CN111106684B - 高效高转矩转子结构 - Google Patents

高效高转矩转子结构 Download PDF

Info

Publication number
CN111106684B
CN111106684B CN202010072086.4A CN202010072086A CN111106684B CN 111106684 B CN111106684 B CN 111106684B CN 202010072086 A CN202010072086 A CN 202010072086A CN 111106684 B CN111106684 B CN 111106684B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
rotor
slot
slotted hole
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010072086.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111106684A (zh
Inventor
李卓青
余佳龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FUZHOU WONDER ELECTRIC CO LTD
Original Assignee
FUZHOU WONDER ELECTRIC CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FUZHOU WONDER ELECTRIC CO LTD filed Critical FUZHOU WONDER ELECTRIC CO LTD
Priority to CN202010072086.4A priority Critical patent/CN111106684B/zh
Publication of CN111106684A publication Critical patent/CN111106684A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111106684B publication Critical patent/CN111106684B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
    • H02K1/265—Shape, form or location of the slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Abstract

本发明提出高效高转矩转子结构，所述转子包括由多张圆形的转子冲片形成的叠加结构；每张转子冲片均设有多个同规格的狭长形转子槽，各转子槽呈辐射形分布于转子冲片圆心的周侧；每个转子槽均包括自外向内分布且相互隔开的第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔；所述第一层槽孔与第二层槽孔之间、第二层槽孔与第三层槽孔之间的冲片部分形成转子槽的双桥式结构；第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔的对称轴重合且均指向转子冲片圆心；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔的长度远大于第一层槽孔、第二层槽孔；本发明可以使电机的效率运行在较高的效率水平，并且可以使电机达到较好起动性能。

