转子冲片、转子结构及电动机的制作方法

本发明涉及电动机设备，具体而言，涉及一种转子冲片、转子结构及电动机。

背景技术：

1、目前，采用单相集中绕组的单相异步电动机的绕组利用率高，齿槽少，绕线时长短且工艺成本低，因此被广泛应用；但是集中绕组的低次谐波较大，低次谐波会导致电动机出现低阶电磁力，易导致电动机出现振动噪声问题；集中绕组式单相异步电动机有多种复杂的谐波分量，使得其往往具有明显的异步附加转矩，进而导致电动机的起动特性变差，极大地降低了电动机的效率和输出能力。

2、现有技术中，存在一些用于单相异步电动机的定子结构，例如申请号为201220361292.8的专利公开了一种用于单相感应电机的定子结构，包括设置有定子齿部的定子，每个定子齿上匝绕有集中绕组，其定子齿部面向电机气隙的圆弧面由三段相切圆弧组成，定子齿部的中间圆弧的圆心与电机气隙的圆心同心，定子齿部的两端圆弧的圆心与电机气隙的圆心不同心。应用了上述定子结构的电动机在低速段的转矩大小只有略微增大，对改善电动机起动能力的效果不大，且该电动机的定子由条形分割铁芯制作而成，导致工艺复杂、成本较高。

技术实现思路

1、本发明提供一种转子冲片、转子结构及电动机，以解决现有技术中的电动机启动较为困难且电动机噪声较大的问题。

2、为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种转子冲片，转子冲片内部具有多个尺寸不同的第一导体槽和第二导体槽，多个第一导体槽和多个第二导体槽沿转子冲片的周向交替间隔设置；相邻的一个第一导体槽和一个第二导体槽之间形成一个转子齿。

3、进一步地，转子冲片为圆形冲片；多个第一导体槽沿转子冲片的圆心对称设置，多个第二导体槽沿转子冲片的圆心对称设置，以使多个转子齿相对于转子冲片的圆心对称设置。

4、进一步地，第一导体槽的尺寸大于第二导体槽的尺寸，第二导体槽远离转子冲片圆心的一端具有第二开口；第一导体槽远离转子冲片圆心的一端封闭；或者，第一导体槽远离转子冲片圆心的一端具有第一开口。

5、进一步地，第一导体槽的尺寸大于第二导体槽的尺寸；第一导体槽包括第一连接槽段及对应间隔设置的第一外圆弧槽段和第一内圆弧槽段；第一外圆弧槽段靠近转子冲片的外周，且第一外圆弧槽段向转子冲片的外周凸出；第一内圆弧槽段靠近转子冲片的圆心，且第一内圆弧槽段向转子冲片的圆心凸出；第一连接槽段的两端分别与第一外圆弧槽段、第一内圆弧槽段连接；第二导体槽包括第二连接槽段及对应间隔设置的第二外圆弧槽段和第二内圆弧槽段；第二外圆弧槽段靠近转子冲片的外周，且第二外圆弧槽段向转子冲片的外周凸出；第二内圆弧槽段靠近转子冲片的圆心，且第二内圆弧槽段向转子冲片的圆心凸出；第二连接槽段的两端分别与第二外圆弧槽段、第二内圆弧槽段连接。

6、进一步地，第二导体槽的第二外圆弧槽段的直径为φ1，第一导体槽的第一外圆弧槽段的直径为φ2，其中，1.5*φ1≤φ2≤2.5*φ1。

7、进一步地，第二连接槽段两个相对侧壁的延伸方向的夹角为α1，第一连接槽段两个相对侧壁的延伸方向的夹角为α2，其中，2*α1≤α2≤4*α1。

8、进一步地，第二导体槽的第二外圆弧槽段上具有第二开口，第二开口的宽度为l1，第一导体槽的第一外圆弧槽段距离转子冲片外周面的最短距离为l2，其中，1*l2≤l1≤1.8*l2。

9、根据本发明的另一方面，提供了一种转子结构，转子结构包括转子铁芯和转子绕组，转子铁芯由上述的转子冲片沿轴向堆叠形成；多个转子冲片的第一导体槽沿轴向依次连通，多个转子冲片的第二导体槽沿轴向依次连通，多个转子冲片的转子齿沿轴向依次连接；转子绕组为多个，分别位于第一导体槽和第二导体槽内。

