转子冲片、转子及三相交流异步启动永磁同步电的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了转子冲片、转子及三相交流异步启动永磁同步电机，该转子冲片具有外径为184±0.05mm的转子冲片体，转子冲片体的外边缘均匀分布有40个径向的笼槽，笼槽为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形。节圆内均布4个径向等宽的主永磁体置放槽，相邻两个主永磁体置放槽之间设有与主永磁体置放槽形成开口朝外的“W”形的“V”字形副永磁体置放槽，主、副永磁体置放槽的顶部夹角分别为150°和55°。该转子包括转轴及本实用新型中的转子冲片；该四极异步启动永磁同步电机包含定子和本实用新型的转子。本实用新型的启动转矩大，达到国标额定转矩的至少3倍，而且具有节约材料和节能的效果。
【专利说明】转子冲片、转子及三相交流异步启动永磁同步电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及转子冲片、转子及电机，尤其是用于异步启动永磁同步电机的转子冲片、基于这种转子冲片制成的转子以及具有这种转子的三相交流异步启动永磁同步电机。
【背景技术】
[0002]随着人类现代化建设的发展，当今社会的全球资源正在日益匮乏，人们对节能减排低碳生活的意识也越发增强。目前国家正在大力提倡节能减排，但目前被广泛地应用于工业、农业、商业、建筑业和交通等领域中的电动机普遍存在效率低、能耗大等缺陷，不能满足高效和节能减排的要求。转子冲片是电机中的关键零部件，其材料、内圆尺寸、外圆尺寸、槽形大小等多多少少对电机的效率有直接的影响，而通过提高电机能效的方式就可以达到节能的目的。目前市场上使用的包含转子冲片的电动机，因其转子冲片存在生产制造材料用量多、转矩小等缺陷，无法达到提高电机效率和节能减排的目的。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是转子冲片生产制造所需的材料用量多、启动转矩小，以及电机的能效较低，提供一种用料省、转矩大的转子冲片，以及由该转子冲片制成的转子和包含该转子冲片的具有良好节能性能的三相交流异步启动永磁同步电机。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型转子冲片的技术方案为:其具有外径为184±0.05mm的转子冲片体，所述转子冲片体的外边缘均匀分布有40个径向的笼槽，所述笼槽的内端位于直径为154±0.2mm的节圆上，所述转子冲片体上位于所述节圆的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽，相邻两个所述主永磁体置放槽之间设有一个由两个等长的边槽相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽，所述转子冲片体的中部设有包含键槽的轴孔，其特征在于:所述副永磁体置放槽的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽的内端，所述副永磁体置放槽与相邻两个所述主永磁体置放槽构成开口朝外的“W”形，所述主永磁体置放槽与相邻的边槽之间的夹角为93 ± 1°，所述主永磁体置放槽的内端和所述副永磁体置放槽的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，所述主永磁体置放槽的顶部的夹角为150±1°且其两个斜面对称，所述副永磁体置放槽的顶部的夹角为55±0.5°，所述主永磁体置放槽与所述副永磁体置放槽相对的斜面相互平行。
[0005]作为对本实用新型的转子冲片的改进，所述笼槽为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，所述的笼槽下部的高度为8.0±0.2mm、下底边宽度为5.6±0.03mm、上底边宽度为6.8±0.03mm，所述的笼槽上部的高度为6.0±0.2mm、宽度为3.2±0.03mm,所述的笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角为120±1°，所述的径向开口位于所述夹角的顶角处且该径向开口的宽度为l±0.03mm、高度为 2.5±0.2mm。
