CN103166343A - 用于永磁电动机的转子冲片和转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于永磁电动机的转子冲片和和转子。所述转子冲片沿转子冲片靠近转轴一侧的边缘设有多个用于容纳永磁体的朝向转轴的一侧开口的永磁体槽，转子冲片远离转轴一侧沿其圆周设有多个用于容置起动铜条的多个长度方向沿转子冲片的径向设置的铜条槽，所述铜条槽包括与永磁体槽相对设置并对接的第一铜条槽和未与永磁体槽相对的第二铜条槽，第二铜条槽的长度大于第一铜条槽的长度。本发明的转子，包括转子铁心和位于转子铁心内的多个起动笼条，所述转子铁心由多个如上所述的转子冲片叠合而成。本发明通过调节第一与第二铜条槽的面积的比例、调节(增大)转子的电阻值，以提高电动机的异步起动转矩。

Description

用于永磁电动机的转子冲片和转子

技术领域

本发明属于电动机技术领域，特别是涉及一种用于永磁电动机的转子冲片和转子，所述转子的转子铁心采用所述转子冲片叠合而成。

背景技术

工业生产中的设备对中大功率高压电动机的起动性能有着一定的要求，而普通高压三相异步电动机的起动转矩倍数过低，往往小于1.0倍，满足不了实际生产中的需要。当使用普通异步电动机时、只得增加电动机的装备功率，致使设备在运行时、电动机不在技术能效特性的经济范围内运行。本发明永磁同步电动机有着高效节能，起动性能良好等优点，被工矿企业广泛使用。

永磁同步电动机由于在转子上装有永磁体以及交、直轴磁路的不对称性，使其在起动过程中电磁状态极为复杂，起动过程平均转矩中除含有异步起动转矩外，还含有永磁体存在导致的发电制动转矩。起动平均转矩可以采用如下数学关系表示：

$T_c=\frac{\mathrm{mp}{U}^2{R_2}^{\′}/s}{2\mathrm{\πf}[{(R_1+c_1{R}_2^{\′}/s)}^2+{(X_1+c_1{X}_2^{\′})}^2]}$

式中c₁-由于采用感应电动机Γ形近似等效电路而引入的修正系数，

$c_1=1+\frac{X_1}{X_m}$

R′₂-转子电阻折算值(Ω)

X′₂-转子漏抗折算值(Ω)

由以上公式可见，起动转矩T_c是与转子电阻折算值R′₂成正比的，也即与转子电阻R₂成正比。由此可见，增大转子的电阻值可以提高异步起动转矩，进而提高永磁电动机的起动平均转矩。

永磁电动机的转子包括转子铁心和设在转子铁心上的起动笼，起动笼包括多个起动笼条，起动笼条一般为铜条。转子铁心上开设有多个平行于转轴的用于容置起动笼条的铜条槽，然后在铜条槽内放置有起动铜条，多个起动铜条连接成起动笼。其中，转子铁心包括相互叠合的形状相同的多个转子冲片，现有技术的转子冲片1的形状如图1所示，每片转子冲片1上设置有多个用于容置永磁体的永磁体槽13，永磁体槽13为朝向转轴的一侧为开口，转子冲片1远离转轴的一侧沿其圆周设有多个用于容置起动铜条的铜条槽。现有技术的缺点在于，铜条槽的尺寸大小相同，与永磁体槽13相对的第一铜条槽11由于受设在其内侧的永磁体槽13的限制，尺寸较小，其他部位的第二铜条槽12与第一铜条槽11保持相同的尺寸，影响放置于其内的起动铜条的整体尺寸，进而影响转子电阻值R₂的调节，最终影响异步起动转矩的提高及其他转矩性能调控。

发明内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本发明要解决的问题是，提高永磁电动机的转子电阻及永磁电动机的异步起动转矩，最终提高永磁电动机的起动平均转矩。

为解决上述问题，本发明提供了一种用于永磁电动机的转子冲片，沿所述转子冲片靠近转轴一侧的边缘设有多个用于容纳永磁体的朝向所述转轴的一侧开口的永磁体槽，所述转子冲片远离所述转轴一侧沿其圆周设有多个用于容置起动铜条的多个长度方向沿所述转子冲片的径向设置的铜条槽，所述铜条槽包括与所述永磁体槽相对设置并对接的第一铜条槽和未与所述永磁体槽相对的第二铜条槽，所述第二铜条槽的长度大于所述第一铜条槽的长度。

