CN105119406A - 双笼转子冲片、双笼转子及电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双笼转子冲片、双笼转子及电机，其中，所述双笼转子冲片为圆环形结构，所述圆环形结构的双笼转子冲片上沿周向设置有多个转子槽，所述多个转子槽为双笼凸型槽、双笼梯形槽和双笼刀型槽中任意两种或三种槽型结构的组合。本发明降低了电机的启动电流和槽漏抗，提升了电机的集肤效应和转速，增强了电机的启动能力和运行稳定性。

Description

双笼转子冲片、双笼转子及电机
技术领域
本发明涉及电机领域，特别是涉及一种双笼转子冲片、具有该双笼转子冲片的双笼转子，以及具有该双笼转子的电机。
背景技术
转子是电机中的一个重要部件，由转子铁芯、转子绕组和转轴组成，其作用是在旋转磁场的作用下，产生感应电动势或感应电流。转子铁芯通常由多片转子冲片叠压而成，每片转子冲片上均开设有多个转子槽。传统转子冲片中的转子槽大多为梨形槽，其结构单一，不利于电机整体性能的提升。
发明内容
本发明提供了一种双笼转子冲片、双笼转子及电机，有效提高了电机的整体性能。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种双笼转子冲片，所述双笼转子冲片为圆环形结构，所述圆环形结构的双笼转子冲片上沿周向设置有多个转子槽，
所述多个转子槽为双笼凸型槽、双笼梯形槽和双笼刀型槽中任意两种或三种槽型结构的组合。
在其中一个实施例中，所述多个转子槽均为开口槽。
在其中一个实施例中，所述多个转子槽为双笼凸型槽、双笼梯形槽和双笼刀型槽三种槽型结构的组合，所述三种槽型结构按照1:1:1的数量比交替分布。
在其中一个实施例中，所述多个转子槽为双笼凸型槽和双笼梯形槽两种槽型结构的组合，所述双笼凸型槽和所述双笼梯形槽按照1:1的数量比交替分布。
在其中一个实施例中，所述多个转子槽为双笼凸型槽和双笼刀型槽两种槽型结构的组合，所述双笼凸型槽和所述双笼刀型槽以1:2的数量比交替分布。
在其中一个实施例中，所述多个转子槽为双笼梯形槽和双笼刀型槽两种槽型结构的组合，所述双笼梯形槽和所述双笼刀型槽以1:2的数量比交替分布。
在其中一个实施例中，所述双笼刀型槽包括刀口和刀背，相邻的两个所述双笼刀型槽的刀口相对设置。
在其中一个实施例中，所述双笼凸型槽包括第一凸型槽和第二凸型槽，所述第一凸型槽和所述第二凸型槽沿着所述双笼转子冲片的径向排布，且所述第一凸型槽靠近所述双笼转子冲片的中心；
所述第一凸型槽的底部和所述第二凸型槽的底部相对设置，所述第一凸型槽的底部开设有第一开口，所述第二凸型槽的底部开设有第二开口，所述第一开口延伸至所述第二开口，形成第一槽颈；
所述第二凸型槽的顶部开设有第三开口，所述第三开口延伸至所述双笼转子冲片的外圆周，形成第二槽颈。
在其中一个实施例中，所述双笼梯形槽包括第一梯形槽和第二梯形槽，所述第一梯形槽和所述第二梯形槽沿着所述双笼转子冲片的径向排布，且所述第一梯形槽靠近所述双笼转子冲片的中心；
所述第一梯形槽的上底和所述第二梯形槽的下底相对设置，且所述第一梯形槽的上底开设有第四开口，所述第二梯形槽的下底开设有第五开口，所述第四开口延伸至所述第五开口，形成第三槽颈；
所述第二梯形槽的上底开设有第六开口，所述第六开口延伸至所述双笼转子冲片的外圆周，形成第四槽颈。
在其中一个实施例中，所述双笼凸型槽为轴对称结构，所述双笼凸型槽的对称单元与所述双笼刀型槽的结构相同。
一种双笼转子，包括转子铁芯，所述转子铁芯由多片所述的双笼转子冲片叠压而成。
一种电机，所述电机包括所述的双笼转子。
本发明具有以下有益效果：
本发明中的转子槽槽型结构多样，可以为双笼凸型槽、双笼梯形槽和双笼刀型槽中任意两种或三种槽型结构的组合；其中，双笼构型使得电机具有启动能力强、运行稳定的优势，而梯形槽、凸型槽和刀型槽中任意两种或三种的组合则使得电机具有集肤效应显著、启动电流低、槽漏抗低、转速高等优点。因此，利用本发明的转子槽可增强电机的整体性能。在实际应用中，可根据使用环境和功率段，来设计三种槽型的选用和数量的匹配，以达到最佳的电机性能。