[0006]作为对本实用新型的转子冲片的进一步改进，所述主永磁体置放槽的外端与所述的笼槽的内端之间的距离为1.15±0.02mm。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型转子的技术方案为:其包括转轴及转子冲片，所述的转子冲片具有外径为184±0.05mm的转子冲片体，所述转子冲片体的外边缘均匀分布有40个径向的笼槽,所述笼槽的内端位于直径为154±0.2mm的节圆上,所述转子冲片体上位于所述节圆的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽，相邻两个所述主永磁体置放槽之间设有由两个等长的边槽相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽，所述转子冲片体的中部设有包含键槽的轴孔，多片形状、规格相同的转子冲片叠压在一起且所述的转轴穿设在所述的轴孔中，在所述的键槽与转轴之间装配键，所述的笼槽内灌铸纯铝，所述的主永磁体置放槽、副永磁体置放槽内置放磁钢，所述副永磁体置放槽的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽的内端，所述副永磁体置放槽与相邻两个所述主永磁体置放槽构成开口朝外的“W”形，所述主永磁体置放槽与相邻的边槽之间的夹角为93±1°，所述主永磁体置放槽的内端和所述副永磁体置放槽的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，所述主永磁体置放槽的顶部的夹角为150±1°且其两个斜面对称，所述副永磁体置放槽的顶部的夹角为55±0.5°，所述主永磁体置放槽与所述副永磁体置放槽相对的斜面相互平行。
[0008]作为对本实用新型的转子的改进，所述笼槽呈长方形，所述笼槽为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，所述的笼槽下部的高度为8.0±0.2mm、下底边宽度为5.6±0.03mm、上底边宽度为6.8±0.03mm，所述的笼槽上部的高度为6.0±0.2mm、宽度为3.2±0.03mm，所述的笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角为120±1°，所述的径向开口位于所述夹角的顶角处且该径向开口的宽度为1±0.03mm、高度为2.5±0.2mm。所述的笼槽上部是指在笼槽径向的方向上接近转子冲片体外边缘的部分、所述的笼槽下部是指在笼槽径向的方向上远离转子冲片体外边缘的部分。
[0009]作为对本实用新型的转子的进一步改进，所述主永磁体置放槽的外端与所述的笼槽的内端之间的距离为1.15±0.02mm。
[0010]为解决上述技术问题，本实用新型电机的技术方案为:其包含定子、转子，所述的转子包括转轴及转子冲片，所述的转子冲片具有外径为184±0.05mm的转子冲片体，所述转子冲片体的外边缘均勻分布有40个径向的笼槽，所述笼槽的内端位于直径为154±0.2mm的节圆上，所述转子冲片体上位于所述节圆的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽，相邻两个所述主永磁体置放槽之间设有由两个等长的边槽相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽，所述转子冲片体的中部设有包含键槽的轴孔，多片形状、规格相同的转子冲片叠压在一起且所述的转轴穿设在所述的轴孔中，在所述的键槽与转轴之间装配键，所述的笼槽内灌铸纯铝，所述的主永磁体置放槽、副永磁体置放槽内置放磁钢，所述的转轴装配在轴承上可令转子相对于定子转动，其特征在于:所述副永磁体置放槽的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽的内端，所述副永磁体置放槽与相邻两个所述主永磁体置放槽构成开口朝外的“W”形，所述主永磁体置放槽与相邻的边槽之间的夹角为93±1°，所述主永磁体置放槽的内端和所述副永磁体置放槽的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，所述主永磁体置放槽的顶部的夹角为150±1°且其两个斜面对称，所述副永磁体置放槽的顶部的夹角为55±0.5°，所述主永磁体置放槽与所述副永磁体置放槽相对的斜面相互平行。[0011]作为对本实用新型的三相交流异步启动永磁同步电机的改进，所述笼槽为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，所述的笼槽下部的高度为8.0±0.2mm、下底边宽度为5.6±0.03mm、上底边宽度为6.8±0.03mm，所述的笼槽上部的高度为6.0±0.2mm、宽度为3.2±0.03mm，所述的笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角为120±1°，所述的径向开口位于所述夹角的顶角处且该径向开口的宽度为1±0.03mm、高度为2.5±0.2mm。所述的笼槽上部是指在笼槽径向的方向上接近转子冲片体外边缘的部分、所述的笼槽下部是指在笼槽径向的方向上远离转子冲片体外边缘的部分。所述的笼槽上部是指在笼槽径向的方向上接近转子冲片体外边缘的部分、所述的笼槽下部是指在笼槽径向的方向上远离转子冲片体外边缘的部分。
