CN111682663A - 异步电机实心转子结构 - Google Patents

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宋修奇
高明会
王景明
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
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Abstract

本发明涉及一种异步电机实心转子结构，转子导条4安装在转子体1的开口导条槽8中，连接环3与转子导条4焊接形成的鼠笼结构端部设置有端环2，端环2内圆面与鼠笼结构端部外圆面的配合方式为过盈配合，沿转子体1轴向尺寸方向设有多段内嵌式的卡环箍紧结构5。本发明结构解决了高工作转速、大轴向尺寸或大长径比的实心转子的结构可行性、结构稳定性及刚强度问题，工艺过程较为简单，扩大了实心转子的应用范围。本发明可适应高工作转速、大轴向尺寸或大长径比实心转子的结构需求。

Description

异步电机实心转子结构
技术领域
本发明涉及一种异步电机实心转子结构。
背景技术
相较于同尺寸规格的叠片式转子，实心转子具有较优的整体结构强度，具有较高的临界转速和较低的转子挠度，且易实现更优的启动性能，因此，被广泛应用于电机技术领域。随着电机的大型化、大功率化发展，对应用于此领域的实心转子的结构刚度和强度提出了更高的要求，转子铁芯须具有更大的轴向尺寸或更大的长径比。按转子导条的安装型式划分，现有的实心转子结构型式主要有闭口导条槽结构、矩形开口导条槽结构和倒梯形开口导条槽结构。因当前制造工艺限制，闭口导条槽结构仅适用轴向尺寸较小的实心转子；现有的矩形开口导条槽结构仅应用于铜制转子体，受铜材的强度及弹性模量限制，很难应用于高工作转速、大轴向尺寸或大长径比的实心转子；现有的倒梯形开口导条槽结构工艺难度大，在保证精度的前提下，目前主要应用于较小轴向尺寸的实心转子。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种高工作转速、大轴向尺寸或大长径比、制造工艺较为简单的异步电机实心转子结构，以满足实心转子的结构刚度和强度要求。本发明目的的技术方案：一种异步电机实心转子结构，由转子体(1)、端环(2)、连接环(3)、转子导条(4)、卡环箍紧结构(5)、套筒(6)和弹性圆柱销(9)组成，转子导条(4)安装在转子体(1)的开口导条槽(8)中，连接环(3)与转子导条(4)焊接形成的鼠笼结构端部设置有端环(2)，端环(2)内圆面与鼠笼结构端部外圆面的配合方式为过盈配合，沿转子体(1)轴向尺寸方向设有多段内嵌式的卡环箍紧结构(5)，卡环箍紧结构(5)与转子体(1)之间设置有起周向限位作用的弹性圆柱销(9)，转子体(1)、转子导条(4)、卡环箍紧结构(5)及端环(2)外侧设置有起隔离和辅助限位作用的套筒(6)。
卡环箍紧结构(5)由两个金属半圆柱环对接焊合而成，卡环箍紧结构(5)收缩在卡环槽(7)内与槽底形成径向过盈配合。
本发明工作原理：
转子体(1)开有开口导条槽(8)，开口槽结构可实现大轴向尺寸的高精度加工。转子导条(4)安装在导条槽(8)中，两端与连接环(3)焊合形成鼠笼结构。在转子旋转工作状态下，转子导条(4)受离心力及温度应力等作用，极易从导条槽(8)中脱出，破坏电机电磁特性和转子动平衡特性或者出现断条现象，甚至，发生定、转子刮擦事故，而这种影响在高工作转速、大轴向尺寸或大长径比的实心转子上表现更加显著，卡环箍紧结构(5)与卡环槽(7)的底部紧密贴合，压紧转子导条(4)，通过多段卡环箍紧结构(5)和端环(2)的径向固定和约束作用，并合理设置各段卡环箍紧结构的轴向间距，转子鼠笼结构的整体变形量可控制在许用范围内，从而提高了高工作转速、大轴向尺寸或大长径比的实心转子结构的结构刚度和可靠性。卡环箍紧结构(5)与转子体(1)之间设置的弹性圆柱销(9)起防止卡环箍紧结构(5)转动作用，在转子体(1)、转子导条(4)、卡环箍紧结构(5)及端环(2)外侧设置的套筒(6)起辅助限位作用，进一步约束鼠笼结构变形，而且可以起到隔离外部环境的作用。
