电机转子和自起动同步磁阻电机制造技术

本申请提供一种电机转子和自起动同步磁阻电机。该电机转子包括转子铁芯(1)，转子铁芯(1)上设置有填充槽和狭缝槽(2)，填充槽包括内层填充槽(7)和外层填充槽，内层填充槽(7)位于狭缝槽(2)与转子铁芯(1)的转子轴孔(6)之间，内层填充槽(7)和外层填充槽填充导电不导磁材料，通过位于转子铁芯(1)两端的端环(8)进行短路连接，形成鼠笼结构。根据本申请的电机转子，能够有效提升电机牵入同步能力。能够有效提升电机牵入同步能力。能够有效提升电机牵入同步能力。

【技术实现步骤摘要】
电机转子和自起动同步磁阻电机


[0001]本申请涉及电机
，具体涉及一种电机转子和自起动同步磁阻电机。

技术介绍

[0002]自起动同步磁阻电机在同步磁阻电机的基础上，结合了异步电机的优点，通过转子导条产生的异步转矩实现自起动，不需要变频器驱动。与异步电机相比，电机可实现恒速运行，转子损耗低，同步运行时效率提升；与异步起动永磁同步电机相比，电机不使用永磁材料，成本低，且不存在永磁体退磁风险。但是自起动同步磁阻电机存在带载起动过程中，牵入同步能力偏弱，到达同步转速较困难的问题，限制了该类电机在更广泛领域的应用。

