CN107733177A - 电机转子及电机的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转子及电机的制造方法，该电机转子的制造方法包括：1)在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条；2)在所述铁芯槽中压铸所述第二金属压铸结构，使所述第一金属条和所述第二金属压铸结构复合形成复合笼条并固设于所述铁芯槽中。本发明采用在铁芯槽中压铸固定形成由第一金属条和第二金属压铸结构组成的复合金属笼条，能够降低电机转子的制造成本同时降低电机转子的电能损耗，提高电机工作效率。

Description

电机转子及电机的制造方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种电机转子及采用这种电机转子的电机的制造方法。

背景技术

目前大型电机的电能损耗很大一部分为电机转子损耗，为降低电机转子损耗，电机转子采用电阻率低的金属制成。现有电机转子大多采用在铁芯的转子槽中直接铸铜或铸铝所制造。铸铝转子因材料成本和制作成本较低被广泛采用，但由于铝的电阻率比铜的电阻率高，相比铸铜转子电能损耗高、电机效率低。铸铜转子虽然比铸铝转子电能损耗低，但由于铜是一种贵金属且铜的熔点较高，其对制作铸铜转子的模具要求较高且铜用量大，会增加转子的制造成本。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种转子损耗低且制造成本低的电机转子及电机的制造方法。

为实现上述目的，本发明的电机转子的制造方法，包括：

1)在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条；

2)在所述铁芯槽中压铸所述第二金属压铸结构，使所述第一金属条和所述第二金属压铸结构复合形成复合笼条并固设于所述铁芯槽中。

进一步，还包括：

制备带有铁芯槽的转子铁芯。

进一步，所述制备带有铁芯槽的转子铁芯包括：

利用转子叠片工装将多个转子叠片叠压形成所述转子铁芯；其中，所述转子叠片具有多个沿周向均布且沿所述轴向延伸的叠片槽，所述多个转子叠片的叠片槽叠置形成所述铁芯槽。

进一步，所述在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条包括：

利用嵌入工装将所述第一金属条嵌入所述铁芯槽；其中，嵌入所述铁芯槽中的所述第一金属条的至少一侧面贴附于所述铁芯槽的内壁。

进一步，在步骤2)之后还包括：

3)在所述电机转子的两端设置短路环。

进一步，步骤2)和步骤3)包括：

利用端环压铸工装将所述复合笼条压铸固定在所述铁芯槽中，并在电机转子的两端压铸出所述短路环。

进一步，步骤3)之后还包括：

4)利用转子入轴工装将转轴压入所述电机转子。

进一步，所述第一金属条为铜条，所述第二金属压铸结构为铸铝压铸结构。

本发明的电机的制造方法，包括：

1)制备电机定子；

2)利用上述的制造方法制备电机转子；

3)将所述电机转子套装入所述电机定子内。

进一步，所述电机定子与所述电机转子之间具有转动间隙。

本发明采用在铁芯槽中压铸固定形成由第一金属条和第二金属压铸结构组成的复合金属笼条，能够降低电机转子的制造成本同时降低电机转子的电能损耗，提高电机工作效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1为本发明一实施例的电机转子制备方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例的电机制备方法的流程示意图；

图3为采用本发明的电机转子制备方法所制备的电机转子的结构示意图；

图4为采用本发明的电机转子制备方法所制备的电机转子的轴向剖视示意图；

图5为采用本发明的电机转子制备方法所制备的电机转子的轴向剖视示意图；

图6为采用本发明的电机转子制备方法所制备的电机转子的周向剖视示意图；

图7为采用本发明的电机制备方法所制备的电机的截面示意图；

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置还可以以其他方式定位，例如旋转90度或位于其他方位，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，本发明的电机转子的制造方法，包括：

步骤101：在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条；

步骤102：在所述铁芯槽中压铸所述第二金属压铸结构，使所述第一金属条和所述第二金属压铸结构复合形成复合笼条并固设于所述铁芯槽中。

本发明第一金属条是先嵌入铁芯槽中，再将第二金属压铸结构与第一金属条压铸为一体，并固定于铁芯槽中。第一金属条的金属材质与第二金属压铸结构的金属材质不同，例如第一金属条采用电阻率低的金属，第二金属压铸结构采用易压铸成形的金属，能够降低电机转子的制造成本同时降低电机转子的电能损耗，提高电机工作效率。

