CN103904850A - 感应电机的转子芯及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种感应电机的转子芯及其制造方法。根据本发明的一方面可以提供的一种感应电机的转子芯，包括：主体，呈圆筒形状，沿圆周方向形成有多个插槽；转子条，分别插入在所述主体的多个插槽里；端环，结合在所述主体的长度方向的上下侧；其中，所述转子条由插入结合在所述插槽内的第一导体以及包围所述第一导体所形成的第二导体构成。

Description

感应电机的转子芯及其制造方法
技术领域
本发明涉及感应电机的转子芯，具体涉及通过减小感应电机的二次侧电阻来可提高效率且降低噪音的感应电机的转子芯及其制造方法。
背景技术
电机包括很多种，其中最为普遍使用的电机是感应电机。
图1是概略示出感应电机的图。
参照图1，感应电机1可以包括：定子10；外壳20，用于支撑所述定子10；转子30，可旋转地设置在所述定子10的内部，由转子芯32和旋转轴34构成。
所述的感应电机1是向用于对定子（Stator）10施加交流电压的转子（Rotor）30通电而产生旋转力的交流电机，当向缠绕了三相线圈（coil）的定子10接通三相交流电时会产生旋转磁场，由此夹设在转子芯32的插槽里的转子条（导体）（未图示）上产生电动势，从而产生涡流而使得转子30旋转。
即，当向附着了N极和S极的定子10施加电流时，在设置于所述定子10内侧的转子30上产生感应电压而发生电流流动。
因此，根据弗林明左手定则，转子30基于磁通量与电流的相互作用朝与磁极的旋转方向相同的方向跟随磁极旋转。
通常，插入在所述转子芯32的插槽（未图示）里的转子条，使用价格廉、比重低、重量轻、熔点低的铝或铜。
但是，对于所述的铝或铜来讲，其中铝的导电率为铜的65%，从而具有二次电阻比铜要高的缺点。由此原因，虽然近来更多使用铜，但是由于铜比铝的比重高，因此转子30的转速越快，转子条的离心力就越大，从而具有转子芯32的结构强度变脆弱的缺点。
即，在初期，插入在所述转子芯32的插槽里的转子条使用了铝材质，从而可以生产比重低、价格廉的转子条，但是由于电传输的导电率低，因此用铜材质构成的转子条代替了前者。
但是，即便如此，转子30越是以高速旋转，由于其比重大而离心力也变得越大，当离心力的作用大于转子芯32的屈服应力时，会存在转子芯32破损的问题，同时由于需要在转子芯32上所形成的插槽里用压铸模具来成型熔点高的铜，因此存在制造费用上升且制造工艺复杂的问题。
另外，由于比重高，因此当高速旋转时转子条会冲击插槽的内周面，从而存在因所述冲击导致振动而发生噪音的缺点。
据此，本发明的申请人设法寻求可以解决如上所述现有技术的问题的感应电机的转子芯及其制造方法。
现有技术文献：韩国公开专利第2002-0040045
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种与使用单纯由铝或铜构成的转子条的转子芯相比，可提高感应电机的效率的同时，降低转子旋转时可能发生的噪音，而且简化制造工艺而能够以低廉价格制造的感应电机的转子芯及其制造方法。
根据本发明的一方面可以提供的一种感应电机的转子芯，包括：主体，呈圆筒形状，沿圆周方向形成有多个插槽；转子条，分别插入在所述主体的多个插槽里；端环，结合在所述主体的长度方向的上下侧；其中，所述转子条由插入结合在所述插槽内的第一导体以及包围所述第一导体所形成的第二导体构成。
并且，所述第一导体可以由铜材质形成。
而且，所述第二导体可以由铝材质形成。
并且，所述第一导体插入结合在所述插槽内，在将所述第一导体置于所述插槽内后，通过压铸将所述第二导体一体形成在所述第一导体上。
另外，根据本发明一实施例可以提供的感应电机的转子芯制造方法，包括如下步骤：形成有多个插槽的主体定位的阶段；向所述主体的插槽内插入结合第一导体的阶段；在所述第一导体被插入结合的插槽内，压铸第二导体的阶段；在所述主体的长度方向的两侧末端，通过焊接将由所述第一导体和所述第二导体构成的转子条与端环进行结合的阶段。
本发明的实施例，针对在现有技术中转子芯的转子条由于仅使用铝或铜来制造而发生的制造工艺的不便和费用上升的问题，通过在插槽内插入由铜构成的转子条之后使用铝进行压铸模工艺，来解除了制造工艺的不便，而且通过对熔点低的铝进行熔融还可以降低制造费用。
并且，由于转子条使用了铜，因此可以提高感应电机的效率。
附图说明
图1为概略示出感应电机的示意图；
图2为概略示出根据本发明一实施例的感应电机的转子芯的示意图；
图3为图2中A-A线剖视图；
图4为根据本发明一实施例的图2中B-B线剖视图；
图5a至图5c为概略示出根据本发明一实施例的感应电机的制造顺序的示意图。
*符号说明*
100：转子芯      110：主体
112：插槽        120：转子条
122：第一导体    124：第二导体
130：端环（end ring）
具体实施方式
以下，参照附图详细说明根据本发明实施例的感应电机的转子芯及其制造方法。
图2是概略示出根据本发明一实施例的感应电机的转子芯的示意图。
