[發明專利]實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機轉子結構

有效

• 申請號: 201110421006.2
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102522841A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 曹君慈;李偉力;張曉晨;霍菲陽;張奕黃;劉嘯塵
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種夾心式永磁同步電動機轉子結構，屬于電機技術領域。

背景技術

籠型感應電動機具有結構簡單、運行可靠、效率較高、制造容易、成本較低、堅固耐用等優點，但也存在一些缺點，其中一個主要問題就是起動轉矩不大，過載能力不強。這一問題，至今尚未得到圓滿解決。為此，人們對實心轉子電機進行了深入研究。理論分析和實驗結果表明：當實心轉子感應電機在恒定外施電壓下從靜止狀態(轉差率s＝1)起動到穩定工作狀態(轉差率很小)，轉子阻抗自動經歷了一個由大到小的變化過程，與繞線式轉子在起動過程中連續地平滑地減小轉子起動電阻頗為相似。所以，實心轉子感應電機的一個突出的特點是具有良好的起動性能：起動轉矩高，起動電流小(約占普通感應電機的1/2-1/3)，單位起動電流的起動轉矩大。但其致命的缺點是運行效率較低，溫升高，對沒有冷卻裝置的中小型電機來說散熱困難，這必將大大降低其使用壽命。永磁同步電動機，不需要電勵磁，轉子也沒有滑差電流，轉子損耗很小，電機的功率因數和效率都有明顯的提高，但由于永磁體價格昂貴，使得永磁同步電動機價格比同規格的感應電動機貴1倍左右。

籠型感應電動機運行性能較好，但起動性能較差；而實心轉子感應電機雖然起動性能特別優越，但其運行效率很低；永磁同步電動機效率和功率因數均較高，但是價格昂貴。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，克服籠型感應電動機的起動性能較差、實心轉子感應電機的運行效率很低、永磁同步電動機的價格昂貴問題。提供一種實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機的轉子結構。

本發明的技術方案：

實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機轉子結構，該轉子包括：轉子軸、實心轉子部分、左疊片轉子部分、右疊片轉子部分、第一至第N永磁磁極、第一至第M鐵銅合金起動籠條、第一至第N鋁青銅槽楔、第一至第N鋁質隔磁體和左、右端護蓋。

左疊片轉子部分、實心轉子部分和右疊片轉子部分依次套裝在轉子軸上，并通過鍵鐵安裝在轉子軸上。

第一至第N塊鋁質隔磁體和第一至第N塊永磁極分別放置在左疊片轉子部分和右疊片轉子部分各自的M個徑向槽內；第一至第N個鋁青銅槽楔嵌入左疊片轉子部分和右疊片轉子部分各自的M個徑向槽開口處的燕尾形槽內。

第一至第M個直線段鐵銅合金起動籠條分別嵌在左疊片轉子部分、實心轉子部分和右疊片轉子部分安裝后形成軸向貫通凹槽中。

左端護蓋和右端護蓋安裝在左、右疊片轉子部分外側面，分別通過左端護蓋和右端護蓋上各自的M個矩形孔與第一至第M鐵銅合金起動籠條兩端的矩形端配合固定。M為4、6、8或10，N＝2M。

左疊片轉子部分、右疊片轉子部分等長，其長度均為左疊片轉子部分、實心轉子部分和右疊片轉子部分總長的1/6。

左疊片轉子部分和右疊片轉子部分由硅鋼片疊壓成，硅鋼片上開有M個徑向槽、第一至第M起動籠條槽，硅鋼片的內孔表面開有矩形凹槽；M個徑向槽的每個開口處為一燕尾形槽與第一至第N鋁青銅槽楔的截面相同。

實心轉子部分表面均布M個軸向貫通凹槽，其內孔表面開有矩形凹槽與硅鋼片的內孔表面開有矩形凹槽位置相同。

左端護蓋和右端護蓋上設M個相同的矩形槽孔，每個矩形槽孔的尺寸與第一至第M鐵銅合金起動籠條第一個的端頭截面尺寸相同。

本發明的有益效果：

本發明提出的實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機轉子結構，具有自起動能力，不用外加輔助設備，并將鐵銅合金材料替代起動籠條常用的鑄鋁導條或銅條，更加提高了該轉子結構電動機的起動性能。通過對這兩種轉子在結構上進行軸向復合，得到一種復合的電機性能，即起動轉矩高，起動電流低，對電網沖擊小，適于重載起動，效率高于實心轉子感應電動機，功率因數優于普通籠型感應電動機，相比永磁同步電動機又有絕對的價格優勢，性價比高，節能效果明顯，可廣泛應用于生產生活各個領域，特別是某些特殊工況下，如重載起動，頻繁起動等。

附圖說明

圖1是實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機轉子結構三維示意圖。

圖2是通過一個鋁青銅槽楔徑向中心線的實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機轉子結構剖視圖。

圖3是通過一個鐵銅合金起動籠條徑向中心線的實心-疊片軸向復合的夾心式永磁同步電動機轉子結構剖視圖。

圖4是左端護蓋或右端護蓋的主視圖。

圖5是圖1和圖2中的A-A’截面圖。

圖6是實心轉子部分截面圖。

圖7是疊片正視圖。

具體實施方式