CN106451981A - 自启动电机转子、自启动永磁电机以及家用电器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种自启动电机转子、自启动永磁电机以及家用电器，其中，所述自启动电机转子包括：第一转子铁芯，中部开设有安装孔，所述第一转子铁芯的边缘开设有鼠笼槽；第二转子铁芯，所述第二转子铁芯自所述第一转子铁芯的一端，穿过所述安装孔延伸至所述第一转子铁芯的另一端；所述第二转子铁芯上开设有磁钢槽；鼠笼，所述鼠笼位于所述鼠笼槽内；磁钢，安装于所述磁钢槽中。本发明技术方案中，通过将第二转子铁芯穿过第一转子铁芯的安装孔设置，并将磁钢槽设置在第二转子铁芯上，使得第一转子铁芯上只设置鼠笼槽，而不再设置磁钢槽，使得鼠笼槽和磁钢槽的设置相互独立，增加了鼠笼槽和磁钢槽设置的灵活性，有利于提高自启动电机转子的适应性。

Description

自启动电机转子、自启动永磁电机以及家用电器

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种自启动电机转子、自启动永磁电机以及家用电器。

背景技术

目前，自起动永磁同步电机多数采用鼠笼结构，该结构利用鼠笼绕组实现自起动。但鼠笼式自启动永磁同步电机中，转子铁芯上既设置有磁钢槽又设置有鼠笼槽，使得磁钢槽和鼠笼槽的延伸方向必须相同，才能满足转子铁芯、鼠笼和磁钢之间的装配。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种自启动电机转子，旨在独立设置磁钢槽和鼠笼槽，使得磁钢槽和鼠笼槽的延伸方向不相互制约，提高自启动电机转子的适应性。

