一种高功率密度感应电动机转子冲片及转子和电动机的制作方法

本发明涉及电动机制造技术领域，具体为一种高功率密度感应电动机转子冲片及转子和电动机。

背景技术：

电动机是把电能转换成机械能的一种设备，将电能转变为机械能。它主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子。利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机，电力系统中的电动机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机。电动机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线方向有关。工作原理是磁场对电流受力的作用，使电动机转动。

电动机是一种用于能量转化的工具，其主要由绕线定子和转子组成。转子主要由转子铁心和轴组成，转子铁心是由许多转子冲片叠压而成。转子冲片是电动机的重要零部件，其内外径尺寸、转子槽数、槽型以及轴向通风孔的形状都会对电机的性能产生直接的影响。

一般电动机转子冲片上的轴向通风孔为圆形或梯形，经叠压后形成轴向通风道。采用圆形轴向通风孔时，受转子厄部磁密的限制，通风孔的面积往往较小，严重制约了电机的冷却性能；采用梯形轴向通风孔时，通风孔的面积可适当增大，但此种结构的轴向通风道风阻较大，严重影响了电机实际的冷却效果。

基于上述原因，有必要针对目前感应电动机运行时，因转子通风孔形状及转子槽型和槽数的原因，造成电动机轴向风量小，电动机冷却效果差，功率密度低等问题进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高功率密度感应电动机转子冲片及转子和电动机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高功率密度感应电动机转子冲片，包括转子冲片本体，所述转子冲片本体为圆形，所述转子冲片本体外径d1为395毫米，内径d2为170毫米，所述转子冲片本体（上设有34个沿圆周均匀分布的五边形转子槽，所述转子槽高为34.7毫米，所述转子槽肩宽w1为16毫米，所述转子槽底宽w2为11毫米，所述转子槽顶距转子外圆l1为4.6毫米，所述转子冲片本体上均匀分布着16个卵形轴向通风孔，由第一圆形定位线和第二圆形定位线对其进行位置控制。

优选的，所述转子槽肩斜角α度数为34.51°，所述转子槽槽底两端设有导圆角，圆弧半径r1为1毫米。

优选的，所述第一圆形定位线和第二圆形定位线的外径d3和d4分别为254.9毫米和229毫米，且分别与卵形轴向通风孔上半圆和下半圆相交，上半圆外径d5为32.1毫米，下半圆外径d6为26.5毫米。

优选的，一种高功率密度感应电动机转子冲片的转子，包括由多个转子冲片本体叠压形成的转子铁心，转子铁心经铸铝、套轴后形成转子。

优选的，一种高功率密度感应电动机转子冲片的电动机，包括冷却器、机座、绕线定子、端盖、轴承及转子，所述冷却器用于热量的交换，所述机座用于安装绕线定子，所述转子安置于绕线定子中，所述端盖及轴承用于转子的支撑；所述转子由多个转子冲片本体叠压形成的转子铁心，转子铁心经铸铝、套轴后形成转子。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明适用于各种冷却方式的两极高功率密度感应电动机的转子铁心，本发明采用了卵形轴向通风孔，增大了转子轴向通风面积、降低了轴向通风道的风阻，改善了电动机的冷却性能，提高了电动机的功率密度；本发明中，转子槽型和槽数设计合理，在保证转子各部磁密的条件下，有利有轴向通风孔面积的增大，从而进一步提高电动机的功率密度。

附图说明

图1为高功率密度感应电动机转子冲片的结构示意图。

图2为图1中ⅰ部分的局部放大图。

图3为图1中ⅱ部分的局部放大图。

图4为本发明电动机结构示意图。

图5为一种实施例电动机与原电动机额定运行时温度的对比。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种高功率密度感应电动机转子冲片，包括转子冲片本体1，所述转子冲片本体1为圆形，所述转子冲片本体1外径d1为395毫米，内径d2为170毫米，所述转子冲片本体1上设有34个沿圆周均匀分布的五边形转子槽2，所述转子槽2高为34.7毫米，所述转子槽2肩宽w1为16毫米，所述转子槽2底宽w2为11毫米，所述转子槽2顶距转子外圆l1为4.6毫米，所述转子冲片本体1上均匀分布着16个卵形轴向通风孔3，由第一圆形定位线4和第二圆形定位线5对其进行位置控制；转子槽2肩斜角α度数为34.51°，所述转子槽2槽底两端设有导圆角，圆弧半径r1为1毫米；第一圆形定位线4和第二圆形定位线5的外径d3和d4分别为254.9毫米和229毫米，且分别与卵形轴向通风孔上半圆和下半圆相交，上半圆外径d5为32.1毫米，下半圆外径d6为26.5毫米。

