[發明專利]一種自起動永磁電機轉子結構及其制造方法

有效

• 申請號: 200910209250.5
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102055264A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 黃輝;胡余生;陳東鎖;張小波;劉健寧
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K15/03
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李雙皓

【技術領域】

本發明涉及電機及壓縮機領域，特別是一種自起動永磁電機的轉子。

【背景技術】

在高啟動轉矩和高運行效率的機器中，使用混合型電機，它在起動時有異步電機特性，而在連續運行時有同步電機特性。

在混合型電機的轉子中，在轉子槽內設有導電和容易成形(如鋁制)的導電條和在轉子兩個端面上設置把這些轉子條的終端進行機械和電氣連接的端圈，導電條和端圈構成鼠籠結構，另外還在轉子內部埋入永久磁鐵。混合型電機通過在轉子中的鼠籠異步啟動和通過放置在轉子內的永久磁鐵在啟動后同步運行，制造這類轉子的問題是：將鋁液注入轉子槽時，鋁液使轉子溫度升高，溫度過高會使埋入轉子內部的永久磁鐵由于高溫喪失磁性。為解決這個問題，可在鋁注入之后再將永久磁鐵放置到轉子中，但這樣就會產生另一個問題，放置在轉子內的永久磁鐵會產生移動。同時為了在注入過程后放置永久磁鐵，需要按照永久磁鐵放置位置對端圈的結構和形狀進行改動，而端圈形狀的變化往往會造成磁通的不規則和轉子平衡的破壞。

在現有技術中，描述了一種自起動永磁電機轉子結構，其導電條通過將鋁液注入到轉子槽中生成，導電條伸出轉子鐵芯端面而形成固定端，端圈另外制造且設置有與導電條相配合的固定端外套，在注入過程結束后將永久磁鐵放置在轉子鐵芯中的磁鐵插入孔內，從而使磁鐵不受高溫影響，端圈在磁鐵放置后通過將導電條伸出到鐵芯端面外的固定端與端圈的固定端外套連接，無需附加的支持元件，在裝配時通過壓配合將固定端壓實在固定端外套內。

但此種方式的端圈需要另外制造，且結構復雜，增加了模具成本，及端圈的制造成本，在端圈安裝時，多個導電條要插入到端圈上設置的槽中的同時，帶有固定端的導電條與端圈的固定端外套配合，工藝復雜不易控制，且可能導致部分的導電條與端圈的連接不緊密，進而導致電阻的增加。

【發明內容】

本發明的目的是提供一種結構簡單，工藝可靠、成本較低的自起動永磁電機轉子結構及其制造方法。

本發明是這樣實現的：

一種自起動永磁電機轉子結構，包括轉子鐵芯、永久磁鐵、轉子導電條和端圈，轉子鐵芯上設置有磁鐵插槽和轉子槽，永久磁鐵放置在磁鐵插槽內，轉子導電條設置在轉子槽內，端圈設置在所述轉子鐵芯的兩端部，轉子導電條和端圈構成鼠籠結構，轉子導電條和端圈為一體成型，至少一個端圈的內徑設置為有充足的空間以安裝永久磁鐵，其中轉子還包括至少一個封閉圈與該至少一個端圈相配合，相配合的至少一個封閉圈的外徑與所述至少一個端圈的內徑緊密連接用以全部或部分地封閉磁鐵插槽。

一種具有上述結構的自起動永磁電機轉子的制造方法包括如下步驟：(1)對轉子鐵芯進行沖壓，在轉子鐵芯上形成磁鐵插槽和轉子槽；(2)把轉子鐵芯放入模具內進行澆注金屬液，金屬液凝固后在轉子鐵芯的兩端面形成端圈，在轉子槽內形成導電條，導電條和端圈連成一體構成鼠籠結構，其中至少一個端圈的內徑具有充足的空間以完全露出磁鐵插槽；(3)等冷卻后，從模具內取出轉子鐵芯，并通過至少一個內徑具有充足的空間的端圈在磁鐵插槽內放置永久磁鐵；(4)在至少一個內徑具有充足空間的端圈內壓入封閉圈；(5)將至少一個內徑具有充足空間的端圈與封閉圈固定，實現緊密連接，并全部或部分封閉磁鐵插槽。

其中金屬液的澆注方式為壓鑄。

為實現封閉圈和端圈的周向固定，可在封閉圈外圈上設置有凸起部分或凹陷部分，并端圈的內圈相對應的位置設置有凹陷部分或凸起部分，凸起部分與凹陷部分無間隙配合。

或封閉圈的外圈設置成為圓缺，端圈的內圈為相對應的圓缺，兩者之間無間隙配合。

其中封閉圈與端圈可通過滾壓方式固定在一起，也可通過過盈配合固定在一起，也可采用螺紋連接，卡扣方式或卡槽方式實現緊密連接，或采用其它能實現緊密連接的方式。

其中采取滾壓方式固定時，封閉圈外圈可設置具有一定斜度，從而封閉圈的一側的外徑大于另一側的外徑，其中外徑較大的一側貼近轉子鐵芯的端面，通過對端圈外圈進行滾壓后，使端圈的內圈也具有相應的斜度，且與封閉圈外圈緊密連接。此種方式能更好的對封閉圈進行固定，防止封閉圈在高速運轉時飛出。優選傾斜角度為0～20度。

一種實施例為封閉圈設置在轉子鐵芯的一端，另一種實施例為在轉子鐵芯的兩端都設置有封閉圈。

本發明中端圈和導電條為一體制造，不會產生增加電阻的問題，采用封閉圈對永久磁鐵進行固定，結構簡單，工藝可靠且容易實現緊密接觸，制造成本低。

【附圖說明】

圖1：本發明第一實施例轉子截面圖；

圖2：本發明第一實施例轉子截面圖的A-A剖視圖；

圖3：本發明第一實施例轉子爆炸結構圖；