为实现上述目的，本发明提出的自启动电机转子，包括：

第一转子铁芯，中部开设有安装孔，所述第一转子铁芯的边缘开设有鼠笼槽；

第二转子铁芯，所述第二转子铁芯自所述第一转子铁芯的一端，穿过所述安装孔延伸至所述第一转子铁芯的另一端；所述第二转子铁芯上开设有磁钢槽；

鼠笼，所述鼠笼位于所述鼠笼槽内；

磁钢，安装于所述磁钢槽中。

优选地，所述第二转子铁芯包括第一分段和第二分段，所述第一分段和所述第二分段间隔设置。

优选地，所述第二转子铁芯包括若干导磁块，相邻导磁块之间间隔设置以形成所述磁钢槽。

优选地，所述第二转子铁芯由若干的第一导磁片和第二导磁片叠加而成；

所述第一导磁片的外磁桥打开，内磁桥关闭；

所述第二导磁片的外磁桥打开，内磁桥也打开。

优选地，所述第二转子铁芯由若干的第三导磁片叠加而成；所述第三导磁片的外磁桥关闭，内磁桥打开。

优选地，所述自启动电机转子还包括两压板，两所述压板分别与所述第二转子铁芯远离所述第一转子铁芯的一端紧配合。

优选地，两所述压板中的一个所述压板与所述鼠笼一体成型设置。

优选地，所述压板包括止挡部和与所述止挡部固定连接的安装部；

所述安装部呈环形设置，所述安装部套设于所述第二转子铁芯上，所述止挡部对应所述磁钢槽设置。

本发明还提出一种自启动永磁电机，包括自启动电机转子，自启动电机转子包括：

第一转子铁芯，中部开设有安装孔，所述第一转子铁芯的边缘开设有鼠笼槽；

第二转子铁芯，所述第二转子铁芯自所述第一转子铁芯的一端，穿过所述安装孔延伸至所述第一转子铁芯的另一端；所述第二转子铁芯上开设有磁钢槽；

鼠笼，所述鼠笼位于所述鼠笼槽内；

磁钢，安装于所述磁钢槽中。

本发明还提出一种家用电器，该家用电器包括自启动永磁电机，该自启动永磁电机包括自启动电机转子，所述自启动电机转子包括：

第一转子铁芯，中部开设有安装孔，所述第一转子铁芯的边缘开设有鼠笼槽；

第二转子铁芯，所述第二转子铁芯自所述第一转子铁芯的一端，穿过所述安装孔延伸至所述第一转子铁芯的另一端；所述第二转子铁芯上开设有磁钢槽；

鼠笼，所述鼠笼位于所述鼠笼槽内；

磁钢，安装于所述磁钢槽中。

本发明技术方案中，安装自启动电机转子时，先将第二转子铁芯安装至第一转子铁芯的安装孔中，使得第一转子铁芯的轴孔与第二转子铁芯的轴孔对正，再将浇铸液注入第一转子铁芯的鼠笼槽内，以使笼条凝固形成于鼠笼槽内，完成第一转子铁芯、第二转子铁芯和鼠笼的配合后，将磁钢插入磁钢槽中，最后将磁钢与第一转子铁芯和/或第二转子铁芯固定，从而完成自启动电机转子的安装；在上述安装过程中，将第二转子铁芯穿过第一转子铁芯的安装孔设置，并将磁钢槽设置在第二转子铁芯上，使得第一转子铁芯上只设置鼠笼槽，而不再设置磁钢槽，使得鼠笼槽和磁钢槽的设置相互独立，增加了鼠笼槽和磁钢槽设置的灵活性，有利于提高自启动电机转子的适应性。例如，此时，可以将磁钢槽设置成与电机转轴平行，而将鼠笼槽设置成与电机转轴异面相交，即可以将鼠笼的笼条倾斜设置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明自启动电机转子一实施例的爆炸结构示意图；

图2为图1中压板的结构示意图；

图3为图1中第二转子铁芯的导磁片的结构示意图；

图4为图1中第二转子铁芯另一实施例的结构示意图；

图5为图1中第二转子铁芯又一实施例的结构示意图；

图6为图1中第二转子铁芯再一实施例的结构示意图；

图7为图1中第一转子铁芯、第二转子铁芯和鼠笼装配后的结构示意图；

图8为图1中第一转子铁芯、第二转子铁芯、鼠笼和磁钢装配后的结构示意图；

图9为图1装配后的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	第一转子铁芯	110	安装孔
120	鼠笼槽	130	硅钢片
				200	第二转子铁芯	210	第一导磁片
211	磁钢槽	212	导磁单元
				213	内磁桥	214	外磁桥
215	导磁块	220	第二导磁片
				230	第三导磁片	300	鼠笼
400	磁钢	500	压板
				510	安装部	520	止挡部

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其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至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明主要提出一种自启动电机转子，主要应用于自启动永磁电机中，以增加自启动永磁电机的制造效率。其中，自启动永磁电机指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。该自启动永磁电机一般包括壳体，定子和转子，其中，转子又包括转子铁芯和导线绕组，导线绕组缠绕在转子铁芯上。

以下将主要描述自启动电机转子的具体结构。

参照图1至图4，在本发明实施例中，该自启动电机转子包括：

第一转子铁芯100，中部开设有安装孔110，所述第一转子铁芯100的边缘开设有鼠笼槽120；

第二转子铁芯200，所述第二转子铁芯200自所述第一转子铁芯100的一端，穿过所述安装孔110延伸至所述第一转子铁芯100的另一端；所述第二转子铁芯200上开设有磁钢槽211；

鼠笼300，所述鼠笼300位于所述鼠笼槽120内；

磁钢400，安装于所述磁钢槽211中。

具体地，本实施例中，第一转子铁芯100包括若干形状相同的硅钢片130，若干硅钢片130依次层叠组合形成第一转子铁芯100，硅钢片130的形状可以有很多，如矩形、方形等，本实施例中，硅钢片130以呈圆形设置为例。在硅钢片130的圆心位置开设有轴孔，以供电机的转轴安装其中。鼠笼槽120开设在硅钢片130的边缘，且沿硅钢片130的径向方向延伸，若干的鼠笼槽120沿硅钢片130的外缘排列。位于硅钢片130中间位置的安装孔110的形状与第二定子铁芯的外形类似，可以呈矩形、方形等形状设置，以呈圆形设置为例。

第二转子铁芯200包括若干形状相同的导磁片，若干导磁片依次层叠组合形成第二转子铁芯200，导磁片的形状可以有很多，如矩形、方形等，本实施例中，导磁片以呈圆形设置为例。在导磁片的圆心位置开设有轴孔，以供电机的转轴安装其中。磁钢槽211以轴孔为中心向导磁片的四周辐射，磁钢槽211的横截面形状可以为多种，例如矩形、圆形等，本实施例中以矩形为例。其中，磁钢槽211将导磁片分割形成若干的导磁单元212，每一导磁单元212与围成轴孔的导磁片的连接处为内磁桥213，相邻两导磁单元212远离轴孔的位置(导磁片的边缘)的连接处为外磁桥214。其中，内磁桥213具有打开(连接处断开)和关闭(连接处连接)两个状态，外磁桥214也具有打开(连接处断开)和关闭(连接处连接)两个状态。本实施例中，导磁片的内磁桥213关闭，外磁桥214打开。导磁单元212的形状可以有很多，如矩形、方形等，本实施例中以扇形为例。

