專利名稱：變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，尤其是指一種變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子結(jié) 構(gòu)；適用于任何逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)使用。
背景技術(shù)：
當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)由變頻電源供電時(shí)，逆變器輸出的電壓(電流)中含有大量的諧波 成分，使電機(jī)的損耗增加、效率下降、溫升增加，電機(jī)整體性能指標(biāo)較正弦供電異步 電動(dòng)機(jī)下降。因此研制適合逆變器電源的變頻電機(jī)是提高調(diào)速性能指標(biāo)的關(guān)鍵。
由于高次諧波電流在轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中集膚效應(yīng)明顯，諧波損耗的增加在轉(zhuǎn)子銅耗中的 增加尤為明顯，其損耗的增加在轉(zhuǎn)子銅耗中的額外發(fā)熱可達(dá)到10% 38%，造成轉(zhuǎn)子 導(dǎo)條的局部發(fā)熱，電機(jī)可靠性降低。因此研制適合變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形結(jié)構(gòu)是研制變 頻電機(jī)的關(guān)鍵。
現(xiàn)在變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形仍為傳統(tǒng)的槽形，如梨形槽、梯形槽、矩形槽。這些槽
形的缺點(diǎn)是顯而易見的轉(zhuǎn)子槽漏磁路經(jīng)過(guò)的一段為空氣，導(dǎo)致槽漏磁阻大，槽漏抗
小，不能有效降低諧波電流，降低諧波損耗；同時(shí)轉(zhuǎn)子諧波電流由于集膚效應(yīng)而集中 在導(dǎo)條頂部，引起轉(zhuǎn)子導(dǎo)條局部發(fā)熱，電機(jī)的局部溫升問(wèn)題無(wú)法解決，電機(jī)可靠性降 低。因此很有必要進(jìn)一步對(duì)現(xiàn)有的變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形加以改進(jìn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的問(wèn)題是克服現(xiàn)有變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形的不足，提供一種能有效 增加轉(zhuǎn)子漏抗，降低諧波電流，降低諧波損耗的變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子槽形，該變頻電 機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子槽形能有效地解決轉(zhuǎn)子的局部溫升問(wèn)題，提高電機(jī)運(yùn)行的可靠性。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子槽，包括轉(zhuǎn)子鐵心和
轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子鐵心跟普通電機(jī)一樣，由0.5mm厚硅鋼片疊壓而成，其特點(diǎn)在于，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽由轉(zhuǎn)子槽的主要部分和轉(zhuǎn)子槽的開口部分兩部分組成，其中轉(zhuǎn)子槽的主要部分 內(nèi)澆鑄有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子槽的開口部分填充的材料為空氣，轉(zhuǎn)子槽的開口部分位于鐵 磁橋和轉(zhuǎn)子鐵心外表面之間。鐵磁橋?qū)嶋H上為轉(zhuǎn)子鐵心的一部分，鐵磁橋通過(guò)連接轉(zhuǎn) 子槽的開口部分的兩端而形成轉(zhuǎn)子槽漏磁通的一條通路。所述的鐵磁橋有兩條支路， 分別起始于轉(zhuǎn)子槽開口部分的兩端而交于鐵磁橋的頂部。兩條支路之間的部分材料為 空氣。鐵磁橋的兩條支路在靠近槽開口部分處的鐵磁橋末端為轉(zhuǎn)子槽的最大寬度值b， 且轉(zhuǎn)子槽的寬度向內(nèi)線性遞減，在鐵磁橋尖部處為最小值a。鐵磁橋有兩個(gè)連接槽開口 部分附近的轉(zhuǎn)子鐵心的末端和一個(gè)中間部分。從徑向看，鐵磁橋的中間部分比鐵磁橋 的兩個(gè)末端更靠近內(nèi)側(cè)。鐵磁橋的表面緊貼著轉(zhuǎn)子槽主要部分，因此也緊貼著轉(zhuǎn)子導(dǎo) 條。
這種轉(zhuǎn)子槽的特點(diǎn)是
1、 鐵磁橋中間部分的寬度a小于鐵磁橋末端的寬度b。
2、 鐵磁橋的寬度由末端向中間部分的寬度逐漸遞減。
3、 鐵磁橋的高度h大于轉(zhuǎn)子槽開口部分的寬度d。
4、 轉(zhuǎn)子槽開口部分的材料為空氣。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是
1) 槽開口部分的鋁被空氣取代，去掉了諧波損耗的集中點(diǎn)，降低了諧波損耗， 避免電機(jī)運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條局部發(fā)熱。
2) 漏磁路增加了一條額外通路一鐵磁橋，增加了轉(zhuǎn)子的漏抗，因此降低了電機(jī)
的諧波電流及諧波損耗。
3) 電機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，鐵磁橋漏磁路飽和，轉(zhuǎn)子槽漏抗不隨負(fù)載電流變化
而變化，近似為常數(shù)。
該轉(zhuǎn)子槽尺寸設(shè)計(jì)可按適用于任何逆變器供電異步電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)單分析公式進(jìn)行設(shè) 計(jì)，而不考慮額定功率或轉(zhuǎn)速的影響。這種槽形最重要的優(yōu)點(diǎn)是非常低的諧波電阻和 幾乎可忽略的負(fù)載相依性。


