非对称直槽转子及使用其的电机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低压电机领域，具体涉及一种用于三相异步低压电机的非对称直槽转子以及使用这种转子的电机。
【背景技术】
[0002]在传统的三相异步低压电机设计中，左右对称的直槽转子结构在气隙磁场中产生的空间谐波在电机运转时会产生振动和噪声。因此通常采用斜槽转子设计以减小气隙磁场的谐波。但是，这种斜槽转子的相邻导条间在运行中产生的横向电流会增加电机的杂散损耗；而且，这种结构增加了设计的成本和工艺的难度。
【实用新型内容】
[0003]为克服现有技术的不足，本实用新型的实施方式提供了一种非对称直槽转子以及使用这种转子的电机(除非特别说明，这里所说的电机包括电动机和发电机)。具体技术方案如下:
[0004]一种非对称直槽转子，所述转子的转子铁心由多个冲片沿转子轴向分段叠压而成，所述冲片上开有若干槽，所述槽沿着所述转子的周向均匀设置，其特征在于，至少部分所述冲片上的所述槽包括彼此相连的对称部和非对称部，所述非对称部关于所述对称部的几何中心线左右非对称。
[0005]在一种实施方式中，所述槽的内表面为经由圆弧连接直线段形成的结构。
[0006]在一种实施方式中，所述非对称部布置在所述对称部的靠近转子轴心的一侧，所述对称部和非对称部是以圆钝角平滑过渡的。
[0007]在一种实施方式中，转子铁心是由多个截面形状相同的冲片沿转子轴向分段叠压而成，其中相邻两段铁心彼此翻转180°装配，使得所有冲片槽的对称部的几何中心线均对齐。
[0008]在一种实施方式中，至少另一部分所述冲片上的所述槽是轴对称的。
[0009]在一种实施方式中，由具有相同截面的冲片分别叠压形成冲片段，其中由带有不对称槽的冲片形成的冲片段彼此翻转180°装配。
[0010]在一种实施方式中，分段叠压形成的转子铁心的至少一段由带有不对称槽的冲片彼此翻转180°叠压而成。
[0011]本实用新型还提供了一种电机，其特征在于，所述电机包含前述任一项所述的转子。
[0012]在一种实施方式中，所述电机为铸销鼠笼转子电机。
[0013]通过上述结构，可以减小气隙磁场的谐波引起的电机振动和噪声，同时还抑制了横向电流的产生从而提高了电机效率。
【附图说明】
[0014]图1示出了本实用新型的转子冲片结构示意图；
[0015]图2示出了本实用新型的冲片的槽的截面示意图；
[0016]图3示出了本实用新型的冲片分两段叠压后的转子铁心结构示意图；以及
[0017]图4示出了本实用新型的冲片分多段叠压后的转子铁心结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下参考附图，给出了本实用新型的可选实施方式的具体描述。
[0019]如图1和图2所示，本实用新型提供了一种非对称直槽转子，转子的转子铁心由多个冲片沿转子轴向分段叠压而成，即由多个冲片叠压形成一个冲片段，然后多个冲片段再装配在一起形成转子铁心。冲片开有若干个沿着转子的周向均匀设置的槽，优选地，槽的内表面为经由圆弧连接直线段形成的结构。这些槽可以是开口式的槽，亦可以为闭口槽。在一种实施方式中，每个槽包括彼此相连的对称部I和非对称部2，对称部I相当于传统的左右对称的槽形设计，非对称部2关于对称部I的几何中心线左右非对称，用来减小气隙中的谐波。由于电机的旋转磁场特性、效率以及起动等性能的限制，非对称部2布置在转子槽的槽底部位或者靠近槽底部位，即靠近转子的轴心的部位，而对称部I位于远离转子的轴心的位置。优选地，对称部I和非对称部2是以圆钝角平滑过渡的，以减少应力集中的现象。当然，将槽形设计为矩形或者平滑的锐角等替代性方案也在本实用新型的保护范围之内。对称部I和非对称部2的具体形状取决于电机的效率、起动性能等因素。