技术实现思路

[0003]因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机转子和自起动同步磁阻电机，能够有效提升电机牵入同步能力。
[0004]为了解决上述问题，本申请提供一种电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯上设置有填充槽和狭缝槽，填充槽包括内层填充槽和外层填充槽，内层填充槽位于狭缝槽与转子铁芯的转子轴孔之间，内层填充槽和外层填充槽填充导电不导磁材料，通过位于转子铁芯两端的端环进行短路连接，形成鼠笼结构。
[0005]优选地，外层填充槽包括外层非独立填充槽和外层独立填充槽，外层非独立填充槽与对应的狭缝槽同层设置，外层独立填充槽沿q轴方向位于狭缝槽的外侧。
[0006]优选地，内层填充槽到转子轴孔的最小距离为h3，10σ≤h3≤25σ，其中σ为定子和转子之间的气隙宽度。
[0007]优选地，位于q轴上的内层填充槽沿q轴方向的厚度为h1，位于d轴上的内层填充槽沿d轴方向的厚度为h2，h1＜h2。
[0008]优选地，内层填充槽到转子轴孔的最小距离为h3，0.5h3≤h1≤h3，且一个极下，位于q轴上的内层填充槽所占的圆心角α1满足0.2α≤α1≤0.4α，其中α为转子一个磁极所对应的圆心角度。
[0009]优选地，内层填充槽到转子轴孔的最小距离为h3，h3≤h2≤1.2h3，且一个极下，位于d轴上的内层填充槽所占的圆心角α2满足0.2α≤α2≤0.4α，其中α为转子一个磁极所对应的圆心角度。
[0010]优选地，位于q轴上的内层填充槽的面积与位于d轴上的内层填充槽的面积比值为0.5～0.8。
[0011]优选地，位于q轴上的内层填充槽的面积与位于d轴上的内层填充槽的面积比值为0.6～0.7。
[0012]优选地，内层填充槽的总面积占填充槽的总面积的比例为0.2～0.4。
[0013]优选地，内层填充槽的总面积占填充槽的总面积的比例为0.25～0.35。
[0014]优选地，外层非独立填充槽与同层的狭缝槽形成U形的磁障层。
[0015]优选地，外层非独立填充槽与狭缝槽以及转子外圆之间均通过分割筋分隔开，分割筋的宽度k满足0.5σ≤k≤2.5σ，其中σ为定子和转子之间的气隙宽度。
[0016]优选地，外层独立填充槽的形状为U形，每个极下的外层独立填充槽在q轴位置以及外层独立填充槽与转子外圆之间均通过分割筋分隔开。
[0017]优选地，狭缝槽呈直线形、圆弧形或直线形和圆弧形的组合。
[0018]优选地，转子铁芯在q轴方向的转子外圆处设置有凹槽，转子外圆的轮廓线到凹槽的底部之间的最大距离为d，k≤d≤5k，其中k为外层填充槽与转子外圆之间的分割筋的宽度。
[0019]优选地，同一极下，凹槽所占据的圆心角度为β，转子一个磁极所对应的圆心角度为α，0.1α≤β≤0.25α。
[0020]优选地，0.15α≤β≤0.2α。
[0021]优选地，端环覆盖所有填充槽，避让所有狭缝槽。
[0022]根据本申请的另一方面，提供了一种自起动同步磁阻电机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。
[0023]本申请提供的电机转子，包括转子铁芯，转子铁芯上设置有填充槽和狭缝槽，填充槽包括内层填充槽和外层填充槽，内层填充槽位于狭缝槽与转子铁芯的转子轴孔之间，内层填充槽和外层填充槽填充导电不导磁材料，通过位于转子铁芯两端的端环进行短路连接，形成鼠笼结构。通过在狭缝槽的内周侧布置内层填充槽的方式，能够有效增大转子铁芯上的填充槽面积，提高转子铁芯上的铸铝面积，提升电机牵入同步能力。
附图说明
[0024]图1为本申请一个实施例的电机转子去除端环后的结构示意图；
[0025]图2为本申请一个实施例的电机转子去除端环后的结构示意图；
[0026]图3为本申请一个实施例的电机转子的结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例的电机与相关技术电机的牵入同步能力对比图。
[0028]附图标记表示为：
[0029]1、转子铁芯；2、狭缝槽；3、外层非独立填充槽；4、外层独立填充槽；5、分割筋；6、转子轴孔；7、内层填充槽；8、端环；9、凹槽。
具体实施方式
[0030]结合参见图1至图4所示，根据本申请的实施例，电机转子包括转子铁芯1，转子铁芯1上设置有填充槽和狭缝槽2，填充槽包括内层填充槽7和外层填充槽，内层填充槽7位于狭缝槽2与转子铁芯1的转子轴孔6之间，内层填充槽7和外层填充槽填充导电不导磁材料，通过位于转子铁芯1两端的端环8进行短路连接，形成鼠笼结构。
[0031]通过在狭缝槽2的内周侧布置内层填充槽7的方式，能够有效增大转子铁芯1上的填充槽面积，提高转子铁芯1上的铸铝面积，提升电机牵入同步能力。转子鼠笼结构的形成，为电机在起动阶段提供异步转矩，让电机具有自起动能力。
[0032]上述的导电不导磁材料较优地选择为铝或者铝合金材料，金属铝导电性能好，价格便宜，适合工业电机领域应用；填充槽两端通过端环8进行短路连接，构成转子鼠笼结构，
端环8所用材料与填充槽内填充的材料相同，端环8将填充槽短路构成鼠笼，填充槽内电流才会流通形成回路，鼠笼也叫起动笼，在电机起动阶段提供异步转矩，使得电机具有自起动能力。导电不导磁材料也可以采用紫铜等材料。
[0033]结合参见图4所示，为采用本申请实施例电机转子的电机和相关技术电机在起动过程的转速曲线图，可以看到，在带相同负载的情况下，采用本申请实施例转子结构的电机能够牵入到同步转速，而现有技术电机处于失步状态，表明采用本申请实施例电机转子的电机牵入同步能力更强。
[0034]在一个实施例中，外层填充槽包括外层非独立填充槽3和外层独立填充槽4，外层非独立填充槽3与对应的狭缝槽2同层设置，外层独立填充槽4沿q轴方向位于狭缝槽2的外侧。
[0035]在一个实施例中，内层填充槽7到转子轴孔6的最小距离为h3，10σ≤h3≤25σ，其中σ为定子和转子之间的气隙宽度。在本实施例中，转子铁芯1内层的d轴和q轴轴线位置均布置内层填充槽，可以充分利用转子铁芯1的内部空间，从而增加转子铁芯1上的铸铝量，提升电机的牵入同步能力；对填充槽到转子轴孔6之间的最小距离进行限制，目的在于保证转子铁芯1的结构安全。
[0036]在一个实施例中，位于q轴上的内层填充槽7沿q轴方向的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转子，其特征在于，包括转子铁芯(1)，所述转子铁芯(1)上设置有填充槽和狭缝槽(2)，所述填充槽包括内层填充槽(7)和外层填充槽，所述内层填充槽(7)位于所述狭缝槽(2)与所述转子铁芯(1)的转子轴孔(6)之间，所述内层填充槽(7)和所述外层填充槽填充导电不导磁材料，通过位于所述转子铁芯(1)两端的端环(8)进行短路连接，形成鼠笼结构。2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述外层填充槽包括外层非独立填充槽(3)和外层独立填充槽(4)，所述外层非独立填充槽(3)与对应的所述狭缝槽(2)同层设置，所述外层独立填充槽(4)沿q轴方向位于所述狭缝槽(2)的外侧。3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述内层填充槽(7)到所述转子轴孔(6)的最小距离为h3，10σ≤h3≤25σ，其中σ为定子和转子之间的气隙宽度。4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，位于q轴上的所述内层填充槽(7)沿q轴方向的厚度为h1，位于d轴上的所述内层填充槽(7)沿d轴方向的厚度为h2，h1＜h2。5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述内层填充槽(7)到所述转子轴孔(6)的最小距离为h3，0.5h3≤h1≤h3，且一个极下，位于q轴上的所述内层填充槽(7)所占的圆心角α1满足0.2α≤α1≤0.4α，其中α为转子一个磁极所对应的圆心角度。6.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述内层填充槽(7)到所述转子轴孔(6)的最小距离为h3，h3≤h2≤1.2h3，且一个极下，位于d轴上的所述内层填充槽(7)所占的圆心角α2满足0.2α≤α2≤0.4α，其中α为转子一个磁极所对应的圆心角度。7.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，位于q轴上的所述内层填充槽(7)的面积与位于d轴上的所述内层填充槽(7)的面积比值为0.5～0.8。8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于，位于q轴上的所述内层填充槽(7)的面积与位于d轴上的所述内层填充槽(7)的面积比值为0.6～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杜，史进飞，李霞，肖勇，李莹，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：