的面積、降低鑄鋁槽40整體高度，電機運行時效率可以從現有的91.5%提高至91.8%，並且電機的功率因數從現在的0.85提高至0.888，且轉子鐵芯軛部的磁場密度較低，還能保證電機有較大的起動電流倍數以及較大的起動轉矩倍數。
[0037]當然，上述實施例僅是本實用新型優選的實施方式，實際應用時可以有更多的改變，例如，鑄鋁槽的數量不一定是二十八個，數量可以增加或減小；或者，連接部的形狀不一定是矩形，可以是梯形等形狀，這樣的改變也能實現本實用新型的目的。
[0038]最後需要強調的是，本實用新型不限於上述實施方式，如鑄鋁槽上部尺寸與下部尺寸的改變、梯形底邊弧線形狀的改變等變化也應該包括在本實用新型權利要求的保護範圍內。
【權利要求】
1.轉子衝片，包括 圓環狀的軛部，所述軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，所述軛部的中部設有轉軸孔； 每一所述鑄鋁槽具有靠近所述轉子衝片周緣的上部以及靠近所述軛部的下部，所述上部與所述下部通過連接部連接； 其特徵在於: 每一所述鑄鋁槽的所述上部為半圓形或小半圓形，所述下部為梯形，所述梯形靠近所述軛部的第一底邊的長度小於所述梯形遠離所述軛部的第二底邊的長度。
2.根據權利要求1所述的轉子衝片，其特徵在於: 所述梯形的所述第一底邊為弧線。
3.根據權利要求2所述的轉子衝片，其特徵在於: 多個所述鑄鋁槽的所述梯形的第一底邊位於同一圓周上。
4.根據權利要求1至3任一項所述的轉子衝片，其特徵在於: 所述梯形的所述第二底邊為弧線。
5.根據權利要求4所述的轉子衝片，其特徵在於: 多個所述鑄鋁槽的所述梯形的第二底邊位於同一圓周上。
6.根據權利要求1至3任一項所述的轉子衝片，其特徵在於: 所述連接部為矩形。
7.轉子鐵芯，由多片轉子衝片疊壓而成，所述轉子衝片包括 圓環狀的軛部，所述軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，所述軛部的中部設有轉軸孔，每一所述鑄鋁槽具有靠近所述轉子衝片周緣的上部以及靠近所述軛部的下部，所述上部與所述下部通過連接部連接； 其特徵在於: 每一所述鑄鋁槽的所述上部為半圓形或小半圓形，所述下部為梯形，所述梯形靠近所述軛部的第一底邊的長度小於所述梯形遠離所述軛部的第二底邊的長度。
8.根據權利要求7所述的轉子鐵芯，其特徵在於: 所述梯形的所述第一底邊為弧線，且多個所述鑄鋁槽的所述梯形的第一底邊位於同一圓周上。
9.電機,包括 定子以及安裝在所述定子內的轉子，所述轉子具有轉子鐵芯，所述轉子鐵芯由多片轉子衝片疊壓而成，所述轉子衝片具有圓環狀的軛部，所述軛部的外側設有沿轉子衝片徑向延伸的多個鑄鋁槽，所述軛部的中部設有轉軸孔，每一所述鑄鋁槽具有靠近所述轉子衝片周緣的上部以及靠近所述軛部的下部，所述上部與所述下部通過連接部連接； 其特徵在於: 每一所述鑄鋁槽的所述上部為半圓形或小半圓形，所述下部為梯形，所述梯形靠近所述軛部的第一底邊的長度小於所述梯形遠離所述軛部的第二底邊的長度。
10.根據權利要求9所述的電機，其特徵在於: 所述梯形的所述第一底邊為弧線，且多個所述鑄鋁槽的所述梯形的第一底邊位於同一圓周上。
【文檔編號】H02K17/12GK203645509SQ201320788302
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】朱一靜, 彭雄文 申請人:珠海凱邦電機製造有限公司, 珠海格力電器股份有限公司, 合肥凱邦電機有限公司, 重慶凱邦電機有限公司, 河南凱邦電機有限公司