CN1780116A - 感应电动机的笼形转子及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关感应电动机的笼形转子及其制作方法的。本发明的感应电动机的笼形转子包括由圆筒形的转子铁心；由在转子铁心边缘上下方向的槽口内部外侧形成的铝材质外侧导体和用电阻值相对比铝低的低电阻金属在槽口的内部内侧形成的内侧导体来组成的导体杆；为了使导体杆们电路连接而各自设置在转子铁心的上侧和下侧的短路环构成。因此，电动机在起动初期主要受到电阻相对高的导体杆外侧导体的影响，在正常状态下主要受到导体杆整体的影响，所以起动初期效率和正常状态的效率全都提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种感应电动机的笼形转子及其制作方法，更具体地说，是有关在2次侧的转子，使感应磁场在起动初期时主要在导体杆的外侧形成并在正常状态下受到整个导体杆的影响而能提高起动特性和正常状态下特性的感应电动机笼形转子及其制作方法的。
背景技术
一般，电动机是把电能转换为动能的机器，这样的电动机可分为把电能转换为旋转运动的旋转式电动机，把电能转换为直线往复运动的往复式电动机等。
电动机作为动力源，家用产品中几乎都配备。例如：电冰箱、空调、洗衣机、电风扇、吸尘器等。
图1是以往感应电动机的内部结构剖面图，图2是以往转子的斜视图，图3是图2的A-A′线剖面图。如图所示，以往感应电动机包括由在电机外壳或机架上安装的定子1，插入在定子1的内部旋转的笼形转子2，在转子2的中心部插入的旋转轴3构成。
定子1由层叠薄硅钢板形成的定子侧铁心11，在定子侧铁心11内侧凸出形成的定子侧齿12上卷线并根据电源导通而产生电磁力的线圈13构成。
笼形的转子2包括由层叠单张硅钢板形成的圆形棒状转子侧铁心21，在转子侧铁心21的边缘向上下方向贯通形成的多个通孔21b里安装的铝材质导体杆22，在导体杆22的上下两端部电路连接导体杆22们的环形短路环23。
以往的感应电动机，如果卷线的线圈13里轮流导通电流，在线圈13产生感应磁场，由此转子2在感应磁场的相互作用下旋转，而且旋转轴3也跟转子2一起旋转。
以往笼形转子2的制作顺序如下。首先，层叠薄硅钢板，制作出有多个通孔21b的转子铁心21，然后把转子铁心21放在铝拉模铸造模具里进行铝拉模铸造，并转子铁心21的通孔21b里注入熔融的铝，形成导体杆22，同时在转子铁心21的两端部安装跟导体杆22连接为一体的环形短路环23。
但是，如前所述的以往感应电动机的笼形转子2，由于旋转转子2的感应磁场在起动初期多数在导体杆22的外侧产生，主要受到外侧的影响，而且在正常状态下主要受到导体杆22整体的影响，但是在以往设计时并没有适当地考虑到起动初期和正常状态下的感应磁场，对提高起动初期效率和驱动效率的方面有限度。
发明内容
本发明是为了解决上述缺点而发明的，其目的在于，提供一种使导体杆内侧和外侧的电阻各自不同，起动初期时的效率和正常状态下的效率全都提高的感应电动机笼形转子及其制作方法的。
为了达到上述目的，本发明的感应电动机的笼形转子，其特征在于，包括由圆筒形的转子铁心；由在转子铁心边缘上下方向的槽口内部外侧形成的铝质外侧导体，和用电阻值比铝低的低电阻金属在槽口的内部内侧形成的内侧导体组成的导体杆；为了使导体杆们电路连接，而各自设置在转子铁心的上侧和下侧的短路环构成。
另外，本发明的感应电动机的笼形转子制作方法，其特征在于，包括由
冲切及层叠薄钢板，在其边缘形成有上下方向贯通的多个槽口的转子铁心制作阶段；
在转子铁心的槽口内部内侧设置用棒状低电阻金属制作的内侧导体的阶段；
在槽口的内部外侧形成铝质外侧导体，跟内侧导体一起组成导体杆，同时为了使导体杆们电路连接而在转子铁心的上下两侧形成短路环的阶段构成。
发明的效果：如上所述，根据本发明的感应电动机的笼形转子，导体杆由在起动时主要受到影响的外侧用铝材料制作外侧导体，内侧用电阻值比外侧导体相对低的铜材质制作内侧导体来构成，所以电动机在起动初期主要受到电阻相对高的导体杆外侧导体影响并在正常状态下主要受到导体杆整体的影响，由此起动初期时的特性和正常状态下的特性全都提高。
附图说明
图1是以往感应电动机的内部结构剖面图。
图2是以往转子的斜视图。
图3是图2的A-A′线剖面图。
图4是部分切割本发明的感应电动机笼形转子的斜视图。
图5是切割图4的B-B′的剖面图。
图6是根据本发明的感应电动机笼形转子制作顺序横剖面图。
附图主要部分符号的说明：
101：转子铁心 102：槽口
103：内侧导体 104：外侧导体
105：导体杆[bar] 106：短路环
具体实施方式
下面结合附图和实施例具体说明根据本发明的感应电动机的笼形转子及其制作方法。
另外，跟以往结构相同的结构，即定子1、旋转轴3的图示省略，且对他的说明引用图1。
图4是本发明的感应电动机的笼形转子的部分切割斜视图，图5是图4的B-B′切割剖面图。如图所示，本发明的感应电动机笼形转子100层叠薄硅钢板来构成圆筒形转子铁心101，且在转子铁心101的上下两侧边缘隔着一定间距形成向上下方向贯通形成的多个槽口102。
而且，在槽口102的内部内侧压入电阻值比后述的铝(Al)质外侧导体104相对低的铜(Cu)质内侧导体103，且在内侧导体103的外侧通过拉模铸造注入铝质外侧导体104，跟内侧导体103一起形成杆体，由此导体杆105成型。