作为优选，所述铜条槽的横截面为矩形。

本发明还提供了一种用于永磁电动机的转子，包括转子铁心和位于所述转子铁心内的多个起动笼条，所述转子铁心包括叠合在一起的多个如上所述的转子冲片。

作为优选，所述多个起动笼条采用不同的材质。

进一步地，作为优选，所述起动笼条间隔采用黄铜和紫铜。

与现有技术相比，本发明的有益效果有：通过调节两种不同的铜条槽的尺寸，增大转子的电阻值，提高电动机的异步起动转矩。

附图说明

图1为现有技术的转子冲片的结构示意图；

图2为本发明的一个实施例的转子冲片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

如图2所示，本发明的实施例的用于永磁电动机的转子冲片2，沿所述转子冲片2靠近转轴(图中未示出)一侧的边缘设有多个用于容纳永磁体的朝向所述转轴的一侧开口的永磁体槽23，转子冲片2远离所述转轴一侧沿其圆周设有多个用于容置起动铜条的多个铜条槽，铜条槽的长度方向沿所述转子冲片2的径向设置，如图2所示，所述铜条槽包括与永磁体槽23相对设置并对接的第一铜条槽21和未与永磁体槽23相对的第二铜条槽22，第二铜条槽22的长度大于第一铜条槽21的长度。本实施例中，第一铜条槽21与永磁体槽23对接，在永磁体槽23一定的情况下，第一铜条槽21的长度取得最大值。本发明通过增大未与永磁体槽相对的第二铜条槽22的长度，调节第一铜条槽21长度和第二铜条槽22的长度比例、从而调节转子的电阻值，提高电动机的异步起动转矩。如图2所示，作为优选，本实施例中，第一铜条槽21和第二铜条槽22的横截面均为矩形，矩形的铜条槽可以利用集肤效应进一步增大转子的电阻值。当然，第一铜条槽21和第二铜条槽22还可以采用椭圆形等其他形状。此外，与永磁体槽23相对设置的第一铜条槽21的数量可以为一个或两个，甚至更多个。

本发明还提供了一种用于永磁电动机的转子，包括转子铁心和位于所述转子铁心内的多个起动笼条，与现有技术不同的是，所述转子铁心包括叠合在一起的多个如上所述的转子冲片2，多个转子冲片2叠合成柱状的转子铁心，可沿其铜条槽设置起动笼条，形成起动笼。其中，多个起动笼条可以采用相同材质，如全部采用黄铜和紫铜；还可以采用不同的材质，如间隔采用黄铜或紫铜，即按照相邻的铜条槽分别为黄铜和紫铜。若起动笼条全部采用紫铜，起动转矩倍数可达到1.5-2.0，若采用紫铜与黄铜间隔放置，起动转矩倍数甚至可达到2.5，使电动机在保持高功率因数、高效率的情况下起动更加迅速和稳定，同时加强了电动机的牵入同步的能力。当然，本领域的技术人员应当知晓的是，转子铜条的电阻值要在允许的范围内增大，否则达不到提高起动转矩的效果。

当然，以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于永磁电动机的转子冲片，沿所述转子冲片靠近转轴一侧的边缘设有多个用于容纳永磁体的朝向所述转轴的一侧开口的永磁体槽，所述转子冲片远离所述转轴一侧沿其圆周设有多个用于容置起动铜条的多个长度方向沿所述转子冲片的径向设置的铜条槽，其特征在于，所述铜条槽包括与所述永磁体槽相对设置并对接的第一铜条槽和未与所述永磁体槽相对的第二铜条槽，所述第二铜条槽的长度大于所述第一铜条槽的长度。

2.如权利要求1所述的用于永磁电动机的转子冲片，其特征在于，所述铜条槽的横截面为矩形。

3.一种用于永磁电动机的转子，包括转子铁心和位于所述转子铁心内的多个起动笼条，其特征在于，所述转子铁心包括叠合在一起的多个如权利要求1或2所述的转子冲片。

4.如权利要求所述3的用于永磁电动机的转子，其特征在于，所述多个起动笼条采用不同的材质。

5.如权利要求所述4的用于永磁电动机的转子，其特征在于，所述起动笼条间隔采用黄铜和紫铜。

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