Description

高效高转矩转子结构
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其是高效高转矩转子结构。
背景技术
当今社会对节能减排的要求越来越高，对于三相异步电动机，提高电机的效率成为必由之路，转子槽型的好坏直接影响电机效率和起动性能，电机效率和起动性能之间是矛盾的，在同样定子不变情况下，如何设计转子槽型使电机效率高、起动转矩高、起动电流低，是需要工程师解决的难题。为了提高电机效率，降低转子损耗，必然要降低转子电阻，使转子槽型面积变大，可以适当提高电机的效率，但槽型大而且浅，转子在起动过程中集肤效应不明显，造成电机起动电流变大，而起动转矩变低，不利于电机起动性能提高，并且在一定程度上影响电机的可靠性。
发明内容
本发明提出高效高转矩转子结构，可以使电机的效率运行在较高的效率水平，并且可以使电机达到较好起动性能。
本发明采用以下技术方案。
高效高转矩转子结构，所述转子包括由多张圆形的转子冲片形成的叠加结构；每张转子冲片均设有多个同规格的狭长形转子槽，各转子槽呈辐射形分布于转子冲片圆心的周侧；每个转子槽均包括自外向内分布且相互隔开的第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔；所述第一层槽孔与第二层槽孔之间、第二层槽孔与第三层槽孔之间的冲片部分形成转子槽的双桥式结构；第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔的对称轴重合且均指向转子冲片圆心；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔的长度远大于第一层槽孔、第二层槽孔。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第一层槽孔为纵向的长孔；第一层槽孔的外端敞开与转子冲片边沿连通，内端指向转子冲片圆心；当转子运行时，所述第一层槽孔阻止转子处磁通的通过以减少漏磁的产生，起到隔磁作用。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第一层槽孔的宽度取值范围为0.5mm-1mm之间，高度取值范围为0.7mm-7mm之间；第一层槽孔的内端呈腰形孔形状。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第二层槽孔为横向的腰形孔；当电机起动时，所述第二层槽孔通过强化第二层槽孔处的转子冲片部分的集肤效应来加大起动转矩。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第二层槽孔的宽度范围为1mm-10mm，所述第二层槽孔的高度范围为1mm-8mm。
所述第三层槽孔的主体呈梯形；梯形的小端指向转子冲片圆心；梯形的大端与第二层槽孔相邻；当电机运行时，所述第三层槽孔处的转子冲片部分形成转子导电结构的主体。
所述第三层槽孔梯形部分的小端宽度范围为1mm-6mm，大端宽度范围为2mm-15mm；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔梯形部分长度范围为4mm-65mm。
所述第三层槽孔梯形部分的大端中部设有指向第二层槽孔的纵向腰形槽。
所述转子槽的双桥式结构用于强化转子冲片的结构强度，双桥式结构的宽度取值范围为0.5-0.8mm。
所述转子为异步电机的转子。
本发明技术方案具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，电机的效率可以运行在较高的效率水平，并且可以达到较好起动性能；本技术方案应用在NEMA电机C系列设计上时；效率不但超过NEMA Premium 的超高效电机的效率要求，而且起动电流低于NEMA MG-1 2011 标准12.35章节中关于起动电流的规定，起动转矩高于NEMA MG-1 2011标准12.38.2章节中关于堵转转矩的规定。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
附图1是本发明所述电机转子的示意图；
附图2是转子槽的示意图；
图中：1-转子槽；2-第一层槽孔；3-第二层槽孔；4-第三层槽孔；5-双桥式结构；6-纵向腰形槽。
具体实施方式
如图1-2所示，高效高转矩转子结构，所述转子包括由多张圆形的转子冲片形成的叠加结构；每张转子冲片均设有多个同规格的狭长形转子槽1，各转子槽1呈辐射形分布于转子冲片圆心的周侧；每个转子槽均包括自外向内分布且相互隔开的第一层槽孔2、第二层槽孔3和第三层槽孔4；所述第一层槽孔与第二层槽孔之间、第二层槽孔与第三层槽孔之间的冲片部分形成转子槽的双桥式结构5；第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔的对称轴重合且均指向转子冲片圆心；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔的长度远大于第一层槽孔、第二层槽孔。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第一层槽孔为纵向的长孔；第一层槽孔的外端敞开与转子冲片边沿连通，内端指向转子冲片圆心；当转子运行时，所述第一层槽孔阻止转子处磁通的通过以减少漏磁的产生，起到隔磁作用。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第一层槽孔的宽度取值范围为0.5mm-1mm之间，高度取值范围为0.7mm-7mm之间；第一层槽孔的内端呈腰形孔形状。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第二层槽孔为横向的腰形孔；当电机起动时，所述第二层槽孔通过强化第二层槽孔处的转子冲片部分的集肤效应来加大起动转矩。
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第二层槽孔的宽度范围为1mm-10mm，所述第二层槽孔的高度范围为1mm-8mm。
所述第三层槽孔的主体呈梯形；梯形的小端指向转子冲片圆心；梯形的大端与第二层槽孔相邻；当电机运行时，所述第三层槽孔处的转子冲片部分形成转子导电结构的主体。
所述第三层槽孔梯形部分的小端宽度范围为1mm-6mm，大端宽度范围为2mm-15mm；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔梯形部分长度范围为4mm-65mm。
所述第三层槽孔梯形部分的大端中部设有指向第二层槽孔的纵向腰形槽6。
所述转子槽的双桥式结构用于强化转子冲片的结构强度，双桥式结构的宽度取值范围为0.5-0.8mm。
所述转子为异步电机的转子。
本例中，转子冲片采用独特的分层式槽型设计方案；转子槽槽型为三部分组成，且三部分各有不同的功能；更有利于减少漏磁的发生，使电机的磁路更加合理；转子槽型三部分之间是通过0.5高度的硅钢片相连这样增加了整体转子冲片的结构强度；提高转子抗转矩和极限转速的能力。
本例中的分层式结构使电机在起动过程中充分利用导电时的集肤效应，即在起动过程中有利于降低起动电流和提高起动转矩，满足NEMA电机中关于起动电流的要求；在电机正常运转过程中；使电流在上下层槽中均匀分布，有效的降低了转子的电阻，降低电机的五大损耗中的转子铝损耗，提高电机的效率。
同时本例的转子槽处采用0.5mm双桥式结构对各层进行分隔，即增加了转子片的强度，使转子片在后续压铸过程中不容易变形，而且因为0.5mm的厚度，能在该部分的转子片上更为有效的阻止漏磁通的通过。
本例中的转子结构内，转子冲片的毛刺不得大于0.05mm。
本例中的转子结构内，转子冲片的直径范围为50-450mm，转子对应的电机轴直径范围为10-150mm。
本例中的转子结构内，转子冲片上，各转子槽的第三层槽孔梯形部分的小端分布于以转子冲片圆心为圆心，直径取值范围为25-440mm的圆周上。

Claims (5)

