CN105429408A - 鼠笼式转子、电机及洗衣机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鼠笼式转子、电机及洗衣机。所述鼠笼式转子包括转子铁芯、鼠笼导条和鼠笼短路环，所述转子铁芯上设有贯通所述转子铁芯的端面的转子槽；所述鼠笼导条设在所述转子槽内；所述鼠笼短路环设在所述转子铁芯的端面且与所述鼠笼导条相连，所述鼠笼短路环在所述转子铁芯的轴向上的高度为H，所述鼠笼短路环的最小内直径为D1，所述鼠笼短路环的最大外直径为D2，其中，7mm≤H≤14mm，0.53≤D1/D2≤0.78。根据本发明的鼠笼式转子，既可以满足动平衡的去重要求，又能够满足电机的性能要求，并且物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

Description

鼠笼式转子、电机及洗衣机

技术领域

本发明涉及电机制造技术领域，尤其是涉及一种鼠笼式转子、具有所述鼠笼式转子的电机以及具有所述电机的洗衣机。

背景技术

相关技术中的洗衣机，采用鼠笼式电机驱动脱水筒旋转，但该鼠笼式电机的物料成本较高，且生产合格率和生产效率较低。

发明内容

本发明基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现作出的：

相关技术中的洗衣机，采用鼠笼式电机驱动脱水筒旋转，鼠笼式电机需在0～18000rpm范围内调速运行，电机与脱水筒之间通过皮带传动。当脱水筒转速达到1400rpm时，对应电机的转速超过15000rpm，此时鼠笼式电机处于高速运转状态，如果转子存在较大的不平衡量，电机将出现严重的振动，进而导致洗衣机噪音振动大，影响日常使用，洗衣机寿命也将降低，因此，洗衣机用鼠笼式电机通常需要对转子进行动平衡加工。

目前动平衡加工的方式主要有去重和增重两种。由于去重方式可靠性高，容易实现机械化，因而被大量采用。具体的动平衡去重加工方式为在鼠笼式转子的铝制鼠笼短路环上设置动平衡去重孔。由于铝的密度较小，动平衡去重孔的直径需要做得较大才能满足高精度动平衡的去重要求，同时为确保电机性能不受动平衡去重孔的影响，动平衡去重孔与转子铁芯之间需要保证一定的距离，因此，该类变频电机的鼠笼短路环的高度和厚度都要做得很大，鼠笼式转子的用铝量大，导致电机的物料成本较高，并且，由于较大的铸铝量，压铸过程中铸铝内部容易出现气孔等压铸不良，压铸模具无法实现一出四(一件模具一次可以做出四件零件)以上的设计，导致电机的合格率和生产效率低。

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明需要提供一种鼠笼式转子，所述鼠笼式转子既可以满足动平衡的去重要求，又能够满足电机的性能要求，并且物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

本发明还需要提供一种具有所述鼠笼式转子的电机。

本发明还需要提供一种具有所述电机的洗衣机。

根据本发明第一方面实施例的鼠笼式转子，包括：转子铁芯，所述转子铁芯上设有贯通所述转子铁芯的端面的转子槽；鼠笼导条，所述鼠笼导条设在所述转子槽内；鼠笼短路环，所述鼠笼短路环设在所述转子铁芯的端面且与所述鼠笼导条相连，所述鼠笼短路环在所述转子铁芯的轴向上的高度为H，所述鼠笼短路环的最小内直径为D1，所述鼠笼短路环的最大外直径为D2，其中，7mm≤H≤14mm，0.53≤D1/D2≤0.78。

根据本发明实施例的鼠笼式转子，既可以满足动平衡的去重要求，又能够满足电机的性能要求，并且用料量少，压铸模具可以做到一出六，从而物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

另外，根据本发明实施例的鼠笼式转子还具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一些实施例，所述鼠笼短路环的内周面、外周面和远离所述转子铁芯的端面中的至少一个上设有动平衡去重孔。

可选地，所述动平衡去重孔的直径为3-6mm。

优选地，所述动平衡去重孔设在所述鼠笼短路环的内周面和外周面中的至少一个上，且所述动平衡去重孔的直径为5mm。

根据本发明的一些实施例，所述鼠笼短路环在所述转子铁芯的轴向上的高度H为12mm，所述鼠笼短路环的最小内直径与所述鼠笼短路环的最大外直径的比值D1/D2为0.66。

根据本发明的一些实施例，所述鼠笼短路环的横截面为梯形。

进一步地，所述梯形的长底边邻近所述转子铁芯且所述梯形的短底边远离所述转子铁芯。

根据本发明的一些实施例，所述鼠笼导条沿所述转子铁芯的轴向定向或相对于所述转子铁芯的轴向倾斜。

根据本发明的一些实施例，所述鼠笼导条和所述鼠笼短路环一体成型。

根据本发明的一些实施例，所述转子铁芯由多个转子冲片叠压而成。

根据本发明第二方面实施例的电机，包括：定子，转子，所述转子为根据本发明上述第一方面实施例的鼠笼式转子，所述鼠笼式转子可旋转地设在所述定子内；至少一个用于安装所述定子和所述转子的端盖。

根据本发明实施例的电机，利用如上所述的鼠笼式转子，能够满足动平衡加工要求，且性能优良、物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

根据本发明第三方面实施例的洗衣机，包括：可旋转的脱水筒；电机，所述电机为根据本发明上述第二方面实施例的电机，所述电机与所述脱水筒传动连接以驱动所述脱水筒旋转。

根据本发明实施例的洗衣机，利用如上所述的电机，便于实现噪音小、振动小和寿命长。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的电机的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的电机的爆炸图；

图3是根据本发明实施例的鼠笼式转子的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的鼠笼式转子的剖视图；

图5是根据本发明实施例的鼠笼式转子的转子冲片的结构示意图。

附图标记：

电机1，

鼠笼式转子100，

转子铁芯110，转子槽111，转子冲片112，冲片槽1120，

鼠笼短路环120，

定子200，端盖300。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明基于本申请的发明人对以下事实和问题的发现作出的：

相关技术中的洗衣机，采用鼠笼式电机驱动脱水筒旋转，鼠笼式电机需在0～18000rpm范围内调速运行，电机与脱水筒之间通过皮带传动。当脱水筒转速达到1400rpm时，对应电机的转速超过15000rpm，此时鼠笼式电机处于高速运转状态，如果转子存在较大的不平衡量，电机将出现严重的振动，进而导致洗衣机噪音振动大，影响日常使用，洗衣机寿命也将降低，因此，洗衣机用鼠笼式电机通常需要对转子进行动平衡加工。

目前动平衡加工的方式主要有去重和增重两种。由于去重方式可靠性高，容易实现机械化，因而被大量采用。具体的动平衡去重加工方式为在鼠笼式转子的铝制鼠笼短路环上设置动平衡去重孔。由于铝的密度较小，动平衡去重孔的直径需要做得较大才能满足高精度动平衡的去重要求，同时为确保电机性能不受动平衡去重孔的影响，动平衡去重孔与转子铁芯之间需要保证一定的距离，因此，该类变频电机的鼠笼短路环的高度和厚度都要做得很大，鼠笼式转子的用铝量大，导致电机的物料成本较高，并且，由于较大的铸铝量，压铸过程中铸铝内部容易出现气孔等压铸不良，压铸模具无法实现一出四(一件模具一次可以做出四件零件)以上的设计，导致电机的合格率和生产效率低。

为此，本发明提出一种用于洗衣机以驱动洗衣机的脱水筒旋转的鼠笼式转子100，该鼠笼式转子100既可以满足动平衡的去重要求，又能够满足电机的性能要求，并且物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

下面参考图1-图5描述根据本发明第一方面实施例的鼠笼式转子100。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的鼠笼式转子100，包括转子铁芯110、鼠笼导条(图中未示出)和鼠笼短路环120。

转子铁芯110的外周面上设有多个转子槽111，多个转子槽111沿转子铁芯110的周向等间距设置，且每个转子槽111在转子铁芯110的轴向上贯通转子铁芯110，即每个转子槽111的两端分别贯通转子铁芯110的两端面。鼠笼导条为多个且分别设在多个转子槽111内。鼠笼短路环120为两个且分别设在转子铁芯110的两端面，每个鼠笼短路环120与多个鼠笼导条相连，以构成短路绕组。优选地，鼠笼短路环120为铝环。鼠笼短路环120在转子铁芯110的轴向(如附图中所示的上下方向)上的高度为H，鼠笼短路环120的最小内直径为D1，鼠笼短路环120的最大外直径为D2，两个鼠笼短路环120中的至少一个满足条件：7mm≤H≤14mm，0.53≤D1/D2≤0.78。优选地，两个鼠笼短路环120均满足：7mm≤H≤14mm，0.53≤D1/D2≤0.78。

