一种变频电机铸铜转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种变频电机铸铜转子。
【背景技术】
[0002]随着能源的日益匮乏，节能降耗成为目前国际社会发展所面临的一项极为紧迫的任务。开发研制超高效电动机系统对保证我国能源的充分利用与持续发展具有重要意义。
[0003]在降低电机损耗方面，铜与铝相比所具有良好的导电性，铸铜转子是以铜为导电基质的新型电动机转子，利用铜优异的导电性能，可以降低转子损耗，提高电动机效率。但工频铸铜转子电机虽然在效率上有了明显提高，但其启动电流变大，启动转矩变小，有时甚至超出了异步电机设计标准的容差范围。
[0004]从电机的控制方式的来看，变频调速电动机由于其结构简单、制造方便、价格低廉、坚固耐用、运行可靠、维护简单等优点，已经普遍应用于现代工业的各领域。但变频调速控制方式使得电机供电电压中含有大量的高次谐波，会引起电机损耗增加，其中最为显著的是转子损耗。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有铸铜转子电机启动转矩小、变频电机转子损耗大的缺点，提出一种效率高、可靠性好、变频性能优越的铸铜转子。
[0006]为实现上述目的，本发明采用以下方案:
[0007]本发明变频调速电机铸铜转子由转子铁心和铸铜鼠笼组成，鼠笼结构的铸铜导条位于转子铁心的导条槽内，鼠笼结构的铸铜端环位于转子铁心的两侧，并与转子铁心紧密接触。
[0008]所述的转子铁心由多片大小相同、形状相同的转子片体叠压而成。转子片体上沿圆周均匀分布有一定数量的闭口导条孔，所述的导条孔采用上宽下窄的倒梯形结构。
[0009]本发明的工作原理及工作过程为:
[0010]本发明转子应用于变频调速电机。电机起动时采用变频调速控制方式，转子电流和启动转矩随着电机频率从零逐渐稳步增大，直至进入额定工作状态，从而有效避免现有铸铜转子的起动电流大、启动转矩小的问题。
[0011]本发明的有益效果为:
[0012]1、现有的变频调速电机的转子在不同频段的响应上也存在明显不足，转子电阻随着频率的提高呈现线性增加的趋势，这使得电机在高频段发热严重。本发明的变频电机铸铜转子，利用特有的倒梯形铸铜导条，在低频或高频段发挥其优异的电阻特性，转子电阻较低，从而减小转子损耗，提高电机效率；在中频段或额定频段发挥其优越的导电特性，转子电阻较高，从而增加电机旋转力矩，提高电机的运行性能。
[0013]2、现有电机转子多为深而窄的导条孔结构，受到集肤效应的影响，当交变电流通过导体时，电流将集中在导体表面，转子导条利用率低，发热严重。本发明利用转子槽型的上宽下窄倒梯形结构，可以使转子电流更加均匀的分布在整个导条截面积中，有效降低集肤效应对变频电机转子导条电流的影响，提高转子导条利用率，减小转子损耗，提高电机效率。
【附图说明】
[0014]图1是本发明变频电机铸铜转子的正面部分剖视结构示意图，图中:1转子片体、2导条孔、3轴孔、4铸铜端环、5转子铁心。
[0015]图2是本发明变频电机铸铜转子的侧面剖视结构示意意图，图中:3轴孔、4铸铜端环、5转子铁心、6铸铜导条。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
[0017]如图1或图2所示，转子铁心5由多片大小相同、形状相同的转子片体I叠压而成。转子片体I的中心圆孔结构叠压后形成用于安装电机转轴的轴孔3。转子片体I的圆周均匀分布有一定数量的闭口导条孔2，导条孔2为上宽下窄倒梯形结构，叠压后形成用于灌注铸铜导条6的导条槽。导条孔2的数量根据使用本发明的变频电机的性能要求确定，本实施例为26个。
[0018]铸铜导条6与铸铜端环4压铸形成一个整体的铸铜鼠笼。铸铜导条6灌注于转子铁心5的导条槽内，铸铜导条6的数量与导条孔2的数量相同，本实施例为26根。铸铜端环4分别位于转子铁心5的两端，并与转子铁心5紧密接触。
【主权项】
1.一种变频电机铸铜转子，其特征在于，所述铸铜转子由转子铁心(5)和铸铜鼠笼组成；所述的鼠笼结构的铸铜导条位于转子铁心(5)的导条槽内，鼠笼结构的铸铜端环(4)位于转子铁心(5)的两侧，并与转子铁心(5)紧密接触。2.根据权利要求1所述的铸铜转子，其特征在于，所述的转子铁心(5)由多片大小相同、形状相同的转子片体(I)叠压而成；所述转子片体(I)为圆形中空结构，转子片体(I)上沿圆周均匀分布有闭口导条孔(2)。3.根据权利要求1所述的铸铜转子，其特征在于，所述的导条孔(2)采用上宽下窄的倒梯形结构。4.根据权利要求1或2或3所述的铸铜转子，其特征在于:所述铸铜鼠笼的铸铜导条(6)与铸铜端环(4)压铸连接成一个整体，铸铜导条(6)灌注于转子铁心(5)的导条槽内，铸铜导条(6)的数量与导条孔(2)的数量相同。
【专利摘要】一种变频电机铸铜转子，所述转子的转子铁心(5)由一定数量大小形状相同的转子片体(1)叠压而成。转子片体(1)为圆形中空结构，中心部分为用于安装电机转轴的轴孔(3)。转子片体(1)的圆周均匀分布有一定数量的闭口导条孔(2)，所述导条孔(2)为上宽下窄的倒梯形结构。转子片体(1)上的导条孔(2)叠压后形成转子铁芯(5)中的导条槽，铜液一一对应灌入所述导液槽中，与紧密粘合在转子铁芯(5)两端的铸铜端环(4)成为一个整体，构成所述转子的铸铜鼠笼结构。
【IPC分类】H02K17/16, H02K1/26
【公开号】CN105048744
【申请号】CN201510424095
【发明人】黄元峰, 王海峰, 艾程柳, 徐松
【申请人】中国科学院电工研究所
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年7月17日