[0012]作为对本实用新型的三相交流异步启动永磁同步电机的进一步改进，所述主永磁体置放槽的外端与所述的笼槽的内端之间的距离为1.15±0.02mm。
[0013]本实用新型电机的有益效果在于:
[0014]1.可以明显节约生产制造材料的使用量(相对于现有技术同规格的电机，注入笼槽的铝相对于现有技术能够节约5%的使用量，在定子上的绕组铜耗减少了 20%，即节约了铜的使用量，最后转子的叠厚能够减少10%，即解决了硅钢片的使用量)；
[0015]2.利用本实用新型的转子冲片制得的电机启动转矩大，达到国标额定转矩的至少3倍；
[0016]3.制得的电机较现有技术同规格的电机功率因数更接近1，且其效率在93%以上，能在20%-125%负载下高效运行，所以较同类电机具有更优的节能效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0018]图1是本实用新型转子冲片在制成转子并对转子外径精加工后的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型转子冲片的I处局部放大示意图；
[0020]图3是本实用新型转子冲片的II处局部放大示意图；
[0021]图中:1_转子冲片体、2-笼槽、3-主永磁体置放槽、4-副永磁体置放槽、41-边槽、5-节圆、6-轴孔。
【具体实施方式】
[0022]如图1所示为本实用新型的一种转子冲片的实施例，该转子冲片在精车后具有外径Dl为184±0.05mm的转子冲片体1，转子冲片体I由硅钢片制成，该转子冲片体I的中部设有包含键槽的轴孔4。在转子冲片体I的外边缘均匀地分布有40个沿转子冲片体I径向的笼槽2，该笼槽2的内端位于直径D2为154±0.2mm的节圆5上，即笼槽2的内端的端面与节圆相切点位于笼槽2的对称轴上，笼槽2内可灌铸纯铝。转子冲片体I上位于节圆5的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽3，该主永磁体置放槽3呈长方形，在相邻的两个主永磁体置放槽3之间设有一个由两个等长的边槽41相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽4，副永磁体置放槽4与相邻两个主永磁体置放槽3构成开口朝外的“W”形，而且主永磁体置放槽3的外端与笼槽2的内端之间的距离H为1.15±0.02mm。副永磁体置放槽4的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽3的内端，主永磁体置放槽3与相邻的边槽41之间的夹角Θ为93±1°。如图3所示，具体的，主永磁体置放槽3的内端和副永磁体置放槽4的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，主永磁体置放槽的顶部的夹角α为150±1°且其两个斜面对称，副永磁体置放槽4的顶部的夹角β为55±0.5°，主永磁体置放槽3与副永磁体置放槽4相对的斜面相互平行，每个主永磁体置放槽3和副永磁体置放槽4内均可放置永磁体。如图2所示，笼槽2为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，其中，笼槽下部的高度A为
8.0±0.2mm、下底边宽度B为5.6±0.03mm、上底边宽度C为6.8±0.03mm，笼槽上部的高度D为6.0 ± 0.2mm、宽度E为3.2 ± 0.03mm，并且笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角Y为120±1°，径向开口位于所述两个斜面的夹角的顶角处且该径向开口的宽度F为1±0.03mm、高度G为2.5±0.2mm,笼槽内部均可内铸铝。上述的笼槽上部是指在笼槽径向的方向上接近转子冲片体外边缘的部分、上述的笼槽下部是指在笼槽径向的方向上远离转子冲片体外边缘的部分。该实施例的转子冲片的启动转矩大，可以达到国标额定转矩的至少3倍。通常的，为了便于对转子外径精加工得到精确尺寸的转子，在制造转子冲片的坯料时，转子冲片体的坯料外径通常要比精加工(如车削)后的外径Dl稍大以预留加工余量，因此转子冲片的外径Dl通常比现在加工完成的转子大。转子冲片体I的外径D1、节圆