本发明专利通过仿真软件对实施例电机进行模拟仿真，仿真结果表明此电动机转子各部磁密分布合理，电动机转子风量由之前的2.13m³/s提高到3.76m³/s，电机转子通风道风阻变化不大。电机温度运行时的温度由原来的105℃降低到85℃，表明了转子冲片设计的正确性。

本发明一实施例还提供一种高功率密度感应电动机转子冲片，包括多个上述转子冲片本体1,由多个转子冲片本体1叠压形成的转子铁心，转子铁心经铸铝、套轴后形成转子。转子采用此种转子冲片本体1后，可改善电动机的冷却效果，提高电动机的功率密度。

本发明还公开了一种高功率密度感应电动机转子冲片的电动机，包括冷却器6、机座7、绕线定子8、端盖9、轴承10及转子11，所述冷却器6用于热量的交换，所述机座7用于安装绕线定子8，所述转子11安置于绕线定子8中，所述端盖9及轴承10用于转子11的支撑；所述转子11由多个转子冲片本体叠压形成的转子铁心，转子铁心经铸铝、套轴后形成转子。电动机采用此种转子冲片本体1后，可改善电动机的冷却效果，提高电动机的功率密度。

综上所述，本发明适用于各种冷却方式的两极高功率密度感应电动机的转子铁心，本发明采用了卵形轴向通风孔，增大了转子轴向通风面积、降低了轴向通风道的风阻，改善了电动机的冷却性能，提高了电动机的功率密度；本发明中，转子槽型和槽数设计合理，在保证转子各部磁密的条件下，有利有轴向通风孔面积的增大，从而进一步提高电动机的功率密度。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种高功率密度感应电动机转子冲片，包括转子冲片本体（1），其特征在于：所述转子冲片本体（1）为圆形，所述转子冲片本体（1）外径d1为395毫米，内径d2为170毫米，所述转子冲片本体（1）上设有34个沿圆周均匀分布的五边形转子槽（2），所述转子槽（2）高为34.7毫米，所述转子槽（2）肩宽w1为16毫米，所述转子槽（2）底宽w2为11毫米，所述转子槽（2）顶距转子外圆l1为4.6毫米，所述转子冲片本体（1）上均匀分布着16个卵形轴向通风孔（3），由第一圆形定位线（4）和第二圆形定位线（5）对其进行位置控制。

2.根据权利要求1所述的一种高功率密度感应电动机转子冲片，其特征在于：所述转子槽（2）肩斜角α度数为34.51°，所述转子槽（2）槽底两端设有导圆角，圆弧半径r1为1毫米。

3.根据权利要求1所述的一种高功率密度感应电动机转子冲片，其特征在于：所述第一圆形定位线（4）和第二圆形定位线（5）的外径d3和d4分别为254.9毫米和229毫米，且分别与卵形轴向通风孔上半圆和下半圆相交，上半圆外径d5为32.1毫米，下半圆外径d6为26.5毫米。

4.一种利用权利要求1所述的高功率密度感应电动机转子冲片的转子，其特征在于：包括由多个转子冲片本体叠压形成的转子铁心，转子铁心经铸铝、套轴后形成转子。

5.一种利用权利要求1所述的高功率密度感应电动机转子冲片的电动机，其特征是：包括冷却器（6）、机座（7）、绕线定子（8）、端盖（9）、轴承（10）及转子（11），所述冷却器（6）用于热量的交换，所述机座（7）用于安装绕线定子（8），所述转子（11）安置于绕线定子（8）中，所述端盖（9）及轴承（10）用于转子（11）的支撑；所述转子（11）由多个转子冲片本体叠压形成的转子铁心，转子铁心经铸铝、套轴后形成转子。

技术总结
本发明公开了一种高功率密度感应电动机转子冲片及转子和电动机，转子冲片本体为圆形，转子本体上设有34个沿圆周均匀分布的五边形转子槽，转子槽高H1为34.7毫米，转子槽肩宽W1为16毫米，转子槽底宽W2为11毫米，转子槽顶距转子外圆L1为4.6毫米，转子冲片本体上均匀分布着16个卵形轴向通风孔，由两条圆形定位线对其进行位置控制，卵形轴向通风孔上半圆直径为32.1毫米，下半圆直径为26.5毫米。本发明采用了卵形轴向通风孔，增大了电动机轴向通风面积，降低了电动机轴向风阻，转子冲片内外圆及转子槽尺寸设计合理，改善了电动机冷却性能，提高了电动机功率密度。

技术研发人员：刘磊磊;顾雪;许海峰;张社凤;孙艳秋
受保护的技术使用者：万高(南通)电机制造有限公司
技术研发日：2020.01.10
技术公布日：2020.05.08