CN106685169A - 用于异步电机的转子以及异步电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于异步电机的转子及异步电机，所述转子包括转子本体以及由转子本体两端向外延伸的转轴，所述转子本体的周向外表面上具有多条等间隔的与转子轴线平行的转子槽，转子槽在槽深方向上分为槽口部和槽身部，槽口部的宽度小于槽身部的宽度，且槽身部的顶部宽度和槽身部的底部宽度相等，或者槽身部的顶部宽度大于槽身部的底部宽度，两者宽度差小于3mm。本发明提高了异步电机的最大转矩，提高了功率因数。
Description
技术领域
本发明涉及异步电机，特别是涉及一种用于异步电机的转子以及异步电机。
背景技术
异步电机包括机座8、前端盖7、后罩壳9、定子5和转子1，见图1所示，目前异步电机中转子1的周向面上均设有倾斜的转子斜槽，转子斜槽的中心线与转子自身轴线不平行，采用斜槽方式可降低启动电流和保持电磁感应的连续性，消除高次谐波的影响，起到降噪作用。但是转子斜槽的设置其增加了启动电阻，削弱了转矩，而且，为适应斜槽的设置，一般在转子的一端设置扇叶或者风扇6，以便于散热。
目前的转子槽的截面形状见图2所示，这种槽形利用电杨起动时集肤效应原理，槽口部111设计得非常窄，这即可以降低起动电流以提高起动转矩，但是为了使转子电流密度不至于太大，增加导条截面积，就必须将槽身部112设计得比较深，且槽身部112随深度增加越来越窄，见图2所示，槽身部的顶端宽度D1远远大于槽身部的底端宽度D2，两者之差可以为5mm，这种又窄又深的槽形使槽部漏磁通增加，漏抗增大，导致最大转矩下降。同时这种槽形使转子不易形成平行齿，导磁不好，功率因数也会相应降低，并且铸铝工艺性也不好。
因此，需要一种最大转矩大的异步电机。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于异步电机的转子以及异步电机，用于解决现有技术中异步电机最大转矩较小的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于异步电机的转子，所述转子包括转子本体以及由转子本体两端向外延伸的转轴，所述转子本体的周向外表面上具有多条等间隔的与转子轴线平行的转子槽，转子槽在槽深方向上分为槽口部和槽身部，槽口部的宽度小于所述槽身部的宽度，且槽身部的顶部宽度和槽身部的底部宽度相等，或者槽身部的顶部宽度大于槽身部的底部宽度，两者宽度差小于3mm。
优选的，所述转子本体的两端均具有内嵌在转子本体内的动平衡环。
优选的，所有所述转子槽具有相同的槽深，所有所述转子槽具有相同的槽宽。
本发明提供一种异步电机，包括电机壳以及置于电机壳内的定子和转子，且定子套设在转子上，所述转子为上述所述的用于异步电机的转子。
优选的，所述定子上的定子槽与所述转子槽相配合，且转子槽的数量大于所述定子槽的数量。
优选的，所述转子槽的数量为36条，所述定子槽的数量为28条。
优选的，所述异步电机与控制系统相连，控制系统通过矢量控制完成异步电机运作。
如上所述，本发明的用于异步电机的转子以及异步电机，具有以下有益效果：转子槽与转子轴线相平行，使转子槽与转子之间为平行关系，且转子槽的槽身部近似为直通槽，即槽身部的顶部宽度和槽身部的底部宽度相等，或者槽身部的顶部宽度大于槽身部的底部宽度，两者宽度差小于3mm，以此提高了异步电机的最大转矩，最大转矩可提高49.7％，功率因数可提高3.45％，同时转子采用直通槽并大幅增加端环截面积(大于50％)，其减少磁场扭转损耗、大幅降低电阻降低铜损，提高了异步电机效率(1.16％)、采用直通槽转子的转子槽数大于定子槽数缩短磁力作用距离。
附图说明
图1显示为现有技术中的异步电机示意图。
图2显示为现有技术中的转子槽示意图。
图3显示为本发明的用于异步电机的转子示意图。
图4显示为本发明的转子横截面图。
图5显示为图4中A处局部放大图。
图6显示为本发明的异步电机示意图。
元件标号说明
1 转子
11 转子槽
111 槽口部
112 槽身部
2 动平衡环
3 电机壳
4 线缆
5 定子
51 定子绕组
6 风扇
7 前端盖
8 机座
9 后罩壳