附图说明
图1为本发明的双笼转子冲片一实施例的结构示意图；
图2为本发明的双笼转子冲片另一实施例的结构示意图；
图3为本发明的双笼转子冲片另一实施例的结构示意图；
图4为本发明的双笼转子冲片另一实施例的结构示意图；
图5为本发明的双笼转子冲片中双笼凸型槽一实施例的结构示意图；
图6为本发明的双笼转子冲片中双笼梯形槽一实施例的结构示意图；
图7为本发明的双笼转子冲片中双笼刀型槽一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明的双笼转子冲片、双笼转子及电机进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种双笼转子冲片，如图1至图4所示，本发明的双笼转子冲片为圆环形结构，该圆环形结构的双笼转子冲片上沿周向设置有多个转子槽。其中，多个转子槽为双笼凸型槽110、双笼梯形槽120和双笼刀型槽130中任意两种或三种槽型结构的组合。
本发明中的转子槽采用两种或三种槽型结构相结合的方式，既延续了每个槽型结构各自的优势，同时，不同槽型结构组合后又能够相互影响，协同作用，进而提高电机的性能；其中，双笼构型使得电机具有启动能力强、运行稳定的优势，而梯形槽、凸型槽和刀型槽中任意两种或三种的组合则使得电机具有集肤效应显著、启动电流低、槽漏抗低、转速高等优点。因此，利用本发明的转子槽可增强电机的整体性能。
较佳地，作为一种可实施方式，多个转子槽均为开口槽，即双笼凸型槽110、双笼梯形槽120和双笼刀型槽130均为开口槽。相对于闭口槽，开口槽可提高电机的启动转矩，进一步改善电机的启动性能。更佳地，多个转子槽沿着转子冲片的周向均匀分布。该方式能够使转子产生的感应电动势或感应电流更加均匀，提高了电机运行的稳定性。
本发明中，所采用的转子槽的槽型结构、每种槽型结构的数量，以及不同槽型结构的组合方式对电机的性能有着较大的影响。在应用时，可根据实际使用环境和功率段来设计三种槽型的选用和数量的匹配，以使得电机达到最佳的性能和稳定性。
参见图1，作为一种可实施方式，多个转子槽为双笼凸型槽110、双笼梯形槽120和双笼刀型槽130三种槽型结构的组合，三种槽型结构按照1:1:1的数量比交替分布，即双笼凸型槽110的相邻侧分别为双笼梯形槽120和双笼刀型槽130，双笼刀型槽130的相邻侧分别为双笼梯形槽120和双笼凸型槽110，双笼梯形槽120的相邻侧分别为双笼凸型槽110和双笼刀型槽130。该实施方式通过三种槽型结构的交替组合，使得电机在启动性能、稳定性和运行效率等方面达到最佳的平衡，有效提高了电机的综合性能。
参见图2，作为另一种可实施方式，多个转子槽为双笼凸型槽110和双笼梯形槽120两种槽型结构的组合；其中，双笼凸型槽110和双笼梯形槽120按照1:1的数量比交替分布，即每隔一个双笼凸型槽110设置一个双笼梯形槽120，每隔一个双笼梯形槽120设置一个双笼凸型槽110。相比于传统技术中的单一的梨形槽，本实施方式通过双笼凸型槽110和双笼梯形槽120的交替分布，使得电机的损耗大幅度降低，电机的转速和运行效率明显提升，其中，电机的损耗降低了7％～8％，电机的转速提升了8％～9％。
如图3所示，作为另一种可实施方式，多个转子槽为双笼凸型槽110和双笼刀型槽130两种槽型结构的组合；其中，双笼凸型槽110和双笼刀型槽130以1:2的数量比交替分布，即每隔一个双笼凸型槽110设置两个双笼刀型槽130，每隔两个双笼刀型槽130设置一个双笼凸型槽110。该方式通过双笼凸型槽110和双笼刀型槽130的相互配合，能够使电机达到最佳的运行稳定性。
参见图4，作为另一种可实施方式，多个转子槽为双笼梯形槽120和双笼刀型槽130两种槽型结构的组合；其中，双笼梯形槽120和双笼刀型槽130以1:2的数量比交替分布，即每隔一个双笼梯形槽120设置两个双笼刀型槽130，每隔两个双笼刀型槽130设置一个双笼梯形槽120。该方式通过双笼梯形槽120和双笼刀型槽130的相互配合，相比于传统技术中单一的梨形槽，使得电机的启动电流降低11％左右，大大提升了电机的启动能力。
如图7所示，本发明的双笼刀型槽130包括刀口132和刀背134，本发明中，刀型槽的刀口132朝向不限，且同一个转子冲片中，刀口132的朝向可以一致，也可以不一致。作为优选，当双笼凸型槽110和双笼刀型槽130以1:2的数量比交替分布，或者双笼梯形槽120和双笼刀型槽130以1:2的数量比交替分布时，相邻的两个所述双笼刀型槽130的刀口132相对设置。该方式能够有效抵消两个相邻的双笼刀型槽130对电机中磁场的影响，从而有利于电机运行稳定性的提升，并能够进一步降低启动电流，增强电机的启动性能。
参见图5，作为一种可实施方式，双笼凸型槽110包括第一凸型槽112和第二凸型槽114。第一凸型槽112和第二凸型槽114均包括槽底和槽顶(凸起的一端为槽顶，与凸起相对的一端为槽底)。其中，第一凸型槽112和第二凸型槽114沿着双笼转子冲片的径向排布，且第一凸型槽112靠近双笼转子冲片的中心；第一凸型槽112的底部和第二凸型槽114的底部相对设置，且第一凸型槽112的底部开设有第一开口，第二凸型槽114的底部开设有第二开口，第一开口延伸至第二开口，形成第一槽颈116；第二凸型槽114的顶部开设有第三开口，第三开口延伸至双笼转子冲片的外圆周，形成第二槽颈118。
较佳地，第二槽颈118的宽度大于第一槽颈116的宽度。该方式能够有效降低槽漏抗，并能够提升电机的启动转矩。更佳地，第一凸型槽112的横截面积大于第二凸型槽114的横截面积，该方式能够进一步降低槽漏抗，提高电机的运行效率。
参见图6，作为一种可实施方式，双笼梯形槽120包括第一梯形槽122和第二梯形槽124。第一梯形槽122和第二梯形槽124均包括上底和下底(较长的为下底，较短的为上底)。其中，第一梯形槽122和第二梯形槽124沿着双笼转子冲片的径向排布，且第一梯形槽122靠近双笼转子冲片的中心；第一梯形槽122的上底和第二梯形槽124的下底相对设置，且第一梯形槽122的上底开设有第四开口，第二梯形槽124的下底开设有第五开口，第四开口延伸至第五开口，形成第三槽颈126；第二梯形槽124的上底开设有第六开口，第六开口延伸至双笼转子冲片的外圆周，形成第四槽颈128。
较佳地，第四槽颈128的宽度大于第三槽颈126的宽度。该方式能够有效降低槽漏抗，并能够提升电机的启动转矩。更佳地，第一梯形槽122的横截面积大于第二梯形槽124的横截面积，该方式能够进一步降低槽漏抗，提高电机的运行效率。
参见图5和图7，作为优选，双笼凸型槽110为轴对称结构，双笼凸型槽110的对称单元与双笼刀型槽130的结构相同。其中，双笼凸型槽110的对称单元是指双笼凸型槽110中位于对称轴任意一侧的结构。该方式简化了转子槽的设计，便于模具的制备；并且，该方式中的双笼凸型槽110和双笼刀型槽130对电机性能的影响具有一定的相似性，使得转子槽对电机性能的影响更具规律性，有利于组合方式的选择。
同时，本发明还提供了一种双笼转子，该双笼转子包括转子铁芯，其中，该转子铁芯由多片上述的双笼转子冲片叠压而成。
此外，本发明还提供了一种电机，包括本发明的双笼转子。
由于采用了本发明的双笼转子冲片，因而，本发明的双笼转子和电机实现了多种槽型结构优势的叠加，具有启动能力强、运行稳定、集肤效应显著、启动电流低、槽漏抗低、转速高等优点，并可根据使用环境和功率段，来设计三种槽型的选用和数量的匹配，以达到最佳的电机性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种双笼转子冲片，所述双笼转子冲片为圆环形结构，所述圆环形结构的双笼转子冲片上沿周向设置有多个转子槽，其特征在于，
所述多个转子槽为双笼凸型槽(110)、双笼梯形槽(120)和双笼刀型槽(130)中任意两种或三种槽型结构的组合。