磁钢400为永磁体，其形状与磁钢槽211的形状和尺寸对应。磁钢400的形状可以有很多，如长方体、正方体或者圆柱体等。本实施例中，磁钢400以呈长方体块设置为例。

鼠笼300包括笼条和连接筋，若干的笼条平行设置，并排列呈圆环形，连接筋呈环形设置，连接筋的数量为两条，两连接筋分别与笼条的两端固定连接。本实施例中的鼠笼300通过铸造成型。先将第二转子铁芯200通过安装孔110安装到第一转子铁芯100中，将融化后的浇铸液注入第一转子铁芯100的鼠笼槽120内，以使笼条凝固形成于鼠笼槽120内，再在模具的作用下，形成与笼条一体成型设置的连接筋。连接筋形成后，第二转子铁芯200的中间部分位于鼠笼槽120内。然后再将磁钢400插入到磁钢槽211中，磁钢400和磁钢槽211的形状和尺寸相当。鼠笼300的材质可以有很多种，例如铁、钢等，本实施例中，以铝为例。

安装自启动电机转子时，先将第二转子铁芯200安装至第一转子铁芯100的安装孔110中，使得第一转子铁芯100的轴孔与第二转子铁芯200的轴孔对正，再将浇铸液注入第一转子铁芯100的鼠笼槽120内，以使笼条凝固形成于鼠笼槽120内，完成第一转子铁芯100、第二转子铁芯200和鼠笼300的配合后，将磁钢400插入磁钢槽211中，最后将磁钢400与第一转子铁芯100和/或第二转子铁芯200固定，从而完成自启动电机转子的安装；在上述安装过程中，将第二转子铁芯200穿过第一转子铁芯100的安装孔110设置，并将磁钢槽211设置在第二转子铁芯200上，使得第一转子铁芯100上只设置鼠笼槽120，而不再设置磁钢槽211，使得鼠笼槽120和磁钢槽211的设置相互独立，增加了鼠笼槽120和磁钢槽211设置的灵活性，有利于提高自启动电机转子的适应性。例如，此时，可以将磁钢槽211设置成与电机转轴平行，而将磁钢槽211设置成与电机转轴异面相交，即可以将鼠笼300的笼条倾斜设置。

为了节约空间和节约材料，所述第二铁芯包括，所述第一分段和所述第二分段间隔设置。即将第二转子铁芯200分为间隔设置的第一分段和第二分段。第一分段的一端位于安装孔110内，另一端延伸出安装孔110，第二分段的一端安装于安装孔110内，另一端延伸至安装孔110外。此时，第一分段和第二分段可以分别与第一转子铁芯100固定连接。通过将第二转子铁芯200分段设置，节约了两个分段之间的材料，并留出了空间以设置其他结构，提高了电机转子的适应性。

为了节约材料和降低磁损失，所述第二转子铁芯200包括若干导磁块215，相邻导磁块215之间间隔设置以形成所述磁钢槽211。具体地，本实施例中，所述第二转子铁芯200设置在所述第一转子铁芯100的一端，所述第二转子铁芯200包括若干导磁块215，若干所述导磁块215呈环形排列，相邻所述导磁块215之间形成磁钢槽211。若干的导磁块215围合成环形，以圆形为例。导磁块215的形状在此不作特殊限定，可以为圆形、矩形、方形等，以扇形为例。导磁块215拼接形成的第二转子铁芯200的外磁桥214和内磁桥213全部打开。此时的磁钢槽211为通槽，所有的磁钢槽211均联通。此时，第二转子铁芯200的每一导磁块215分别聚磁，然后均沿轴向方向将磁传递至第一转子铁芯100，然后第一转子铁芯100将聚集到的磁传递至电机定子。在上述磁传导过程中，由于导磁块215之间没有接触，使得每一导磁块215所聚集的磁均沿轴向方向传递至第一转子铁芯100，而没有在相邻的两导磁块215之间传递，减少了磁损失。

