转子冲片、单相异步电机和压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及电机领域，公开了一种转子冲片、单相异步电机和压缩机，所述转子冲片包括沿所述转子冲片的周向非均匀布置的多个转子冲片槽(1)，其特征在于，所述非均匀布置的程度采用正弦波调制，所述转子冲片上的第n个所述转子冲片槽(1)所在位置的空间位置角为θn，则θn＝θn0+α×sin(2πnβ/N)，其中，θn0为假设所述多个转子冲片槽(1)沿所述转子冲片的周向均匀分布时第n个转子的所述转子冲片槽(1)所在位置的空间位置角，满足θn0＝2πn/N；α为调制系数，满足0.3＜α＜2；β为决定所述转子冲片槽的非均匀分布的调制周期数，满足2≤β≤4；N为所述转子冲片上转子冲片槽(1)的总数量。

【技术实现步骤摘要】
转子冲片、单相异步电机和压缩机
本技术涉及电机领域，具体地涉及一种转子冲片、具有所述转子冲片的单相异步电机以及具有所述单相异步电机的压缩机。
技术介绍
随着节能减排压力的增大，对电器，尤其是空调等用电量较大的家用电器的能效要求越来越高。对于用电量较大的制冷行业，实现高能效的压缩机，已经成为紧急而又迫切的任务。作为压缩机的动力来源，单相异步电机的能效直接决定压缩机的能效。目前，单相异步电机的能效已达到瓶颈。通常的方式是通过提高主绕组的有效匝数来提高单相异步电机的能效，但是，由于单相异步电机的最大转矩与主绕组的有效匝数的平方成反比，因此通过这种手段来提高能效，就意味着最大转矩的降低，进而影响压缩机的BDV。另外一种能够提高能效的方式是将目前常用的铸铝转子，变更为铸铜转子，但随之带来的问题是铸铜转子与铸铝设备不兼容，采用这种方式的情况下就需要对原来的铸铝设备进行更换，设备投资成本巨大，并且由于转子的铝耗在电机中所占比例不高，电机成本的上升和能效的提高不成正比，使得电机及压缩机的性价比降低。目前，对于压缩机中使用的单相异步电机，包括堆叠在一起的多个转子冲片，这些转子冲片包括沿转子冲片的周向均匀布置的多个转子冲片槽，这些转子冲片槽设计为闭口槽，当多个转子冲片堆叠在一起后，再采用压力铸铝的方式生产转子。为削弱齿谐波，保证电机能够正常启动，多采用转子斜槽的方式，即由对应的转子冲片槽连接形成的转子槽为与转子的轴线方向成夹角的转子斜槽，并且所述夹角大约为8度。中国技术专利CN102097908B中，提出了一种避免转子斜槽的鼠笼式异步电动机转子冲片设计，其针对如何避免传统交流电动机生产过程中采取转子斜槽的方式来降低由于齿谐波磁场引起的附加转矩及噪声的问题，提供了一种能够避免转子斜槽的鼠笼式异步电动机，其中转子冲片转子槽采用正弦调制的方法，具体限定了：转子冲片的转子槽采取闭口槽设计，且转子槽槽顶距离转子外圆的距离随电机容量而定；转子槽采用不均匀分布设置，且不均匀分布程度采用正弦波调制，每个转子槽所在位置的空间位置角的确定方法通过下述公式计算：θn＝θn0+Kζ，式中，θn为第n个转子槽的空间位置角；θn0为转子导条均匀分布时第n个转子槽的空间位置角，用公式θn0＝2πn/Z2求解，其中Z2为转子槽数；K为转子槽空间位置角的调制系数，取值范围为0～0.03；ζ为利用正弦波调制所得的角度，用公式ζ＝sin(2πnε/Z2)求解，其中ε为正弦波系数，取值为0～4；且要求定子和转子为近槽配合。参见下面的表一，其中示出了设定Z2为30、K为0.03且ζ为2，计算获得θn0、θn以及θn与θn0的差值(θn-θn0)，如表一中所示。通过表一中的计算结果可以看出，θn与θn0的差值(θn-θn0)结果很小，表一中均小于或者等于0.03，但是在实际电机生产制造过程中，按照现有的压缩机用电机的高冲制造工艺，转子冲片的不同转子冲片槽之间的角度公差大约为0.1度，无法通过现有工艺制造出按表一中的计算结果排布的转子冲片。另一方面，对于压缩机中使用的单相异步电机，转子槽配合常用的有24/33、24/34、24/30以及20/26，按照行业惯例，转子槽与定子槽的数量的比值在0.85到1.25以内的属于近槽配合，而在24/33或者24/34这种非近槽配合的转子上无法实施。因此，亟待提供一种能够实际应用于单相异步电机，尤其压缩机用单相异步电机中，以提高该单相异步电机的能效且成本合理的技术方案。表一nθn0θnθn-θn0112.012.010.01224.024.020.02336.036.030.03448.048.030.03560.060.030.03672.072.020.02784.084.010.01896.095.99-0.019108.0107.98-0.0210120.0119.97-0.0311132.0131.97-0.0312144.0143.97-0.0313156.0155.98-0.0214168.0167.99-0.0115180.0180.000.0016192.0192.010.0117204.0204.020.0218216.0216.030.0319228.0228.030.0320240.0240.030.0321252.0252.020.0222264.0264.010.0123276.0275.99-0.0124288.0287.98-0.0225300.0299.97-0.0326312.0311.97-0.0327324.0323.97-0.0328336.0335.98-0.0229348.0347.99-0.0130360.0360.000.00