参照图2，根据本发明一实施例的感应电机的转子芯100可以包括：主体110，呈圆筒形状，沿圆周方向形成有多个插槽112；转子条120，分别插入在所述主体110的多个插槽112里；端环130，结合在所述主体110的长度方向的上下侧。
具体来讲，所述主体110呈圆筒形状，并且如图3及图4所示，沿圆周方向可以形成多个插槽112。
此时，所述插槽112沿所述主体110的长度方向贯通而形成，根据需要，可以将形成有所述插槽112的主体110形成为开放或密封的形式。
在此，向所述多个插槽112的内部可以插入转子条120。所述转子条120为导体，可以包括由铜材质构成的第一导体122以及包围所述第一导体122的铝材质的第二导体124。
具体而言，所述第一导体122由铜材质构成，以小于所述插槽112的形状而形成，能够以插入结合的方式结合在所述插槽112内部。
并且，对于所述第二导体124来讲，在所述第一导体122插入结合在插槽112内部的状态下，可以通过压铸模以包围所述第一导体的方式形成。
所述压铸（die casting）还称之为拉模铸造，是指向与所需的铸造形状完全一致地被精确机加工的钢制的模具里，注入熔融金属而获得与模具完全相同的铸件的精密铸造法。
即，通过压铸模可以将作为第二导体124的铝以包围所述第一导体122的方式形成。
另外，在所述主体110的长度方向的两侧末端可以设置端环130。
所述端环130与所述第二导体124相同以铝材质形成，可通过焊接与所述转子条120相固定结合。
由此，具有如上所述结构的根据本发明一实施例的感应电机的转子芯100，将由小于主体110的插槽112之大小的铜材质所构成的第一导体122插入结合到插槽112内之后，使用铝压铸的方法以包围所述第一导体122的方式形成第二导体124，从而能够使导电率变得优秀。
并且，通过铝压铸可以完全填补插槽112的内部空间，因此可以最小化转子旋转时可能发生的噪音。
而且，将事先加工的铜材质的第一导体122插入结合到插槽112内之后，通过压铸模将熔点低的铝材质的第二导体124与所述第一导体122相一体化，从而制造工艺简单，因此还可以节约制造费用。
在此，对根据本发明一实施例的感应电机的转子芯100的制造方法进行说明如下。
图5a至图5c是概略示出根据本发明一实施例的感应电机的制造顺序的示意图。
首先，在起初将形成有多个插槽112的主体110定位。
之后，在所述插槽112内结合转子条120。此时，将起初由铜材质构成的第一导体122制作成与所述插槽112相同的形态，但将之制作为稍微小于形成在所述主体110的插槽112。
接着，向所述插槽112内插入结合第一导体122后，通过铝压铸过程以包围所述第一导体122的方式形成第二导体124。
即，将所述第一导体122形成为小于插槽112的大小，从而使得由铜材质构成的第一导体122容易插入到所述插槽112内，之后向插槽112内注入熔融的铝，以填充插槽。
在所述主体110的插槽112内结合设置由第一导体122和第二导体124构成的转子条120之后，在所述主体110的长度方向的上部及下部焊接由铝材质构成的端环130，由此完成制造过程。
据此，可简单、方便地制造根据本发明一实施例的感应电机的转子芯100。
以上，对本发明的一实施例进行了说明，但只要是本领域的普通技术人员都能够在不脱离权利要求书中记载的本发明思想的范围内，通过进行构成要素的添加、变更、删除或追加等，可以对本发明做各种修改或变更，而这些应当都包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种感应电机的转子芯，其特征在于，包括：
主体，呈圆筒形状，沿圆周方向形成有多个插槽；
转子条，分别插入在所述主体的多个插槽里；
端环，结合在所述主体的长度方向的上下侧；
其中，所述转子条由插入结合在所述插槽内的第一导体以及包围所述第一导体所形成的第二导体构成。
2.如权利要求1所述的感应电机的转子芯，其特征在于，
所述第一导体由铜材质形成。
3.如权利要求1所述的感应电机的转子芯，其特征在于，
所述第二导体由铝材质形成。
4.如权利要求1所述的感应电机的转子芯，其特征在于，
所述第一导体插入结合在所述插槽内，在将所述第一导体置于所述插槽内后，通过压铸将所述第二导体一体形成在所述第一导体上。
5.一种感应电机的转子芯制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
将形成有多个插槽的主体定位的阶段；
向所述主体的插槽内插入结合第一导体的阶段；
在所述第一导体被插入结合的插槽内，压铸第二导体的阶段；
在所述主体的长度方向的两侧末端，通过焊接将由所述第一导体和所述第二导体构成的转子条与端环进行结合的阶段。
6.如权利要求5所述的感应电机的转子芯制造方法，其特征在于，
所述第一导体由铜材质形成。
7.如权利要求5所述的感应电机的转子芯制造方法，其特征在于，
所述第二导体由铝材质形成。
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