[發(fā)明專利]高速異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和包含該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710557888.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109245348A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勝川;張?jiān)娤?/a>;李鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海蔚來(lái)汽車有限公司
• 主分類號(hào): H02K1/22
• 分類號(hào): H02K1/22;H02K17/16
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11019
• 代理人: 丁慧玲;壽寧

本發(fā)明涉及一種高速異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和包含該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)，所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子鐵心，其中心設(shè)置有軸向通孔；由高屈服強(qiáng)度硅鋼片制成的第一轉(zhuǎn)子端環(huán)，其緊貼所述轉(zhuǎn)子鐵心，設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心兩端；第二轉(zhuǎn)子端環(huán)，其緊貼第一轉(zhuǎn)子端環(huán)端部設(shè)置；轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵心、第一轉(zhuǎn)子端環(huán)、第二轉(zhuǎn)子端環(huán)的外周；以及轉(zhuǎn)軸，其設(shè)置在所述軸向通孔中。本發(fā)明使異步電機(jī)在保證電磁性能前提下，大幅提高轉(zhuǎn)子的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)而提高電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，更有利于電機(jī)設(shè)計(jì)的高速化和小型化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和包含該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)。

背景技術(shù)

異步電動(dòng)機(jī)是由氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量的一種交流電機(jī)。在現(xiàn)有的各類電機(jī)應(yīng)用中，異步電機(jī)需求量較大。目前，異步電機(jī)的應(yīng)用趨向于高速化和小型化，然而，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，異步電機(jī)的導(dǎo)條和轉(zhuǎn)子端環(huán)受到離心力的作用，導(dǎo)條或端環(huán)容易出現(xiàn)斷裂失效的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)，斷裂的導(dǎo)條會(huì)飛出，刮傷定子、傷害定子絕緣，造成定子短路，從而使得電機(jī)燒毀損壞。

出于安全的考慮，現(xiàn)有技術(shù)中，在轉(zhuǎn)子端環(huán)處增加護(hù)環(huán)結(jié)構(gòu)，但是，此方案需要額外加工制造，增加了生產(chǎn)成本，且增加了電機(jī)的裝配時(shí)間。現(xiàn)有技術(shù)中，還包括在轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子端環(huán)之間設(shè)置一高強(qiáng)度鋼制轉(zhuǎn)子端環(huán)，但是，這種高強(qiáng)度鋼制轉(zhuǎn)子端環(huán)，通常厚度大于3mm，沖壓制造難度大，且精度難以保障，磨具壽命短，此外，由于其屈服強(qiáng)度很高(通常大于600MPa)，因此，沖壓的鋼制轉(zhuǎn)子端環(huán)的模具制造難度大，成本高，精度要求也非常高，對(duì)于生產(chǎn)廠商來(lái)說(shuō)是很大的挑戰(zhàn)，很難實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度鋼制轉(zhuǎn)子端環(huán)的批量生產(chǎn)。由此可知，在轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子端環(huán)之間設(shè)置一高強(qiáng)度鋼制轉(zhuǎn)子端環(huán)的技術(shù)方案，成本高，實(shí)用性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種高速異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)和包含該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機(jī)，在保證異步電機(jī)電磁性能的同時(shí)提高了電機(jī)高速運(yùn)行下的機(jī)械強(qiáng)度和安全可靠性，從而使得電機(jī)更適合于運(yùn)行在高轉(zhuǎn)速下。

本發(fā)明的另一目的在于，由兩種不同性能的硅鋼片材料，使電機(jī)的電磁性能和機(jī)械性能可以同時(shí)兼得。同時(shí)硅鋼片沖壓精度高、模具壽命長(zhǎng)，更易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高速異步電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，其包括：

轉(zhuǎn)子鐵心，其中心設(shè)置有軸向通孔；

由高屈服強(qiáng)度硅鋼片制成的第一轉(zhuǎn)子端環(huán)，其緊貼所述轉(zhuǎn)子鐵心，設(shè)置在轉(zhuǎn)子鐵心兩端；

第二轉(zhuǎn)子端環(huán)，其緊貼第一轉(zhuǎn)子端環(huán)端部設(shè)置；

轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子鐵心、第一轉(zhuǎn)子端環(huán)、第二轉(zhuǎn)子端環(huán)的外周；

以及轉(zhuǎn)軸，其設(shè)置在所述軸向通孔中。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)軸與所述轉(zhuǎn)子鐵心以過(guò)盈配合的方式相結(jié)合。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)軸沿軸向設(shè)置有凸起的軸肩，所述軸肩與第一轉(zhuǎn)子端環(huán)相接觸。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子鐵心、第一轉(zhuǎn)子端環(huán)和第二轉(zhuǎn)子端環(huán)的外周沿周向設(shè)置有用于安裝轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的導(dǎo)條孔，所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條插入所述導(dǎo)條孔。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)條孔沿所述轉(zhuǎn)子鐵心、第一轉(zhuǎn)子端環(huán)和第二轉(zhuǎn)子端環(huán)的周向均勻分布。

進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)子鐵心由多片高導(dǎo)磁性硅鋼片沖壓后疊壓而成。

進(jìn)一步的，所述第一轉(zhuǎn)子端環(huán)由多片高屈服強(qiáng)度硅鋼片沖壓后疊壓而成。

進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)磁性硅鋼片的屈服強(qiáng)度范圍為330MP-400MP，所述高屈服強(qiáng)度硅鋼片的屈服強(qiáng)度高于600MP。

進(jìn)一步的，所述高導(dǎo)磁性硅鋼片的厚度為0.2mm～0.5mm，所述高屈服強(qiáng)度硅鋼片厚度為0.5mm～1mm。