如此，该鼠笼短路环120在转子铁芯110的轴向上的高度H和在转子铁芯110的径向上的厚度相对于相关技术中的鼠笼短路环较小，这样，不仅减少了用料量，降低了物料成本，而且避免了压铸过程中出现气孔等压铸不良，压铸模具可以做到一出六(一件模具一次可以做出六件零件)，从而提高了鼠笼式转子100的压铸合格率和生产效率。并且，进行动平衡加工时，动平衡去重孔的直径可以做得较大，以满足高精度动平衡的去重要求，同时该鼠笼短路环120在转子铁芯110的轴向上的高度H能够保证动平衡去重孔与转子铁芯110之间足够的距离，从而避免动平衡去重孔影响电机的性能。

综上所述，根据本发明实施例的鼠笼式转子100，通过将鼠笼短路环120在转子铁芯110的轴向上的高度H设计在7mm-14mm之间，且将鼠笼短路环120的最小内直径D1和最大外直径D2的比值设计在0.53-0.78之间，使得该鼠笼式转子100既可以满足动平衡的去重要求，又能够满足电机的性能要求，并且物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

如图3和图4所示，根据本发明的一些实施例，鼠笼短路环120的内周面、外周面和远离转子铁芯110的端面中的至少一个上设有动平衡去重孔，以实现对电机的动平衡加工。换言之，动平衡去重孔可以设在鼠笼短路环120的内周面或外周面上，或者动平衡去重孔可以设在鼠笼短路环120的远离转子铁芯110的端面上，当然，动平衡去重孔还可以同时设在鼠笼短路环120的内周面、外周面和远离转子铁芯110的端面上。

需要理解地是，位于上方的鼠笼短路环120的远离转子铁芯110的端面指的是其上端面，位于下方的鼠笼短路环120的远离转子铁芯110的端面指的是其下端面。

可选地，动平衡去重孔可以为直径为3-6mm的圆孔，如此能够满足高精度动平衡的去重要求，且便于加工成型。优选地，动平衡去重孔可以设在鼠笼短路环120的内周面和外周面中的至少一个上，即动平衡去重孔可以设在鼠笼短路环120的内周面或外周面上，或者鼠笼短路环120的内周面和外周面上分别设有动平衡去重孔，其中，动平衡去重孔的直径为5mm，从而动平衡的精度更高。

在本发明的一些实施例中，鼠笼短路环120在转子铁芯110的轴向上的高度H可以为12mm，鼠笼短路环120的最小内直径与鼠笼短路环120的最大外直径的比值D1/D2可以为0.66，如此，鼠笼短路环120的物料成本最优、合格率和生产效率最佳，且电机性能更为优良。

根据本发明的一些实施例，如图4所示，鼠笼短路环120的横截面可以为梯形。进一步地，梯形的长底边邻近转子铁芯110，且梯形的短底边远离转子铁芯110，即鼠笼短路环120的径向横截面积沿鼠笼短路环120的轴向从邻近转子铁芯110的一端至远离转子铁芯110的一端逐渐减小。鼠笼短路环120的最小内直径D1为鼠笼短路环120的邻近转子铁芯110的一端的内直径，鼠笼短路环120的最大外直径为D2为鼠笼短路环120的邻近转子铁芯110的一端的外直径。

根据本发明的一些实施例，鼠笼导条可以沿转子铁芯110的轴向定向，如此生产加工方便、装配方便。例如，鼠笼导条沿上下方向延伸。当然，鼠笼导条还可以相对于转子铁芯110的轴向倾斜，从而有效地削弱齿谐波磁场引起的附加转矩，降低电磁振动和噪声。

根据本发明的一些实施例，转子铁芯110由多个转子冲片112叠压而成，如此电机的性能好且生产成本低。可以理解，每个转子冲片112上形成有沿上下方向贯穿其的冲片槽1120，转子槽111由多个转子冲片112的冲片槽1120叠压形成。优选地，鼠笼导条和鼠笼短路环120可以一体成型，如此装配方便且节约生产成本。

下面参考附图详细描述根据本发明的一个具体实施例的鼠笼式转子100，值得理解的是，下述描述只是示例性说明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图5所示，根据本发明实施例的鼠笼式转子100，包括转子铁芯110、鼠笼导条和鼠笼短路环120。