技术实现思路
本技术的目的是提供一种有助于获得能效较高的单相异步电机的转子冲片，并且还提供了具有所述转子冲片的单相异步电机以及具有所述单相异步电机的压缩机。为了实现上述目的，首先需要找出造成现有技术的单相异步电机能效低的原因。为此，本申请的技术人对压缩机用单相异步电机所存在的影响能效的因素进行了分析。为了最大程度降低转子的槽漏抗，在保证最小槽宽的前提下，压缩机用单相异步电机一般设计为具有较多的转子槽，通常常见的转子槽的数量例如为30槽、33槽和34槽，但由此导致的问题是，单个槽面积偏小，加上需要形成所述转子斜槽，为了保证电机制造过程中铸铝质量和高生产效率，通常需要采用较高的铸铝压力，但这将导致转子导条和转子铁芯之间的硅钢片的绝缘被损坏，转子导条和铁芯之间的绝缘电阻降低，并且由于转子铁芯设计为斜槽方式，相邻导条之间存在电势差，因此会产生由横向电流引起的转子杂散损耗，引起电机能效的下降。并且，由于转子铁芯设计为斜槽方式，在压力铸铝过程中，转子导条铝中容易形成气泡等，铸出的转子导条铝致密性较差，电阻率较高，也造成对电机能效的影响。因此，如果能够取消转子铁芯的斜槽设计，例如将转子铁芯设计为直槽的方式，那么转子导条铝的有效长度将缩短，在压力铸铝过程中，容易铸造出密度更高的转子导条铝，因此转子的电阻可以降低，电机的能效可以提升；并且，如果采用取消斜槽方式的转子铁芯设计，铸铝压力可以一定程度的降低，转子导条和铁芯之间的绝缘电阻较高，且相邻导条之间基本不存在电势差，这都有利于提高电机的能效。但是，由于压缩机用电机为单相异步电机，起动电容和运行电容为同一电容，电机在设计时，主要考虑电机在额定运行时，主副绕组电流接近正交，磁场为圆形磁场，因此，单相异步电机在启动时，主副电流严重偏离正交，气隙磁场为椭圆磁场，在此种情况下，若直接利用现有的转子冲片制造具有直槽形式的转子铁芯时，由于谐波的影响，所制造的单相异步电机将根本无法正常启动。基于上述分析，本技术一方面提供一种转子冲片，该转子冲片包括沿所述转子冲片的周向非均匀布置的多个转子冲片槽，所述非均匀布置的程度采用正弦波调制，所述转子冲片上的第n个所述转子冲片槽所在位置的空间位置角为θn，则θn＝θn0+α×sin(2πnβ/N)，其中，θn0为假设所述多个转子冲片槽沿所述转子冲片的周向均匀分布时第n个转子的所述转子冲片槽所在位置的空间位置角，满足θn0＝2πn/N；α为调制系数，满足0.3＜α＜2；β本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子冲片，该转子冲片包括沿所述转子冲片的周向非均匀布置的多个转子冲片槽(1)，其特征在于，所述非均匀布置的程度采用正弦波调制，所述转子冲片上的第n个所述转子冲片槽(1)所在位置的空间位置角为θn，则θn＝θn0+α×sin(2πnβ/N)，其中，θn0为假设所述多个转子冲片槽(1)沿所述转子冲片的周向均匀分布时第n个转子的所述转子冲片槽(1)所在位置的空间位置角，满足θn0＝2πn/N；α为调制系数，满足0.3＜α＜2；β为决定所述转子冲片槽的非均匀分布的调制周期数，满足2≤β≤4；N为所述转子冲片上转子冲片槽(1)的总数量。

【技术特征摘要】
1.一种转子冲片，该转子冲片包括沿所述转子冲片的周向非均匀布置的多个转子冲片槽(1)，其特征在于，所述非均匀布置的程度采用正弦波调制，所述转子冲片上的第n个所述转子冲片槽(1)所在位置的空间位置角为θn，则θn＝θn0+α×sin(2πnβ/N)，其中，θn0为假设所述多个转子冲片槽(1)沿所述转子冲片的周向均匀分布时第n个转子的所述转子冲片槽(1)所在位置的空间位置角，满足θn0＝2πn/N；α为调制系数，满足0.3＜α＜2；β为决定所述转子冲片槽的非均匀分布的调制周期数，满足2≤β≤4；N为所述转子冲片上转子冲片槽(1)的总数量。2.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述多个转子冲片槽(1)的形状和尺寸相同。3.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述转子冲片槽(1)为沿所述转子冲片的径向延伸的斜肩梨形槽。4.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，所述转子冲片上转子冲片槽(1)的总数量N为30。5.根据权利要求1所述的转子冲片，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国伟，邱小华，
申请(专利权)人：广东美芝制冷设备有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44