[发明专利]一种自起动永磁电机转子结构及其制造方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及电机及压缩机领域，特别是一种自起动永磁电机的转子。

【背景技术】

在高启动转矩和高运行效率的机器中，使用混合型电机，它在起动时有异步电机特性，而在连续运行时有同步电机特性。

在混合型电机的转子中，在转子槽内设有导电和容易成形(如铝制)的导电条和在转子两个端面上设置把这些转子条的终端进行机械和电气连接的端圈，导电条和端圈构成鼠笼结构，另外还在转子内部埋入永久磁铁。混合型电机通过在转子中的鼠笼异步启动和通过放置在转子内的永久磁铁在启动后同步运行，制造这类转子的问题是：将铝液注入转子槽时，铝液使转子温度升高，温度过高会使埋入转子内部的永久磁铁由于高温丧失磁性。为解决这个问题，可在铝注入之后再将永久磁铁放置到转子中，但这样就会产生另一个问题，放置在转子内的永久磁铁会产生移动。同时为了在注入过程后放置永久磁铁，需要按照永久磁铁放置位置对端圈的结构和形状进行改动，而端圈形状的变化往往会造成磁通的不规则和转子平衡的破坏。

在现有技术中，描述了一种自起动永磁电机转子结构，其导电条通过将铝液注入到转子槽中生成，导电条伸出转子铁芯端面而形成固定端，端圈另外制造且设置有与导电条相配合的固定端外套，在注入过程结束后将永久磁铁放置在转子铁芯中的磁铁插入孔内，从而使磁铁不受高温影响，端圈在磁铁放置后通过将导电条伸出到铁芯端面外的固定端与端圈的固定端外套连接，无需附加的支持元件，在装配时通过压配合将固定端压实在固定端外套内。

但此种方式的端圈需要另外制造，且结构复杂，增加了模具成本，及端圈的制造成本，在端圈安装时，多个导电条要插入到端圈上设置的槽中的同时，带有固定端的导电条与端圈的固定端外套配合，工艺复杂不易控制，且可能导致部分的导电条与端圈的连接不紧密，进而导致电阻的增加。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种结构简单，工艺可靠、成本较低的自起动永磁电机转子结构及其制造方法。

本发明是这样实现的：

一种自起动永磁电机转子结构，包括转子铁芯、永久磁铁、转子导电条和端圈，转子铁芯上设置有磁铁插槽和转子槽，永久磁铁放置在磁铁插槽内，转子导电条设置在转子槽内，端圈设置在所述转子铁芯的两端部，转子导电条和端圈构成鼠笼结构，转子导电条和端圈为一体成型，至少一个端圈的内径设置为有充足的空间以安装永久磁铁，其中转子还包括至少一个封闭圈与该至少一个端圈相配合，相配合的至少一个封闭圈的外径与所述至少一个端圈的内径紧密连接用以全部或部分地封闭磁铁插槽。

一种具有上述结构的自起动永磁电机转子的制造方法包括如下步骤：(1)对转子铁芯进行冲压，在转子铁芯上形成磁铁插槽和转子槽；(2)把转子铁芯放入模具内进行浇注金属液，金属液凝固后在转子铁芯的两端面形成端圈，在转子槽内形成导电条，导电条和端圈连成一体构成鼠笼结构，其中至少一个端圈的内径具有充足的空间以完全露出磁铁插槽；(3)等冷却后，从模具内取出转子铁芯，并通过至少一个内径具有充足的空间的端圈在磁铁插槽内放置永久磁铁；(4)在至少一个内径具有充足空间的端圈内压入封闭圈；(5)将至少一个内径具有充足空间的端圈与封闭圈固定，实现紧密连接，并全部或部分封闭磁铁插槽。

其中金属液的浇注方式为压铸。

为实现封闭圈和端圈的周向固定，可在封闭圈外圈上设置有凸起部分或凹陷部分，并端圈的内圈相对应的位置设置有凹陷部分或凸起部分，凸起部分与凹陷部分无间隙配合。

或封闭圈的外圈设置成为圆缺，端圈的内圈为相对应的圆缺，两者之间无间隙配合。

其中封闭圈与端圈可通过滚压方式固定在一起，也可通过过盈配合固定在一起，也可采用螺纹连接，卡扣方式或卡槽方式实现紧密连接，或采用其它能实现紧密连接的方式。

其中采取滚压方式固定时，封闭圈外圈可设置具有一定斜度，从而封闭圈的一侧的外径大于另一侧的外径，其中外径较大的一侧贴近转子铁芯的端面，通过对端圈外圈进行滚压后，使端圈的内圈也具有相应的斜度，且与封闭圈外圈紧密连接。此种方式能更好的对封闭圈进行固定，防止封闭圈在高速运转时飞出。优选倾斜角度为0～20度。

一种实施例为封闭圈设置在转子铁芯的一端，另一种实施例为在转子铁芯的两端都设置有封闭圈。

本发明中端圈和导电条为一体制造，不会产生增加电阻的问题，采用封闭圈对永久磁铁进行固定，结构简单，工艺可靠且容易实现紧密接触，制造成本低。

【附图说明】

图1：本发明第一实施例转子截面图；

图2：本发明第一实施例转子截面图的A-A剖视图；

图3：本发明第一实施例转子爆炸结构图；