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图3至图5所示，本发明提供一种用于异步电机的转子，转子1包括转子本体以及由转子本体两端向外延伸的转轴，转子本体的周向外表面上具有多条等间隔的与转子轴线平行的转子槽11；转子槽11在槽深方向上分为槽口部111和槽身部112，见图5所示，槽口部111的宽度小于槽身部112的宽度，且槽身部的顶部宽度D3和槽身部的底部宽度D4相等，或者槽身部的顶部宽度D3大于槽身部的底部宽度D4，即D3≧D4，两者宽度差小于3mm。本发明的转子槽其与转子轴线平行，且转子槽的槽身部在槽深方向上上下近似相等，称之为直通槽，直通槽既可以提高最大转矩又可以提高功率因数。
上述转子本体的两端均具有内嵌在转子本体内的动平衡环2，动平衡环2的设置降低了转子自身的挠动，提高了转子的转动稳定性。
上述所有转子槽具有相同的槽深，所有转子槽具有相同的槽宽，以此提高转子自身的稳定性。
本发明提供一种异步电机，见图6所示，其包括电机壳3以及置于电机壳3内的定子5和转子1，定子具有定子绕组51，且定子绕组51套设在转子1上，所述转子1为上述本发明的用于异步电机的转子，即转子上的转子槽与转子本身轴线平行。本发明的转子槽槽形为直通槽，其最大转矩可提高49.7％，功率因数可提高3.45％，同时转子采用直通槽并大幅增加转子的端环截面积(大于50％)减少磁场扭转损耗、大幅降低电阻降低铜损提高电机效率(1.16％)。
本实施例中的转子槽，其槽身部的整体宽度越大，槽身部的深度越小越好，而且以此来提高转子槽的截面积，以此来降低整个异步电机的启动电阻。即本发明异步电机中的转子槽的深度小于现有的异步电机中的转子槽深度。
本发明的上述异步电机可为交流变频电机，其可进一步将最大转矩提高到58％。见图5所示的转子槽槽形，即槽身部的顶部宽度D3和槽身部的底部宽度D4相等，或者槽身部的顶部宽度D3大于槽身部的底部宽度D4，两者宽度差小于3mm，其适合于交流变频电机，既可以提高最大转矩又可以提高功率因数，同时又节约材料。
上述定子5上的定子槽与转子槽11相配合，且转子槽11的数量大于定子槽的数量。优选的，转子槽的数量为36条，所述定子槽的数量为28条。可采用转子的转子槽数大于定子槽数以此缩短磁力作用距离。
为更好地提高异步电机的起动效率，本发明的异步电机通过线缆4与控制系统相连，控制系统通过矢量控制完成异步电机运作。
综上所述，本发明用于异步电机的转子以及异步电机，其转子槽与转子轴线相平行，使转子槽与转子之间为平行关系，以此提高了异步电机的转矩，转矩提高了50％以上，提高了起动效率，且使整个异步电机的结构简单化，省略风扇或扇叶的结构。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种用于异步电机的转子，所述转子包括转子本体以及由转子本体两端向外延伸的转轴，其特征在于，所述转子本体的周向外表面上具有多条等间隔的且与转子轴线平行的转子槽，所述转子槽在槽深方向上分为槽口部和槽身部，槽口部的宽度小于所述槽身部的宽度，且槽身部的顶部宽度和槽身部的底部宽度相等，或者槽身部的顶部宽度大于槽身部的底部宽度，两者宽度差小于3mm。
2.根据权利要求1所述的用于异步电机的转子，其特征在于：所述转子本体的两端均具有内嵌在转子本体内的动平衡环。
3.根据权利要求1所述的用于异步电机的转子，其特征在于：所有所述转子槽具有相同的槽深，所有所述转子槽具有相同的槽宽。
4.一种异步电机，包括电机壳以及置于电机壳内的定子和转子，且定子套设在转子上，其特征在于：所述转子为权利要求1至权利要求3任一项所述的用于异步电机的转子。
5.根据权利要求4所述的异步电机，其特征在于：所述定子上的定子槽与所述转子槽相配合，且转子槽的数量大于所述定子槽的数量。
6.根据权利要求4所述的异步电机，其特征在于：所述转子槽的数量为36条，所述定子槽的数量为28条。
7.根据权利要求4所述的异步电机，其特征在于：所述异步电机与控制系统相连，控制系统通过矢量控制完成异步电机运作。
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