本发明具有的有益效果：
本发明实心转子采用开口导条槽(8)结构，相较于闭口或倒梯形开口导条槽结构，该结构具有更优的加工工艺性，可实现大轴向尺寸导条槽(8)的高精度加工，且转子导条(4)安装操作更加简便，装配工艺性更优。通过内嵌式卡环箍紧结构(5)和端环(2)对鼠笼结构的分段固定约束作用，鼠笼结构在高工作转速下的应力、径向位移或形变得到有效控制，实心转子结构稳定性及刚强度得到明显改善。设置的弹性圆柱销(9)具有良好的安装工艺性，能防止卡环箍紧结构(5)转动，提高卡环箍紧结构(5)的可靠性。套筒(6)作为辅助结构部件，进一步约束鼠笼结构及卡环箍紧结构(5)的变形，而且起到隔离外部环境、保护内部构件的作用。
卡环箍紧结构(5)由两个金属半圆柱环对焊而成，工艺实现简单，卡环箍紧结构(5)与卡环槽(7)形成的径向过盈配合，进一步增强了对转子导条(4)的约束作用，将极大地提高鼠笼结构的刚强度和结构稳定性，保证实心转子结构既定功能的实现。
本发明结构解决了高工作转速、大轴向尺寸或大长径比的实心转子的结构可行性、结构稳定性及刚强度问题，而且，工艺过程较为简单，扩大了实心转子的应用范围。
附图说明
图1为本发明实心转子结构的纵剖面结构示意图；
图2为沿图1中A-A线的剖面图；
图3为沿图1中B-B线的剖面图；
图4为图2所示C区域的局部放大图；
图5为卡环箍紧结构中的一个金属半圆柱环的三维视图；
具体实施方式
如图1所示，一种异步电机实心转子结构，由转子体1、端环2、连接环3、转子导条4、卡环箍紧结构5、套筒6和弹性圆柱销9组成，转子导条4安装在转子体1的开口导条槽8中，连接环3与转子导条4焊接形成的鼠笼结构端部设置有端环2，端环2内圆面与鼠笼结构端部外圆面的配合方式为过盈配合，沿转子体1轴向尺寸方向设有多段内嵌式的卡环箍紧结构5，如图2所示，卡环箍紧结构5与转子体1之间设置有起周向限位作用的弹性圆柱销9，转子体1、转子导条4、卡环箍紧结构5及端环2外侧设置有起隔离和辅助限位作用的套筒6。
卡环箍紧结构5由两个金属半圆柱环对接焊合而成，卡环箍紧结构5收缩在卡环槽7内与槽底形成径向过盈配合。
如图3所示，转子体1外圆加工有纵向开口导条槽8，转子导条4嵌在导条槽8中。如图1所示，在转子导条4两端与连接环3钎焊形成鼠笼结构，在鼠笼结构端部设置有端环2，端环2内圆面与鼠笼结构端部外圆面的配合方式为过盈配合，沿转子体1轴向尺寸方向，在装有转子导条4的转子体1上加工有多段卡环槽7，根据转子工作转速、径向和轴向尺寸，调整卡环槽7的数量，卡环箍紧结构5安装在卡环槽7内，内圆紧贴卡环槽7底部，约束转子导条4径向位移。如图5所示，卡环箍紧结构5由两个相同的金属半圆柱环对接焊合而成，利用焊接收缩与卡环槽7底部形成径向过盈配合，进一步压紧转子导条4。
如图4所示，卡环箍紧结构5和转子体1配合面上开有销槽，安装有起周向限位作用的弹性圆柱销9。
如图1所示，在转子体1、转子导条4、卡环箍紧结构5及端环2的外表面精加工后，套装套筒6，起到结构辅助强化和环境隔离的作用。

Claims (2)

1.一种异步电机实心转子结构，其特征是：由转子体(1)、端环(2)、连接环(3)、转子导条(4)、卡环箍紧结构(5)、套筒(6)和弹性圆柱销(9)组成，转子导条(4)安装在转子体(1)的开口导条槽(8)中，连接环(3)与转子导条(4)焊接形成的鼠笼结构端部设置有端环(2)，端环(2)内圆面与鼠笼结构端部外圆面的配合方式为过盈配合，沿转子体(1)轴向尺寸方向设有多段内嵌式的卡环箍紧结构(5)，卡环箍紧结构(5)与转子体(1)之间设置有起周向限位作用的弹性圆柱销(9)，转子体(1)、转子导条(4)、卡环箍紧结构(5)及端环(2)外侧设置有起隔离和辅助限位作用的套筒(6)。
2.根据权利要求1所述的一种异步电机实心转子结构，其特征是：卡环箍紧结构(5)由两个金属半圆柱环对接焊合而成，卡环箍紧结构(5)收缩在卡环槽(7)内与槽底形成径向过盈配合。
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