具体而言，转子铁芯110由多个转子冲片112叠压而成，每个转子冲片112上形成有分别沿上下方向贯穿其的多个冲片槽1120，多个冲片槽1120沿所在转子冲片112的周向等间距设置。多个转子冲片112的冲片槽1120叠压形成多个转子槽111。多个鼠笼导条分别设在多个转子槽111内。转子铁芯110的上下两端面分别设有铝制的鼠笼短路环120，鼠笼短路环120的横截面为梯形，梯形的长底边相对于短底边更加邻近转子铁芯110，且两个鼠笼短路环120与多个鼠笼导条一体成型。其中，鼠笼短路环120在上下方向上的高度H为12mm，鼠笼短路环120的最小内直径为D1，鼠笼短路环120的最大外直径为D2，每个鼠笼短路环120的最小内直径与最大外直径的比值D1/D2为0.66，动平衡去重孔为直径为5mm的圆孔且设在鼠笼短路环120的外周面上。

根据本发明实施例的鼠笼式转子100，其鼠笼短路环120在上下方向上的高度H和在转子铁芯110的径向上的厚度相对于相关技术中的鼠笼短路环较小，使得该鼠笼式转子100既可以满足动平衡的去重要求，又能够满足电机的性能要求，并且用铝量最少，压铸模具可以做到一出六，从而物料成本最佳、压铸合格率和生产效率最优。

如图1-图2所示，根据本发明第二方面实施例的电机1，电机1用于洗衣机且为高速低振动的变频电机，具体包括定子200、转子和至少一个端盖300。其中，转子为根据本发明上述实施例的鼠笼式转子100，鼠笼式转子100可旋转地设在定子200内。例如，鼠笼式转子100设在定子200内，端盖300为两个且两个端盖300分别位于定子200的上端面和定子200的下端面，以安装定子200和鼠笼式转子100。

根据本发明实施例的电机1，利用如上所述的鼠笼式转子100，能够满足动平衡加工要求，且性能优良、物料成本低、压铸合格率和生产效率较高。

根据本发明第三方面实施例的洗衣机，包括可旋转的脱水筒和电机。其中电机为根据本发明上述实施例的电机1，电机1与脱水筒通过传动皮带传动连接以驱动脱水筒旋转。

根据本发明实施例的洗衣机，利用如上所述的电机1，便于实现噪音小、振动小和寿命长。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (12)

1.一种鼠笼式转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯上设有贯通所述转子铁芯的端面的转子槽；

鼠笼导条，所述鼠笼导条设在所述转子槽内；

鼠笼短路环，所述鼠笼短路环设在所述转子铁芯的端面且与所述鼠笼导条相连，所述鼠笼短路环在所述转子铁芯的轴向上的高度为H，所述鼠笼短路环的最小内直径为D1，所述鼠笼短路环的最大外直径为D2，其中，7mm≤H≤14mm，0.53≤D1/D2≤0.78。

2.根据权利要求1所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述鼠笼短路环的内周面、外周面和远离所述转子铁芯的端面中的至少一个上设有动平衡去重孔。

3.根据权利要求2所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述动平衡去重孔的直径为3-6mm。

4.根据权利要求3所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述动平衡去重孔设在所述鼠笼短路环的内周面和外周面中的至少一个上，且所述动平衡去重孔的直径为5mm。

5.根据权利要求1所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述鼠笼短路环在所述转子铁芯的轴向上的高度H为12mm，所述鼠笼短路环的最小内直径与所述鼠笼短路环的最大外直径的比值D1/D2为0.66。

6.根据权利要求1所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述鼠笼短路环的横截面为梯形。

7.根据权利要求5所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述梯形的长底边邻近所述转子铁芯且所述梯形的短底边远离所述转子铁芯。

8.根据权利要求1所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述鼠笼导条沿所述转子铁芯的轴向定向或相对于所述转子铁芯的轴向倾斜。

9.根据权利要求1所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述鼠笼导条和所述鼠笼短路环一体成型。

10.根据权利要求1所述的鼠笼式转子，其特征在于，所述转子铁芯由多个转子冲片叠压而成。

11.一种电机，其特征在于，包括：

定子，

转子，所述转子为根据权利要求1-10中任一项所述的鼠笼式转子，所述鼠笼式转子可旋转地设在所述定子内；

至少一个用于安装所述定子和所述转子的端盖。

12.一种洗衣机，其特征在于，包括：

可旋转的脱水筒；

电机，所述电机为根据权利要求11所述的电机，所述电机与所述脱水筒传动连接以驱动所述脱水筒旋转。