圖l為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型單個(gè)轉(zhuǎn)子槽的結(jié)構(gòu)示意圖；具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
從附圖l可以看出，本實(shí)用新型為一種變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子槽，其轉(zhuǎn)子槽形如附圖 l所示，包括轉(zhuǎn)子鐵心1和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條3、 4、 5、 6和7，轉(zhuǎn)子鐵心l跟普通電機(jī)一樣，由 0.5mm厚硅鋼片疊壓而成，其特點(diǎn)在于，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽由轉(zhuǎn)子槽的主要部分21和轉(zhuǎn)子槽 的開口部分22兩部分組成，其中轉(zhuǎn)子槽的主要部分內(nèi)21澆鑄有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子槽的開 口部分22填充的材料為空氣，轉(zhuǎn)子槽的開口部分22位于鐵磁橋23和轉(zhuǎn)子鐵心外表面8之 間。鐵磁橋23實(shí)際上為轉(zhuǎn)子鐵心1的一部分，鐵磁橋23通過(guò)連接轉(zhuǎn)子槽的開口部分22的 兩端而形成轉(zhuǎn)子槽漏磁通的一條通路。
附圖2為單個(gè)轉(zhuǎn)子槽結(jié)構(gòu)示意圖。鐵磁橋23有兩條支路231和232，分別起始于轉(zhuǎn)子 槽開口部分22的兩端而交于鐵磁橋的頂部233。兩條支路之間的部分222材料為空氣。 鐵磁橋的兩條支路在靠近槽開口部分22處的鐵磁橋末端234， 235為轉(zhuǎn)子槽的最大寬度 值b，且轉(zhuǎn)子槽的寬度向由末端向中間部分逐漸遞減，在鐵磁橋尖部233處的寬度為最 小值a。鐵磁橋中間部分的寬度a小于鐵磁橋末端的寬度b，且鐵磁橋的高度h大于轉(zhuǎn)子 槽開口部分的寬度d。
如附圖2所示，鐵磁橋有兩個(gè)連接槽開口部分22附近的轉(zhuǎn)子鐵心1的末端235， 236 和一個(gè)中間部分233。從徑向看，鐵磁橋的中間部分233比鐵磁橋的兩個(gè)末端235， 236 更靠近內(nèi)側(cè)。鐵磁橋的表面緊貼著轉(zhuǎn)子槽主要部分21，因此也緊貼著轉(zhuǎn)子導(dǎo)條3。
權(quán)利要求1、變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子鐵心由硅鋼片疊壓而成，其特征在于每個(gè)轉(zhuǎn)子槽由轉(zhuǎn)子槽的主要部分和轉(zhuǎn)子槽的開口部分兩部分組成，其中轉(zhuǎn)子槽的主要部分內(nèi)澆鑄有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子槽的開口部分填充的材料為空氣，轉(zhuǎn)子槽的開口部分位于鐵磁橋和轉(zhuǎn)子鐵心外表面之間；所述的鐵磁橋?yàn)檗D(zhuǎn)子鐵心的一部分，鐵磁橋通過(guò)連接轉(zhuǎn)子槽的開口部分的兩端而形成轉(zhuǎn)子槽漏磁通的一條通路。
2、 如權(quán)利要求l所述的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的鐵磁 橋有兩條支路，分別起始于轉(zhuǎn)子槽開口部分的兩端而交于鐵磁橋的頂部。
3、 如權(quán)利要求2所述的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的兩條 支路之間的部分材料為空氣。
4、 如權(quán)利要求2所述的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的鐵磁 橋的兩條支路在靠近槽開口部分處的鐵磁橋末端為轉(zhuǎn)子槽的最大寬度值b，且轉(zhuǎn)子槽的寬度向內(nèi)線性遞減，在鐵磁橋尖部處為最小值a。
5、 如權(quán)利要求2所述的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的鐵磁橋有兩個(gè)連接槽開口部分附近的轉(zhuǎn)子鐵心的末端和一個(gè)中間部分；從徑向看，鐵磁橋的中間部分比鐵磁橋的兩個(gè)末端更靠近內(nèi)側(cè)；鐵磁橋的表面緊貼著轉(zhuǎn)子槽主要部分， 因此也緊貼著轉(zhuǎn)子導(dǎo)條。
6、 如權(quán)利要求2所述的變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，其特征在于所述的鐵磁 橋的高度h大于轉(zhuǎn)子槽開口部分的寬度d。
專利摘要變頻調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)鼠籠轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子鐵心由硅鋼片疊壓而成，其特征在于每個(gè)轉(zhuǎn)子槽由轉(zhuǎn)子槽的主要部分和轉(zhuǎn)子槽的開口部分兩部分組成，其中轉(zhuǎn)子槽的主要部分內(nèi)澆鑄有轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，轉(zhuǎn)子槽的開口部分填充的材料為空氣，轉(zhuǎn)子槽的開口部分位于鐵磁橋和轉(zhuǎn)子鐵心外表面之間；所述的鐵磁橋?yàn)檗D(zhuǎn)子鐵心的一部分，鐵磁橋通過(guò)連接轉(zhuǎn)子槽的開口部分的兩端而形成轉(zhuǎn)子槽漏磁通的一條通路。
文檔編號(hào)H02K1/26GK201298795SQ200820159269
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2008年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月18日
發(fā)明者元約平, 嘉 朱, 李益豐, 健 王, 胡勇峰, 辛本雨, 陳致初 申請(qǐng)人:湖南南車時(shí)代電動(dòng)汽車股份有限公司