10、根据本发明的另一方面，提供了一种电动机，包括定子结构和上述的转子结构，定子结构包围在转子结构的外部，与转子结构配合工作。

11、进一步地，定子结构包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯由多个定子冲片沿轴向堆叠形成；定子冲片内部具有多个尺寸不同的第一定子槽和第二定子槽，多个第一定子槽和多个第二定子槽分别沿定子冲片的周向间隔设置；其中，相邻两个第二定子槽之间具有一个定子大齿，一个第二定子槽和与其相邻的第一定子槽之间具有一个定子小齿，定子绕组包括主相绕组和副相绕组，主相绕组和副相绕组的匝数不同；主相绕组缠绕在定子小齿上，相邻的两个定子小齿上缠绕的主相绕组的绕向相同，副相绕组缠绕在定子大齿上；或者，主相绕组缠绕在定子大齿上，副相绕组缠绕在定子小齿上；相邻的两个定子小齿上缠绕的副相绕组的绕向相同。

12、进一步地，第一定子槽的尺寸小于第二定子槽的尺寸；一个第一定子槽的两侧分别为两个第二定子槽，且上述三者形成一组定子槽组，定子冲片的内部具有多组定子槽组，多组定子槽组沿定子冲片的周向间隔分布，且多组定子槽组相对于定子冲片的圆心对称设置。

13、进一步地，第二定子槽在轴向上的投影面积是第一定子槽在轴向上的投影面积的1倍～2.5倍。

14、进一步地，定子冲片包括定子轭部，定子轭部为环形结构，定子小齿和定子大齿均包括齿身和齿靴，齿身的一端与定子轭部的内圈固定连接；齿靴与齿身的另一端连接，且齿靴沿定子轭部的周向延伸，齿靴背离齿身的一侧端面为弧形面。

15、进一步地，定子小齿的齿身的宽度为k1，定子大齿的齿身的宽度为k2，0.4*k2≤k1≤0.7*k2。

16、进一步地，相邻两个定子小齿分别具有两个齿靴，一个齿靴上的弧形面远离另一个齿靴的一端与定子冲片的圆心连线为第一线，另一个齿靴上的弧形面远离一个齿靴的一端与定子冲片的圆心连线为第二线，第一线和第二线的夹角为a1；定子大齿的齿靴上弧形面的两端相对于定子冲片的圆心的夹角为a2，其中，a1＞a2。

17、进一步地，相邻两个定子小齿的两个齿靴之间的最小距离为m1，一个定子小齿的齿靴和与其相邻的定子大齿的齿靴之间的最小距离为m2，其中，0.8*m1≤m2≤1.2*m1。

18、进一步地，第二导体槽包括第二连接槽段及对应间隔设置的第二外圆弧槽段和第二内圆弧槽段；第二外圆弧槽段靠近转子结构的外周，且第二外圆弧槽段向转子结构的外周凸出；第二内圆弧槽段靠近转子结构的圆心，且第二内圆弧槽段向转子结构的圆心凸出；第二连接槽段的两端与第二外圆弧槽段、第二内圆弧槽段连接；第二导体槽的第二外圆弧槽段上具有第二开口，第二开口的宽度为l1，一个定子小齿的齿靴和与其相邻的定子大齿的齿靴之间的最小距离为m2，其中，1.5*l1≤m2≤4*l1。

19、进一步地，两个相邻的定子小齿的两个齿靴之间形成第一槽口，第一槽口与第一定子槽连通，第一槽口在定子冲片径向上的深度为d1；一个定子小齿的齿靴和与其相邻的定子大齿的齿靴之间形成第二槽口，第二槽口与第二定子槽连通，第二槽口在定子冲片径向上的深度为d2；其中，d1≤d2≤1.5*d1。

20、进一步地，两个相邻的定子小齿之间为第一定子槽，一个定子小齿和与其相邻的定子大齿之间为第二定子槽，其中，第一定子槽为轴对称结构，第二定子槽为轴对称结构或非轴对称结构。

21、进一步地，副相绕组的匝数为n1，主相绕组的匝数为n2，0.1*n1≤n2≤0.4*n1。

22、进一步地，电动机的极对数为p，则电动机的电机极数为2p；定子小齿和定子大齿的总数为定子齿数n，其中，2*2p＜n＜5*2p，并且n为p的整数倍。

23、应用本发明的技术方案，本发明提供了一种转子冲片，转子冲片内部具有多个尺寸不同的第一导体槽和第二导体槽，多个第一导体槽和多个第二导体槽沿转子冲片的周向交替间隔设置；相邻的一个第一导体槽和一个第二导体槽之间形成一个转子齿。本发明通过设置转子冲片内部具有多个尺寸不同的第一导体槽和第二导体槽，使得转子齿的分布不对称，进而能够削弱转子齿产生的谐波，降低了电磁力的影响，减小电动机的运行噪声；另外，转子齿谐波的降低能够减小电动机的附加转矩，改善电动机在低速段转矩较小的问题，并提升电动机的起动能力；本发明解决了电动机启动较为困难且电动机噪声较大的问题，尤其是针对现有的单相异步电动机，应用本发明结构的单相异步电动机，起动性能好且振动噪声小，适合大面积推广使用。