为了节约材料和降低磁损失，所述第二转子铁芯200由若干的第一导磁片210和第二导磁片220叠加而成；所述第一导磁片210的外磁桥214打开，内磁桥213关闭；所述第二导磁片220的外磁桥214打开，内磁桥213也打开。第一导磁片210和第二导磁片220的形状相似，仅内磁桥213和外磁桥214的打开和关闭不同。在电机工作时，第二转子铁芯200将磁能聚集，然后沿轴向传递至第一转子铁芯100上，第一转子铁芯100将获得的磁能沿径向方向传递至定子上，在上述磁传导过程中，由于第二导磁片220的内磁桥213和外磁桥214均打开，使得磁不在同一导磁片的导磁单元212之间相互传递，而是只能沿轴向方向传递至第一转子铁芯100，有利于提高磁传导率，有利于提高电机的能量转换率；同时，由于将第二导磁片220的内磁桥213和外磁桥214均打开，使得各导磁单元212制造时不会相互制约，从而可以提高原材料的利用率，有利于控制生产成本。

为了节约材料和降低磁损失，所述第二转子铁芯200由若干的第三导磁片230叠加而成；所述第三导磁片230的外磁桥214关闭，内磁桥213打开。

所述第三导磁片230包括导磁条和与所述导磁条连接的若干的导磁单元212，若干的所述导磁单元212沿所述导磁条的长度方向排列，所述导磁条弯折呈环形，以使所述导磁单元212位于环内，相邻所述导磁单元212之间形成磁钢槽211。具体地，导磁条呈长条形设置，导磁条背对导磁单元212的一侧呈弧形设置，当导磁条弯折围合后，背对导磁单元212的一侧拼接成圆形。导磁单元212的形状可以有很多，在此不作特殊限定，例如方向、矩形或多边形等均可，以扇形为例。相比传统的第二转子铁芯200(由若干的形状相同的第三导磁片230依次层叠组合形成，在第三导磁片230的圆心位置开设有轴孔，以供电机的转轴安装其中。磁钢槽211以轴孔为中心向第三导磁片230的四周辐射。磁钢槽211将第三导磁片230分割形成若干的导磁单元212，每一导磁单元212与围成轴孔的第三导磁片230的连接处为内磁桥213，相邻两导磁单元212远离轴孔的位置(第三导磁片230的边缘)的连接处为外磁桥214。其中，内磁桥213具有打开(连接处断开)和关闭(连接处连接)两个状态，外磁桥214也具有打开(连接处断开)和关闭(连接处连接)两个状态。)，第二转子铁芯200的外磁桥214关闭、内磁桥213全部打开，此时所有的磁钢槽211相互连通。

为了提高对磁钢轴向方向限位的效率，所述自启动电机转子还包括两压板500，两所述压板500分别与所述第二转子铁芯200远离所述第一转子铁芯100的一端紧配合。

两个第二转子铁芯200分别设置在第一转子铁芯100的两端，在先后将鼠笼300和磁钢安装后，两个压板500分别与第二转子铁芯200原离第一转子铁芯100的一端扣合固定。压板500与所述第二转子铁芯200远离所述第一转子铁芯100的一端紧配合，即压板500用于与第二转子铁芯200紧配合，以阻挡磁钢从磁钢槽211的端部脱落。由于压板500对应磁钢槽211设置，使得压板500与第二转子铁芯200紧配合后，磁钢不能从磁钢槽211中移动出来。压板500与第二转子铁芯200紧配合的方式有很多，例如，压板500具有卡合第二转子铁芯200的卡合部，压板500卡合在第二转子铁芯200的外侧壁上，或者第二转子铁芯200具有卡合部，第二转子铁芯200卡合在压板500上，又或者在压板500和第二转子铁芯200中均设置有卡合部，两卡合部相互紧配合以实现压板500和第二转子铁芯200的紧配合。

其中，所述压板500包括止挡部520和与所述止挡部520固定连接的安装部510；所述安装部510与所述第二转子铁芯200紧配合，所述止挡部520对应所述磁钢槽211设置，所述安装部510呈环形设置，所述安装部510套设于所述第二转子铁芯200上，所述止挡部520对应所述磁钢槽211设置。具体地，止挡部520用于止挡磁钢的轴向移动，止挡部520的形状在此不作限定，可以为圆形、环形、方形等，以呈原板设置为例。可以理解的是，在止挡部520上，对应第二转子铁芯200轴孔的位置开设有过孔，以电机的转轴穿过。安装部510需要第二转子铁芯200实现紧配合，可以为沿止挡部520周向分布的卡扣(即卡扣排列呈环形)，多个卡扣同时卡住第二转子铁芯200的外侧壁，当然，在一些实施例中，安装部510也可以呈一个整体的环形设置，直接套设在第二转子铁芯200的外侧壁上。本实施例中，通过安装部510与第二转子铁芯200紧配合，并将止挡部520对应磁钢槽211设置，使得压板500可以很好的从轴向将磁钢固定。