5、轴孔4同心，永磁体置放槽的分布中心位于一与节圆5同心的圆上。
[0023]本实用新型的一种转子的实施例，包括转轴及转子冲片，该转子由多片形状、规格相同的上述实施例中的转子冲片叠压在一起，随后将转轴穿设在转子冲片的轴孔中，在轴与键槽之间装配键以使转子冲片随轴同时转动。在转子冲片边缘的笼槽内灌有铸铝，并且每个永磁体置放槽内放置有永磁体,而且放置于槽内的每个永磁体的磁性方向一致、相邻的相反。由上述转子冲片制成的转子，不仅注入其笼槽的铸铝相对于其他转子能够节约5%，而且具有该结构的转子可以使在定子上的绕组铜耗减少20%，即达到节约铝和铜使用量的目的。另外，由上述转子冲片制成的转子，相对于其他转子其叠厚也能够减少10%，即可以节约硅钢片的使用量。综上所述，本实用新型的转子具有明显节约生产制造材料的使用量的效果。
[0024]本实用新型的一种三相交流异步启动永磁同步电机的实施例,其包含定子和上述的转子，上述转子的转轴装配在电机外壳的轴承上可令转子相对于定子转动，该电机拥有全新的尺寸结构的转子冲片，该转子冲片的启动转矩大，达到国标额定转矩的至少3倍，所以与同类电机相比，该电机的功率因数更接近I且其效率在93%以上，能在20%_125%负载下高效运行，较同类电机具有更优的节能效果。
【权利要求】
1.转子冲片，具有外径(Dl)为184±0.05mm的转子冲片体(1)，所述转子冲片体(1)的外边缘均匀分布有40个径向的笼槽(2),所述笼槽(2)的内端位于直径(D2)为154±0.2mm的节圆(5)上，所述转子冲片体(1)上位于所述节圆(5)的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽(3)，相邻两个所述主永磁体置放槽(3)之间设有一个由两个等长的边槽(41)相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽(4)，所述转子冲片体(1)的中部设有包含键槽的轴孔(6)，其特征在于:所述副永磁体置放槽(4)的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽(3)的内端，所述副永磁体置放槽(4)与相邻两个所述主永磁体置放槽(3)构成开口朝外的“W”形，所述主永磁体置放槽(3)与相邻的边槽(41)之间的夹角(Θ )为93±1°，所述主永磁体置放槽(3)的内端和所述副永磁体置放槽(4)的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，所述主永磁体置放槽(3)的顶部的夹角(α )为150±1°且其两个斜面对称，所述副永磁体置放槽(4)的顶部的夹角(β )为55±0.5°，所述主永磁体置放槽(3)与所述副永磁体置放槽(4)相对的斜面相互平行。
2.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于:所述笼槽(2)为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，所述的笼槽下部的高度(A)为8.0±0.2mm、下底边宽度(B)为5.6±0.03mm、上底边宽度(C)为6.8±0.03臟，所述的笼槽上部的高度(D)为6.0±0.2mm、宽度(E)为3.2±0.03mm，所述的笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角(Y)为120±1°，所述的径向开口位于所述夹角的顶角处且该径向开口的宽度(F)为1±0.03_、高度(G)为2.5±0.2_。
3.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于:所述主永磁体置放槽(3)的外端与所述的笼槽(2)的内端之间的距离(H)为1.15±0.02mm。
4.转子，包括转轴及转子冲片，所述的转子冲片具有外径(Dl)为184±0.05mm的转子冲片体(1)，所述转子冲片体(1)的外边缘均匀分布有40个径向的笼槽(2)，所述笼槽(2)的内端位于直径(D2)为154±0.2mm的节圆(5)上，所述转子冲片体(1)上位于所述节圆(5)的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽(3)，相邻两个所述主永磁体置放槽(3)之间设有由两个等长的边槽(41)相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽(4)，所述转子冲片体(1)的中部设有包含键槽的轴孔(6)，多片形状、规格相同的转子冲片叠压在一起且所述的转轴穿设在所述的轴孔(6)中，在所述的键槽与转轴之间装配键，所述的笼槽(2)内灌铸纯铝，所述的主永磁体置放槽(3)、副永磁体置放槽(4)内置放磁钢，其特征在于:所述副永磁体置放槽(4)的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽(3)的内端，所述副永磁体置放槽(4)与相邻两个所述主永磁体置放槽(3)构成开口朝外的“W”形，所述主永磁体置放槽(3)与相邻的边槽(41)之间的夹角(Θ )为93±1°，所述主永磁体置放槽(3)的内端和所述副永磁体置放槽(4)的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，所述主永磁体置放槽(3)的顶部的夹角为150±1°且其两个斜面对称，所述副永磁体置放槽(4)的顶部的夹角为55±0.5°，所述主永磁体置放槽(3)与所述副永磁体置放槽(4)相对的斜面相互平行。
5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于:所述笼槽(2)为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，所述的笼槽下部的高度(A)为8.0±0.2mm、下底边宽度(B)为5.6±0.03mm、上底边宽度(C)为6.8±0.03臟，所述的笼槽上部的高度(D)为6.0±0.2mm、宽度(E)为3.2±0.03mm，所述的笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角(Y )为120±1°，所述的径向开口位于所述夹角的顶角处且该径向开口的宽度(F)为1±0.03_、高度(G)为2.5±0.2_。
6.根据权利要求4所述的转子，其特征在于:所述主永磁体置放槽(3)的外端与所述的笼槽(2)的内端之间的距离(H)为1.15±0.02mm。
7.三相交流异步启动永磁同步电机，包含定子、转子，所述的转子包括转轴及转子冲片，所述的转子冲片具有外径(Dl)为184±0.05mm的转子冲片体(1)，所述转子冲片体(1)的外边缘均匀分布有40个径向的笼槽(2),所述笼槽(2)的内端位于直径(D2)为154 ± 0.2mm的节圆(5 )上，所述转子冲片体(1)上位于所述节圆(5 )的内侧呈圆周均匀分布有4个径向且等宽的主永磁体置放槽(3)，相邻两个所述主永磁体置放槽(3)之间设有由两个等长的边槽(41)相连形成的开口朝内的“V”字形副永磁体置放槽(4)，所述转子冲片体(O的中部设有包含键槽的轴孔(6)，多片形状、规格相同的转子冲片叠压在一起且所述的转轴穿设在所述的轴孔(6)中，在所述的键槽与转轴之间装配键，所述的笼槽(2)内灌铸纯铝，所述的主永磁体置放槽(3)、副永磁体置放槽(4)内置放磁钢，所述的转轴装配在轴承上可令转子相对于定子转动，其特征在于:所述副永磁体置放槽(4)的两开口端分别指向相邻的主永磁体置放槽(3)的内端，所述副永磁体置放槽(4)与相邻两个所述主永磁体置放槽(3)构成开口朝 外的“W”形，所述主永磁体置放槽(3)与相邻的边槽(41)之间的夹角(Θ )为93±1°，所述主永磁体置放槽(3)的内端和所述副永磁体置放槽(4)的两外端均设有由两个斜面形成的顶部，所述主永磁体置放槽(3)的顶部的夹角为150±1°且其两个斜面对称，所述副永磁体置放槽(4)的顶部的夹角为55±0.5°，所述主永磁体置放槽(3)与所述副永磁体置放槽(4)相对的斜面相互平行。
8.根据权利要求7所述的三相交流异步启动永磁同步电机，其特征在于:所述笼槽(2)为由呈梯形的笼槽下部和呈等宽槽状的笼槽上部以及径向开口构成的塔形，所述的笼槽下部的高度(A)为8.0±0.2mm、下底边宽度(B)为5.6±0.03mm、上底边宽度(C)为6.8±0.03mm，所述的笼槽上部的高度(D)为6.0±0.2mm、宽度(E)为3.2±0.03mm，所述的笼槽上部的顶端设有两个对称的斜面，两个斜面的夹角(Y )为120±1°，所述的径向开口位于所述夹角的顶角处且该径向开口的宽度(F)为1±0.03mm、高度(G)为2.5±0.2mm。
9.根据权利要求7所述的三相交流异步启动永磁同步电机，其特征在于:所述主永磁体置放槽(3)的外端与所述的笼槽(2)的内端之间的距离(H)为1.15±0.02mm。
【文档编号】H02K1/22GK203537088SQ201320708246
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】丁国伟, 俞柏幸 申请人:浙江建达电器有限公司