在一实施例中，步骤102之后还包括：

步骤103：在电机转子的两端设置短路环。其中，步骤102和步骤103可以在同一步骤完成，例如利用端环压铸工装将复合笼条压铸固定在铁芯槽中，并在电机转子的两端压铸出所述短路环。短路环固定在电机转子两端的方式并不局限于压铸固定方式，其也可以在铁芯槽中压铸形成复合金属笼条之后在电机转子两端焊接短路环。

在一实施例中，步骤101之前还包括：制备带有铁芯槽的转子铁芯。具体包括以下步骤：利用转子叠片工装将多个转子叠片叠压形成所述转子铁芯；其中，所述转子叠片具有多个沿周向均布且沿所述轴向延伸的叠片槽，所述多个转子叠片的叠片槽叠置形成所述铁芯槽。转子铁芯的转子叠片之间由于存在间隙，在向铁芯槽中压铸固定复合笼条时会有第二金属液体渗透至转子叠片之间，会造成电机转子横向电流损耗。因此，在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条时，可以利用嵌入工装将第一金属条嵌入铁芯槽，并且使其至少一侧面贴附于所述铁芯槽的内壁，减少在铁芯槽中压铸固定复合笼条时，第二金属液体渗透至转子叠片之间的量，可以有效减少电机转子横向电流，从而减小横向电流损耗。

在一实施例中，步骤103之后还包括：

步骤104：利用转子入轴工装将转轴压入所述电机转子。

上述实施例中，第一金属条可以为铜条，第二金属压铸结构为铸铝压铸结构。然而，第一金属条也可以采用电阻率更低的其他金属，第二金属压铸结构也可以采用熔点低、易压铸成形的其他金属，本发明并不以此为限。

如图2所示，本发明的电机的制造方法，包括：

1)制备电机定子；

2)利用上述的制造方法制备电机转子；其中，电机转子的制备方法在以上实施例中做了详细说明，在此不再赘述。

3)将所述电机转子套装入所述电机定子内。

如图3-图6所示，按照上述电机转子制造方法所制备的电机转子1，包括铁芯11和多个复合笼条12。铁芯11上设置有沿电机转子1的轴向延伸的多个铁芯槽111。多个复合笼条12，多个复合笼条12固设于各铁芯槽中111，其中复合笼条12包括第一金属条121和第二金属压铸结构122，第一金属条121设置于铁芯槽111中，通过在铁芯槽111中压铸第二金属压铸结构122形成复合笼条12。第一金属条121是先嵌入铁芯槽111中，再将第二金属压铸结构122与第一金属条121压铸为一体，并固定于铁芯槽111中。第一金属条121的金属材质与第二金属压铸结构122的金属材质不同，例如第一金属条采用电阻率低的金属，第二金属压铸结构采用易压铸成形的金属。

本发明的电机转子采用在铁芯槽中压铸固定形成由第一金属条和第二金属压铸结构组成的复合金属笼条，第一金属条可以采用电阻率低的金属，第二金属压铸结构可以采用易压铸成形的金属，能够降低电机转子的制造成本同时降低电机转子的电能损耗，提高电机工作效率。

第一金属条121并非充满整个铁芯槽111，而是与铁芯槽111的内壁之间留有填铸第二金属压铸结构122的间隙，以便熔融状态的第二金属填充于铁芯槽111中，冷却固化形成第二金属压铸结构122将第一金属条121一同卡固于铁芯槽111中，便于后续的压铸固定操作。第二金属压铸结构122可选择地填满该间隙将第一金属条121一同更加稳固的固定于铁芯槽111中。

如图4和图6所示，铁芯11可以由多个转子叠片112沿转子轴向叠置形成，每个转子叠片112上具有多个沿周向均布且沿转子轴向延伸的叠片槽113，多个转子叠片112的叠片槽113对应叠放在一起形成沿转子轴向延伸的铁芯槽111。第一金属条121的至少一侧面贴附设置于铁芯槽111的内壁，其余空隙压铸固定第二金属压铸结构122，可降低压铸固定时熔融状态的第二金属液体渗透到转子叠片112之间的量，可以有效减少电机转子横向电流，从而减小横向电流损耗。第一金属条121贴附在铁芯槽111的内壁的位置并不局限于附图中所示，其也可以为多个侧面均贴附在铁芯槽111的内壁上。由于第一金属条121紧贴铁芯槽111内壁，减少了第二金属液体与转子叠片的接触面积，减少了第二金属液体渗透到转子叠片112的总量，从而减少电机的横向电流损耗，进一步提高电机效率。需要说明的是，铁芯11的结构并不局限于此，为避免第二金属液体渗透到转子叠片，其也可以采用如图3所示的一体式铁芯结构。