将压板500与第二转子铁芯200远离第一转子铁芯100的一端紧配合，从而完成自启动电机转子的安装，在上述安装过程中，磁钢的轴向自由度由压板500与第二转子铁芯200的紧配合来实现，即通过压板500和第二转子铁芯200二者之间本身的形状和结构来实现配合，有利于提高压板500和第二转子铁芯200的安装效率，从而有利于提高安装自启动电机转子的效率。

在此值得说明的是，磁钢轴向的位置限定，可以根据实际需求，采用不同的限位方式，可以是一端通过压板500与第二转子铁芯200的紧配合来限位，也可是两端均通过压板500与第二转子铁芯200的紧配合来限位。

在一些实施例中，为了减少压板500的加工步骤和装配压板500的步骤，两所述压板500中的一个所述压板500与所述鼠笼300一体成型设置。即将一个压板500与鼠笼300一体成型设置，此时，在安装电极转子的过程中，只需要扣合一个压板500和一个第二转子铁芯200，而另一个第二转子铁芯200直接与鼠笼300的端部抵接。此时，第二铁芯转子的数量可以为一个，即磁钢远离第二转子铁芯200的一端直接与鼠笼300的端部(与鼠笼300一体成型的压板500)抵接。

本发明还提出一种自启动永磁电机，该自启动永磁电机包括定子和自启动电机转子，该自启动电机转子的具体结构参照上述实施例，由于本自启动永磁电机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，定子具有收容腔，自启动电机转子设置在收容腔内。

本发明还提出一种家用电器，该电器设备包括自启动永磁电机，该自启动永磁电机的具体结构参照上述实施例，由于本电器设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。该家用电器可以为空调器、洗衣机、风扇等需要使用电机的家用电器。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自启动电机转子，其特征在于，包括：

第一转子铁芯，中部开设有安装孔，所述第一转子铁芯的边缘开设有鼠笼槽；

第二转子铁芯，所述第二转子铁芯自所述第一转子铁芯的一端，穿过所述安装孔延伸至所述第一转子铁芯的另一端；所述第二转子铁芯上开设有磁钢槽；

鼠笼，所述鼠笼位于所述鼠笼槽内；

磁钢，安装于所述磁钢槽中。

2.如权利要求1所述的自启动电机转子，其特征在于，所述第二转子铁芯包括第一分段和第二分段，所述第一分段和所述第二分段间隔设置。

3.如权利要求1所述的自启动电机转子，其特征在于，所述第二转子铁芯包括若干导磁块，相邻导磁块之间间隔设置以形成所述磁钢槽。

4.如权利要求1所述的自启动电机转子，其特征在于，所述第二转子铁芯由若干的第一导磁片和第二导磁片叠加而成；

所述第一导磁片的外磁桥打开，内磁桥关闭；

所述第二导磁片的外磁桥打开，内磁桥也打开。

5.如权利要求1所述的自启动电机转子，其特征在于，所述第二转子铁芯由若干的第三导磁片叠加而成；所述第三导磁片的外磁桥关闭，内磁桥打开。

6.如权利要求1至5中任意一项所述的自启动电机转子，其特征在于，所述自启动电机转子还包括两压板，两所述压板分别与所述第二转子铁芯远离所述第一转子铁芯的一端紧配合。

7.如权利要求6所述的自启动电机转子，其特征在于，两所述压板中的一个所述压板与所述鼠笼一体成型设置。

8.如权利要求6所述的自启动电机转子，其特征在于，所述压板包括止挡部和与所述止挡部固定连接的安装部；

所述安装部呈环形设置，所述安装部套设于所述第二转子铁芯上，所述止挡部对应所述磁钢槽设置。

9.一种自启动永磁电机，其特征在于，包括如权利要求1至8中任意一项所述的自启动电机转子。

10.一种家用电器，其特征在于，包括如权利要求9所述的自启动永磁电机。