[0020]如图3和图4所示，转子铁心可以由多个截面形状相同的冲片沿转子轴向分段叠压而成。转子铁心沿轴向可均匀或非均匀地分割成若干个冲片段，冲片段叠装时，相邻两个冲片段彼此翻转180°装配，并且所有冲片的槽的对称部I的几何中心线均对齐。如图3所示，将整个铁心沿轴向均分为两段，其中分段10与分段20正反叠装，保证冲片槽的对称部对齐，对齐后的整体轴向视图如中间的视图所示。同时，非对称部各偏向槽的一侧，使转子运行时相邻两段铁心间产生不同的感生电压，有效地削弱了影响电机性能的谐波幅值，进而减少气隙磁场的空间谐波。如图4所示，根据需要可将转子铁心均匀或非均匀地分割成多段，如分段100、分段200、分段300……分段N，每段铁心冲片彼此翻转180°正反叠装，所有冲片槽的对称部均对齐。由于所有转子冲片仍采用同一设计规格，基于同一个模具制造，因此并不会增加这种非对称直槽转子的生产成本。
[0021]在实际应用中，同一个转子铁心也可以由截面形状不同的冲片形成。例如，一部分冲片的槽形是左右对称的，而另一部分冲片的槽形是如图2所示非对称的。装配时，第一和第三冲片段可以由非对称的冲片叠压而成，第二冲片段可以由对称的冲片叠压而成，然后组装各个冲片段时，将第一和第三冲片段彼此翻转180°装配，并将第二冲片段置于第一和第三冲片段之间。也就是说，可以根据需要按照一定顺序和数量排列组合不同的冲片段，从而满足不同需要。更进一步地，同一个冲片段也可以由对称冲片和非对称冲片交替叠压而成。尽管这里描述了多种实施方式，但是本领域技术人员据此可以想到的其他方案亦在本实用新型的范围内。
[0022]本实用新型还提出了一种电机，包括根据本公开所提供的转子。该电机例如但不局限于铸铝鼠笼转子电机。
[0023]此外，本领域技术人员应当理解，本说明书中的描述仅仅是用于说明性的，而不应被认为是限制性的。本公开的范围仅受所附权利要求书的限制。
【主权项】
1.一种非对称直槽转子，所述转子的转子铁心由多个中片沿转子轴向分段叠压而成，所述中片上开有若干槽，所述槽沿着所述转子的周向均匀设置，其特征在于，至少部分所述中片上的所述槽包括彼此相连的对称部和非对称部，所述非对称部关于所述对称部的几何中心线左右非对称。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述槽的内表面为经由圆弧连接直线段形成的结构。
3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述非对称部布置在所述对称部的靠近转子轴心的一侧，所述对称部和非对称部是以圆钝角平滑过渡的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子，其特征在于，转子铁心是由多个截面形状相同的中片沿转子轴向分段叠压而成，其中相邻两段铁心彼此翻转180°装配，使得所有中片槽的对称部的几何中心线均对齐。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的转子，其特征在于，至少另一部分所述中片上的所述槽是轴对称的。
6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，由具有相同截面的中片分别叠压形成中片段，其中由带有不对称槽的中片形成的中片段彼此翻转180°装配。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的转子，其特征在于，分段叠压形成的转子铁心的至少一段由带有不对称槽的中片彼此翻转180°叠压而成。
8.一种电机，其特征在于，所述电机包含权利要求1至7中任一项所述的转子。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电机为铸铝鼠笼转子电机。
【专利摘要】本实用新型提供了一种非对称直槽转子，所述转子的转子铁心由多个冲片沿转子轴向分段叠压而成，所述冲片上开有若干槽，所述槽沿着所述转子的周向均匀设置，其特征在于，至少部分所述冲片上的所述槽包括彼此相连的对称部和非对称部，所述非对称部关于所述对称部的几何中心线左右非对称。本实用新型还提供了一种使用前述转子的电机。通过这种结构，减小了气隙磁场的谐波引起的电机振动和噪声，同时还抑制了横向电流的产生从而提高了电机效率。
【IPC分类】H02K17-12, H02K17-16
【公开号】CN204578323
【申请号】CN201520243737
【发明人】马全超, 沈文华
【申请人】Abb技术有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月21日