在一实施例中，电机转子1还包括固设于复合笼条12上的短路环13和带动转子1转动的转轴14。短路环13可以采用压铸或者焊接的方式固定在电机转子1的两端。

在一实施例中，第一金属条121可以为铜条，第二金属压铸结构122为铸铝压铸结构。然而，第一金属条也可以采用电阻率更低的其他金属，第二金属压铸结构也可以采用熔点低、易压铸成形的其他金属，本发明并不以此为限。

本发明电机转子制作过程如下：

1、使用转子叠片工装将转子叠片112叠压整齐(一体式转子铁芯无需此步骤)；

2、通过嵌入工装将第一金属条121嵌入铁芯槽111；

3、通过压铸工装将步骤2中第一金属条121压铸固定在转子铁芯槽111内，形成复合笼条12，并压铸或焊接出短路环13；

4、通过转子入轴工装将转轴14压入步骤3的转子内；

5、对步骤4转子精车外圆，制成鼠笼式转子。需要说明的是，该电机转子结构可以应用于异步鼠笼式电机，然而本发明并不局限于此。

如图7所示，按照上述实施例电机的制造方法所制备的电机3，包括上述电机转子1和定子2，电机转子1设置于定子2中。电机转子1的结构在以上实施例中已经做了详细说明，在此不再赘述。电机转子1可转动的设置于定子2中，定子2和电机转子1之间具有转动间隙。定子2包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯由硅钢片叠压而成，定子绕组嵌在定子铁芯槽内。定子铁芯也可以采用一体式定子铁芯。

本发明的电机在电机转子的铁芯槽中压铸固定形成由第一金属条和第二金属压铸结构组成的复合金属笼条，能够降低电机转子的制造成本同时降低电机转子的电能损耗，提高电机工作效率。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一、第二、第三和第四等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上具体地示出和描述了本公开的示例性实施方式。应可理解的是，本公开不限于这里描述的详细结构、设置方式或实现方法；相反，本公开意图涵盖包含在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效设置。

Claims (10)

1.一种电机转子的制造方法，其特征在于，包括：

1)在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条；

2)在所述铁芯槽中压铸所述第二金属压铸结构，使所述第一金属条和所述第二金属压铸结构复合形成复合笼条并固设于所述铁芯槽中。

2.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，还包括：

制备带有铁芯槽的转子铁芯。

3.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，所述制备带有铁芯槽的转子铁芯包括：

利用转子叠片工装将多个转子叠片叠压形成所述转子铁芯；其中，所述转子叠片具有多个沿周向均布且沿所述轴向延伸的叠片槽，所述多个转子叠片的叠片槽叠置形成所述铁芯槽。

4.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，所述在转子铁芯的每个铁芯槽中设置第一金属条包括：

利用嵌入工装将所述第一金属条嵌入所述铁芯槽；其中，嵌入所述铁芯槽中的所述第一金属条的至少一侧面贴附于所述铁芯槽的内壁。

5.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，在步骤2)之后还包括：

3)在所述电机转子的两端设置短路环。

6.如权利要求5所述的电机转子的制造方法，其特征在于，步骤2)和步骤3)包括：

利用端环压铸工装将所述复合笼条压铸固定在所述铁芯槽中，并在电机转子的两端压铸出所述短路环。

7.如权利要求5所述的电机转子的制造方法，其特征在于，步骤3)之后还包括：

4)利用转子入轴工装将转轴压入所述电机转子。

8.如权利要求1所述的电机转子的制造方法，其特征在于，所述第一金属条为铜条，所述第二金属压铸结构为铸铝压铸结构。

9.一种电机的制造方法，其特征在于，包括：

1)制备电机定子；

2)利用如权利要求1-8任一项所述的制造方法制备电机转子；

3)将所述电机转子套装入所述电机定子内。

10.如权利要求9所述的电机的制造方法，其特征在于，所述电机定子与所述电机转子之间具有转动间隙。