CN206259769U - 具有铜导条的电机转子结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电机领域，具体提供一种具有铜导条的电机转子结构。本实用新型旨在解决如何降低转子铁心应力集中和如何避免铜端环位移形变的问题。本实用新型的电机转子结构包括设置有转子槽的转子铁芯、设置在转子槽内的铜导条和设置在转子铁芯两端的转子端环；所述转子端环包括多个铜端环和多个钢端环，钢端环与铜端环交互叠层布置，并且各铜端环通过焊接形成一个整体。由于钢具有很高的刚度，能够承受很大的形变力，在铜端环之间设置钢端环，并用铜端环压紧钢端环，使得本实用新型的转子端环即便在很高的转速下也不会发生位移形变，从而保证结构刚度的同时降低了转子铁芯的应力集中。
Description
技术领域
本实用新型属于电机领域，具体提供一种具有铜导条的电机转子结构。
背景技术
铜转子异步电机因其可靠性高、调速范围良好被广泛应用于大功率电动汽车牵引电机中。传统的铜导条异步电机的转子槽中插满了铜导条，转子的两端分别设置有一片与其槽数量相等并且径向尺寸相当的铜端环，铜导条的两端分别插入铜端环的槽内，并通过焊接工艺把导条和端环紧固，使转子内的各铜导条和两片端环形成闭合的回路。由于铜的电阻比铝低，导热性也比铝好，使得铜转子能够有效地提高牵引电机的效率和功率密度，但是由于铜的密度高，使得电机在高转速运行时，导致铜端环的位移形变以及会使转子铁心两侧的隔磁桥产生很大的应力集中。
相应地，本领域需要一种新的电机转子结构来解决上述问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决如何降低转子铁心集中应力和如何避免铜端环位移形变的问题，本实用新型提供了一种具有铜导条的电机转子结构，该具有铜导条的电机转子结构包括：转子铁芯，所述转子铁芯上设置有转子槽；铜导条，所述铜导条设置在所述转子槽内；转子端环，所述转子端环分别设置在所述转子铁芯的两端，其特征在于，所述转子端环包括：至少一片铜端环，所述至少一片铜端环沿其轴线方向设置有第一端环槽；至少一片钢端环，所述至少一片钢端环沿其轴线方向设置有第二端环槽，所述钢端环沿其轴线方向与所述铜端环交互叠层设置；其中，所述铜导条的两端分别穿过第一端环槽和第二端环槽。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述铜端环通过焊接工艺形成一个整体。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述至少一片钢端环包括多个钢端环，在装配好的状态下，所述多个钢端环中的一片钢端环的一个端面抵靠所述转子铁芯。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，在装配好的状态下，所述转子端环远离所述转子铁芯的一端是铜端环。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述第一端环槽和/或所述第二端环槽与所述转子槽数量相同，并且在装配好的状态下所述第一端环槽和/或所述第二端环槽与所述转子槽彼此对准。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述铜端环和/或所述钢端环的径向尺寸与所述转子铁芯的径向尺寸相同。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述铜端环和/或所述钢端环是通过冲压制成的薄片结构。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述转子端环包括设置在所述转子铁芯的每一端的5个铜端环和2个钢端环。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，从所述转子铁芯的端部起算，所述2个钢端环包括设置在第一位置的一个钢端环以及设置在第二、第四或第五位置的另一个钢端环。
在上述具有铜导条的电机转子结构的优选实施方式中，所述电机是异步电机。
本领域技术人员能够理解的是，在本实用新型的优选技术方案中，通过将转子端环设置成多个铜端环和多个钢端环交互叠层布置的结构，并通过焊接工艺将各铜端环焊接成一个整体的结构，并将钢端环压紧固定在各铜端环之间，由于钢具有很高的刚度，能够承受很大的形变力，使得转子端环即便在很高的转速下也不会发生位移，从而在保证结构刚度的同时降低了转子铁芯的应力集中。
附图说明
图1是本实用新型的具有铜导条的电机转子结构的侧视效果示意图；
图2是本实用新型的具有铜导条的电机转子结构的端视图；
图3是本实用新型的电机转子结构的铜端环的正视图；
图4是本实用新型的电机转子结构的钢端环的正视图。
具体实施方式
下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。例如，虽然附图中各部件之间是按一定比例关系进行绘制的，但是这种比例关系非一成不变，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。
需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两片元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
如图1和图2所示，本实用新型的具有铜导条的电机转子结构包括：转子铁芯1、铜导条2、转子端环3和转轴4。转子铁芯1上设置有转子槽(图中未示出)，铜导条2安装在转子槽内。转子端环3分别位于转子铁芯1的两端(图1中转子铁芯1的左右两端)，并且铜导条2的两端分别与转子端环3固定连接。转轴4与转子铁芯1同轴固定连接，优选地，转轴4与转子铁芯1之间采用过盈配合。
如图1所示，转子端环3包括多片铜端环31和多片钢端环32，并且铜端环31和钢端环32之间交互层叠设置。进一步，铜端环31和钢端环32径向上的尺寸与转子铁芯1的尺寸相同，或者本领域技术人员也可以根据实际需要，对铜端环31和钢端环32径向上的尺寸进行调整。