1.高效高转矩转子结构，其特征在于：所述转子包括由多张圆形的转子冲片形成的叠加结构；每张转子冲片均设有多个同规格的狭长形转子槽，各转子槽呈辐射形分布于转子冲片圆心的周侧；每个转子槽均包括自外向内分布且相互隔开的第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔；所述第一层槽孔与第二层槽孔之间、第二层槽孔与第三层槽孔之间的冲片部分形成转子槽的双桥式结构；第一层槽孔、第二层槽孔和第三层槽孔的对称轴重合且均指向转子冲片圆心；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔的长度远大于第一层槽孔、第二层槽孔；
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第一层槽孔为纵向的长孔；第一层槽孔的外端敞开与转子冲片边沿连通，内端指向转子冲片圆心；当转子运行时，所述第一层槽孔阻止转子处磁通的通过以减少漏磁的产生，起到隔磁作用；
在所述狭长形转子槽的走向上，所述第二层槽孔为横向的腰形孔；当电机起动时，所述第二层槽孔通过强化第二层槽孔处的转子冲片部分的集肤效应来加大起动转矩；
所述第三层槽孔的主体呈梯形；梯形的小端指向转子冲片圆心；梯形的大端与第二层槽孔相邻；当电机运行时，所述第三层槽孔处的转子冲片部分形成转子导电结构的主体；
所述第三层槽孔梯形部分的大端中部设有指向第二层槽孔的纵向腰形槽；
所述转子槽的双桥式结构用于强化转子冲片的结构强度并强化阻止漏磁通的通过，双桥式结构的宽度取值范围为0.5-0.8mm。
2.根据权利要求1所述的高效高转矩转子结构，其特征在于：在所述狭长形转子槽的走向上，所述第一层槽孔的宽度取值范围为0.5mm-1mm之间，高度取值范围为0.7mm-7mm之间；第一层槽孔的内端呈腰形孔形状。
3.根据权利要求1所述的高效高转矩转子结构，其特征在于：在所述狭长形转子槽的走向上，所述第二层槽孔的宽度范围为1mm-10mm，所述第二层槽孔的高度范围为1mm-8mm。
4.根据权利要求1所述的高效高转矩转子结构，其特征在于：所述第三层槽孔梯形部分的小端宽度范围为1mm-6mm，大端宽度范围为2mm-15mm；在所述狭长形转子槽的走向上，第三层槽孔梯形部分长度范围为4mm-65mm。
5.根据权利要求1所述的高效高转矩转子结构，其特征在于：所述转子为异步电机的转子。
CN202010072086.4A 2020-01-21 2020-01-21 高效高转矩转子结构 Active CN111106684B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010072086.4A CN111106684B (zh) 2020-01-21 2020-01-21 高效高转矩转子结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010072086.4A CN111106684B (zh) 2020-01-21 2020-01-21 高效高转矩转子结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111106684A CN111106684A (zh) 2020-05-05
CN111106684B true CN111106684B (zh) 2021-04-30

Family

ID=70427640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010072086.4A Active CN111106684B (zh) 2020-01-21 2020-01-21 高效高转矩转子结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111106684B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0280192A1 (en) * 1987-02-27 1988-08-31 General Electric Company Closed slot rotor construction
CN109314413A (zh) * 2016-06-17 2019-02-05 三菱电机株式会社 永磁铁式同步机及永磁铁式同步机的固定件的制造方法
WO2019025355A1 (fr) * 2017-07-31 2019-02-07 Moteurs Leroy-Somer Rotor a cage injectee

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50155906A (zh) * 1974-06-05 1975-12-16

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0280192A1 (en) * 1987-02-27 1988-08-31 General Electric Company Closed slot rotor construction
CN109314413A (zh) * 2016-06-17 2019-02-05 三菱电机株式会社 永磁铁式同步机及永磁铁式同步机的固定件的制造方法
WO2019025355A1 (fr) * 2017-07-31 2019-02-07 Moteurs Leroy-Somer Rotor a cage injectee

Also Published As

Publication number Publication date
CN111106684A (zh) 2020-05-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009084251A1 (ja) 誘導電動機の回転子及び誘導電動機及び圧縮機及び送風機及び空気調和機
CN202513786U (zh) 一种电机的定子铁芯
US11955843B2 (en) Synchronous reluctance motor
US20220181920A1 (en) End winding flux motor
CN111106684B (zh) 高效高转矩转子结构
CN112186915A (zh) 一种定子组件
CN101902114A (zh) 基于模块化方式构建磁路的开关磁阻电动机
CN110571955B (zh) 电机转子和同步磁阻电机
CN112655141B (zh) 笼型转子及旋转电机
CN107659095B (zh) 一种异步电机
CN216649343U (zh) 一种132中心高电机的高效4极定子冲片及转子冲片
CN216959469U (zh) 自起动同步磁阻电机转子和电机
CN218603249U (zh) 一种用于变频三相异步电机的转子冲片
CN216959467U (zh) 电机转子和自起动同步磁阻电机
CN213461275U (zh) 一种定子组件
CN216819529U (zh) 自起动同步磁阻电机转子和电机
CN218633473U (zh) 一种新槽型电机的转子定子组件
CN219181251U (zh) 一种异步电机的冲片组件和异步电机
CN216436907U (zh) 一种铸铝转子永磁同步电机冲片
KR102660391B1 (ko) 하이브리드차량용 전동기의 고정자
CN112803644B (zh) 盘式电机及定子线圈压延制造方法
CN203104236U (zh) 一种交流异步电机结构
CN217010454U (zh) 一种自起动同步磁阻电机
CN219145114U (zh) 电机定子冲片结构及定子铁芯
CN216851729U (zh) 一种重载软起动耦合器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant