[发明专利]实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机转子结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种夹心式永磁同步电动机转子结构，属于电机技术领域。

背景技术

笼型感应电动机具有结构简单、运行可靠、效率较高、制造容易、成本较低、坚固耐用等优点，但也存在一些缺点，其中一个主要问题就是起动转矩不大，过载能力不强。这一问题，至今尚未得到圆满解决。为此，人们对实心转子电机进行了深入研究。理论分析和实验结果表明：当实心转子感应电机在恒定外施电压下从静止状态(转差率s＝1)起动到稳定工作状态(转差率很小)，转子阻抗自动经历了一个由大到小的变化过程，与绕线式转子在起动过程中连续地平滑地减小转子起动电阻颇为相似。所以，实心转子感应电机的一个突出的特点是具有良好的起动性能：起动转矩高，起动电流小(约占普通感应电机的1/2-1/3)，单位起动电流的起动转矩大。但其致命的缺点是运行效率较低，温升高，对没有冷却装置的中小型电机来说散热困难，这必将大大降低其使用寿命。永磁同步电动机，不需要电励磁，转子也没有滑差电流，转子损耗很小，电机的功率因数和效率都有明显的提高，但由于永磁体价格昂贵，使得永磁同步电动机价格比同规格的感应电动机贵1倍左右。

笼型感应电动机运行性能较好，但起动性能较差；而实心转子感应电机虽然起动性能特别优越，但其运行效率很低；永磁同步电动机效率和功率因数均较高，但是价格昂贵。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服笼型感应电动机的起动性能较差、实心转子感应电机的运行效率很低、永磁同步电动机的价格昂贵问题。提供一种实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机的转子结构。

本发明的技术方案：

实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机转子结构，该转子包括：转子轴、实心转子部分、左叠片转子部分、右叠片转子部分、第一至第N永磁磁极、第一至第M铁铜合金起动笼条、第一至第N铝青铜槽楔、第一至第N铝质隔磁体和左、右端护盖。

左叠片转子部分、实心转子部分和右叠片转子部分依次套装在转子轴上，并通过键铁安装在转子轴上。

第一至第N块铝质隔磁体和第一至第N块永磁极分别放置在左叠片转子部分和右叠片转子部分各自的M个径向槽内；第一至第N个铝青铜槽楔嵌入左叠片转子部分和右叠片转子部分各自的M个径向槽开口处的燕尾形槽内。

第一至第M个直线段铁铜合金起动笼条分别嵌在左叠片转子部分、实心转子部分和右叠片转子部分安装后形成轴向贯通凹槽中。

左端护盖和右端护盖安装在左、右叠片转子部分外侧面，分别通过左端护盖和右端护盖上各自的M个矩形孔与第一至第M铁铜合金起动笼条两端的矩形端配合固定。M为4、6、8或10，N＝2M。

左叠片转子部分、右叠片转子部分等长，其长度均为左叠片转子部分、实心转子部分和右叠片转子部分总长的1/6。

左叠片转子部分和右叠片转子部分由硅钢片叠压成，硅钢片上开有M个径向槽、第一至第M起动笼条槽，硅钢片的内孔表面开有矩形凹槽；M个径向槽的每个开口处为一燕尾形槽与第一至第N铝青铜槽楔的截面相同。

实心转子部分表面均布M个轴向贯通凹槽，其内孔表面开有矩形凹槽与硅钢片的内孔表面开有矩形凹槽位置相同。

左端护盖和右端护盖上设M个相同的矩形槽孔，每个矩形槽孔的尺寸与第一至第M铁铜合金起动笼条第一个的端头截面尺寸相同。

本发明的有益效果：

本发明提出的实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机转子结构，具有自起动能力，不用外加辅助设备，并将铁铜合金材料替代起动笼条常用的铸铝导条或铜条，更加提高了该转子结构电动机的起动性能。通过对这两种转子在结构上进行轴向复合，得到一种复合的电机性能，即起动转矩高，起动电流低，对电网冲击小，适于重载起动，效率高于实心转子感应电动机，功率因数优于普通笼型感应电动机，相比永磁同步电动机又有绝对的价格优势，性价比高，节能效果明显，可广泛应用于生产生活各个领域，特别是某些特殊工况下，如重载起动，频繁起动等。

附图说明

图1是实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机转子结构三维示意图。

图2是通过一个铝青铜槽楔径向中心线的实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机转子结构剖视图。

图3是通过一个铁铜合金起动笼条径向中心线的实心-叠片轴向复合的夹心式永磁同步电动机转子结构剖视图。

图4是左端护盖或右端护盖的主视图。

图5是图1和图2中的A-A’截面图。

图6是实心转子部分截面图。

图7是叠片正视图。

具体实施方式