如图2和图3所示，铜端环31沿其轴线的方向上设置有第一端环槽311，优选地，第一端环槽311的数量与转子铁芯1上转子槽的数量相同，第一端环槽311的形状大小和转子铁芯1上的转子槽的形状大小相同，并且在组装好的状态下，第一端环槽311与转子槽彼此对准，以便固定到转子槽中的铜导条2能够穿过第一端环槽311。本领域技术人员能够理解的是，第一端环槽311的数量还可以多于转子槽的数量，第一端环槽311的尺寸大小可以大于或小于转子槽的尺寸大小，只要保证在组装好状态下，每根铜导条2都能够穿过第一端环槽311并且能够与第一端环槽311抵触即可。铜端环31的轴线位置处还设置有第一通孔312，第一通孔312使得铜端环31能够套在转轴4的上，优选地，铜端环31与转轴4之间采用间隙配合，本领域技术人员容易理解的是，为了避免铜端环31在高速旋转时出现晃动现象，铜端环31和转轴4之间的间隙需要做得足够小。本领域技术技术人员能够理解的是，铜端环31与转轴4之间除了采用间隙配合的方式外，很明显还有其他的配合连接方式，例如，过盈配合连接。
如图2和图4所示，钢端环32沿其轴线的方向上设置有第二端环槽321，优选地，第二端环槽321的数量与转子铁芯1上转子槽的数量相同，第二端环槽321的形状大小和转子铁芯1上的转子槽的形状大小相同，并且在组装好的状态下，第二端环槽321与转子槽彼此对准，以便固定到转子槽上的铜导条2能够穿过第二端环槽321。本领域技术人员能够理解的是，第二端环槽321的数量还可以多于转子槽的数量，第二端环槽321的尺寸大小可以大于或小于转子槽的尺寸大小，只要保证在组装好状态下，每根铜导条2都能够穿过第二端环槽321即可。钢端环32的轴线位置处还设置有第二通孔322，第二通孔322使得钢端环32能够套在转轴4的上，优选地，钢端环32与转轴4之间采用间隙配合，本领域技术人员容易理解的是，为了避免钢端环32在高速旋转时出现晃动现象，钢端环32和转轴4之间的间隙需要做的足够小。本领域技术技术人员能够理解的是，钢端环32与转轴4之间除了采用间隙配合的方式外，很明显还有其他的配合连接方式，例如，过盈配合连接。
如图1和图2所示，本实用新型的转子结构在组装时，先将所有铜导条2都插入转子槽，然后将一片钢端环32插入铜导条2的左端(图1中铜导条2的左端)，并且该钢端环32靠近转子铁芯1的端面与转子铁芯1贴合；再依次将两片铜端环31和一片钢端环32插入铜导条2的左端；最后将三片铜端环31插入铜导条2的左端，并将所有的铜端环31通过焊接成一个整体结构。然后重复上述步骤将铜端环31和钢端环32插入铜导条2的右端(图1中铜导条2的右端)并通过焊接将所有铜端环32焊接一个整体。本领域技术人员能够理解的是，铜端环31和钢端环32除了采用上述的交互叠层布置方式外，还可以采用其他的交互叠层布置方式，例如，每隔一片铜端环31就设置一片钢端环32。本领域技术人员还能够理解的是，铜端环31和钢端环32的数量还可以根据具体需要进行设置。
需要说明的是，在铜端环31焊接之前，需要将所有铜端环31和钢端环32压紧，以便在所有铜端环31焊接完成之后，转子端环3在高速旋转时每片钢端环32都能够与铜端环31充分接触。本领域技术人员能够理解的是，由于钢的刚度比铜好，设置有钢端环32的转子端环3在高速旋转时，可有效地减小自身的形变位移以及降低转子铁芯1的应力集中。
本领域技术人员还能够理解的是，铜端环31之间除了通过焊接的连接方式外，还可以通过其他的连接方式进行固定连接。
在本实用新型的转子结构的优选实施方式中，铜端环31和钢端环32都是通过冲压工艺制成的薄片结构，本领域技术人员可根据具体需要对铜端环31和钢端环32的厚度分别进行调整。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有铜导条的电机转子结构，所述电机转子结构包括：
转子铁芯，所述转子铁芯上设置有转子槽；
铜导条，所述铜导条设置在所述转子槽内；
转子端环，所述转子端环分别设置在所述转子铁芯的两端，
其特征在于，所述转子端环包括：
至少一片铜端环，所述至少一片铜端环沿其轴线方向设置有第一端环槽；
至少一片钢端环，所述至少一片钢端环沿其轴线方向设置有第二端环槽，所述钢端环沿其轴线方向与所述铜端环交互叠层设置；
其中，所述铜导条的两端分别穿过第一端环槽和第二端环槽。
2.根据权利要求1所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述铜端环通过焊接形成一个整体。
3.根据权利要求2所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述至少一片钢端环包括多个钢端环，在装配好的状态下，所述多个钢端环中的一片钢端环的一个端面抵靠所述转子铁芯。
4.根据权利要求3所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，在装配好的状态下，所述转子端环远离所述转子铁芯的一端是铜端环。
5.根据权利要求4所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述第一端环槽和/或所述第二端环槽与所述转子槽数量相同，并且在装配好的状态下所述第一端环槽和/或所述第二端环槽与所述转子槽彼此对准。
6.根据权利要求5所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述铜端环和/或所述钢端环的径向尺寸与所述转子铁芯的径向尺寸相同。
7.根据权利要求6所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述铜端环和/或所述钢端环是通过冲压制成的薄片结构。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述转子端环包括设置在所述转子铁芯的每一端的5个铜端环和2个钢端环。
9.根据权利要求8所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，从所述转子铁芯的端部起算，所述2个钢端环包括设置在第一位置的一个钢端环以及设置在第二、第四或第五位置的另一个钢端环。
10.根据权利要求9所述的具有铜导条的电机转子结构，其特征在于，所述电机是异步电机。
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| Date | Code | Title | Description |
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| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
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