另外，为了连接导体杆105上侧和下侧的端部，在转子铁心101的上下两侧形成铝质的环形短路环106。
即，导体杆105，由于在起动初期时感应磁场主要受到导体杆105外侧的影响，在正常状态下主要受到内侧的影响，所以把导体杆105的内侧导体103用电阻值比铝质外侧导体104低的铜材质制作，使起动初期效率和正常状态的效率全都提高。
这样构成的转子100的制作方法如图6所示。
首先，如图6a)所示，冲切及层叠薄硅钢板，制作出在其边缘向上下方向贯通的多个槽口102隔着一定距离形成的转子铁心101。
然后，如图6b)所示，在转子铁心101的槽口102内部外侧压入电阻值比后述的铝质外侧导体104相对低的金属棒状铜质内侧导体103。
接着，如图6c)所示，在槽口102的内部外侧形成铝质外侧导体104，跟内侧导体103一起构成导体杆105，同时为了使导体杆105们电路连接，而在转子铁心101的上下两侧形成短路环106。由此，转子100成型。
在起动时主要受影响的导体杆外侧由铝材质的外侧导体构成，内侧由电阻比外侧导体相对低的铜材质内侧导体构成。因此，电动机在起动初期主要受到电阻相对高的导体杆外侧导体的影响，在正常状态下主要受到导体杆整体的影响，所以起动初期效率和正常状态的效率全都提高。
表1是本发明和现有技术有限要素法(FEM)解释的对比表，表1附后
如表1所示，以往的转子采用只用铝材料制作的导体杆，感应电动机的效率是82.49；本发明的转子采用油铜材质的内侧导体和铝材质的外侧导体构成的导体杆，感应电动机的效率是84.46。由此看出本发明的效率更高。
表1是本发明和现有技术有限要素法(FEM)解释的对比表
| 分类 | 铜和铝 | 铝 |
| 主电流(Imain) | 6.042 | 5.993 |
| 辅助电流(Isub) | 2.683 | 2.704 |
| 总电流(Iline) | 7.407 | 7.377 |
| 2次损失(r2loss) | 70.07 | 103.39 |
| 输入电源(volt) | 220 | 220 |
| 主电阻(rm) | 3.13 | 3.13 |
| 辅助电阻(ra) | 3.80 | 3.80 |
| 输入(Pin) | 1509.99 | 1522.39 |
| 输出(Pout) | 1275.35 | 1255.84 |
| 效率(eff) | 84.46 | 82.49 |
| 力率(ot) | 0.93 | 0.94 |
| 速度(RPM) | 3412.8 | 3385.2 |
| 扭矩(Torg) | 3.569 | 3.543 |
| 铁耗(Core loss) | 22.95 | 22.95 |
Claims (4)
1、一种感应电动机的笼形转子，其特征在于包括由圆筒形的转子铁心；由在转子铁心边缘上下方向的槽口内部外侧形成的铝质外侧导体，和用电阻值比铝低的低电阻金属在槽口的内部内侧形成的内侧导体组成的导体杆；为了使导体杆们电路连接而各自设置在转子铁心的上侧和下侧的短路环构成。
2、根据权利要求1所述的感应电动机的笼形转子，其特征在于低电阻金属是铜材质的棒状。
3、一种感应电动机的笼形转子制作方法，其特征在于包括由冲切及层叠薄钢板，在其边缘形成有上下方向贯通的多个槽口的转子铁心制作阶段；在转子铁心的槽口内部内侧设置用棒状低电阻金属制作的内侧导体的阶段；在槽口的内部外侧形成铝质外侧导体，跟内侧导体一起组成导体杆，同时为了使导体杆们电路连接而在转子铁心的上下两侧形成短路环的阶段构成。
4、根据权利要求3所述的感应电动机的笼形转子，其特征在于内侧导体是铜质棒，压入槽口的内侧。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410072813 CN1780116A (zh) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | 感应电动机的笼形转子及其制作方法 |
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| CN 200410072813 CN1780116A (zh) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | 感应电动机的笼形转子及其制作方法 |
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| CN1780116A true CN1780116A (zh) | 2006-05-31 |
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| CN 200410072813 Pending CN1780116A (zh) | 2004-11-19 | 2004-11-19 | 感应电动机的笼形转子及其制作方法 |
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2004
- 2004-11-19 CN CN 200410072813 patent/CN1780116A/zh active Pending
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