2.根据权利要求1所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述多个转子槽均为开口槽。
3.根据权利要求1所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述多个转子槽为双笼凸型槽(110)、双笼梯形槽(120)和双笼刀型槽(130)三种槽型结构的组合，所述三种槽型结构按照1:1:1的数量比交替分布。
4.根据权利要求1所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述多个转子槽为双笼凸型槽(110)和双笼梯形槽(120)两种槽型结构的组合，所述双笼凸型槽(110)和所述双笼梯形槽(120)按照1:1的数量比交替分布。
5.根据权利要求1所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述多个转子槽为双笼凸型槽(110)和双笼刀型槽(130)两种槽型结构的组合，所述双笼凸型槽(110)和所述双笼刀型槽(130)以1:2的数量比交替分布。
6.根据权利要求1所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述多个转子槽为双笼梯形槽(120)和双笼刀型槽(130)两种槽型结构的组合，所述双笼梯形槽(120)和所述双笼刀型槽(130)以1:2的数量比交替分布。
7.根据权利要求5或6所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述双笼刀型槽(130)包括刀口(132)和刀背(134)，相邻的两个所述双笼刀型槽(130)的刀口(132)相对设置。
8.根据权利要求1～6任一项所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述双笼凸型槽(110)包括第一凸型槽(112)和第二凸型槽(114)，所述第一凸型槽(112)和所述第二凸型槽(114)沿着所述双笼转子冲片的径向排布，且所述第一凸型槽(112)靠近所述双笼转子冲片的中心；
所述第一凸型槽(112)的底部和所述第二凸型槽(114)的底部相对设置，所述第一凸型槽(112)的底部开设有第一开口，所述第二凸型槽(114)的底部开设有第二开口，所述第一开口延伸至所述第二开口，形成第一槽颈(116)；
所述第二凸型槽(114)的顶部开设有第三开口，所述第三开口延伸至所述双笼转子冲片的外圆周，形成第二槽颈(118)。
9.根据权利要求1～6任一项所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述双笼梯形槽(120)包括第一梯形槽(122)和第二梯形槽(124)，所述第一梯形槽(122)和所述第二梯形槽(124)沿着所述双笼转子冲片的径向排布，且所述第一梯形槽(122)靠近所述双笼转子冲片的中心；
所述第一梯形槽(122)的上底和所述第二梯形槽(124)的下底相对设置，且所述第一梯形槽(122)的上底开设有第四开口，所述第二梯形槽(124)的下底开设有第五开口，所述第四开口延伸至所述第五开口，形成第三槽颈(126)；
所述第二梯形槽(124)的上底开设有第六开口，所述第六开口延伸至所述双笼转子冲片的外圆周，形成第四槽颈(128)。
10.根据权利要求1～6任一项所述的双笼转子冲片，其特征在于，所述双笼凸型槽(110)为轴对称结构，所述双笼凸型槽(110)的对称单元与所述双笼刀型槽(130)的结构相同。
11.一种双笼转子，包括转子铁芯，其特征在于，所述转子铁芯由多片权利要求1～10任一项所述的双笼转子冲片叠压而成。
12.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求11所述的双笼转子。
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