一种自起动永磁电机转子结构及其制造方法技术

本发明专利技术提供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，其中转子铁芯上设置有磁铁插槽，永久磁铁放置在磁铁插槽内，转子导电条和端圈构成鼠笼结构并一体成型，转子还包括封闭圈，封闭圈固定在端圈上。本发明专利技术还提供了一种制造该自起动永磁电机转子的方法。本发明专利技术的转子结构简单，工艺可靠，成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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；( 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，两者之间无间隙配口 O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。本专利技术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 本专利技术第一实施例转子截面图；图2 本专利技术第一实施例转子截面图的A-A剖视图；图3 本专利技术第一实施例转子爆炸结构图；图4 本专利技术第二实施例转子截面图(进行滚压前)；图5 本专利技术第二实施例转子截面图(进行滚压后)；图6 本专利技术第二实施例的图5的局部放大图；图7 本专利技术第三实施例转子截面图；图8 本专利技术第四实施例端圈和封闭圈结构示意图；图9 本专利技术制造方法工艺流程图。其中1、转子铁芯；2、端圈；3、封闭圈；4、永久磁铁；5、导电条；6、磁铁插槽；7、档 板；8、凹陷/凸起部分。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细说明。如图1、图2所示，转子由转子铁芯1、端圈2、永久磁铁4、导电条5和封闭圈3构 成，其中转子铁芯1上设置有磁铁插槽6，永久磁铁4置于其中，转子铁饼1上还设置有转子 槽，导电条5设置于其内。端圈2设置在转子铁芯1的两端部，并与导电条5 —体连接，共 同构成鼠笼结构，端圈2与导电条5—体化的设置与分体式设置相比，转子电阻低，不会因 连接不紧密等问题增加电阻。其制造方法包括如下步骤(1)对转子铁芯1进行冲压，在转 子铁芯1上形成磁铁插槽6和转子槽；(2)把转子铁芯放入模具内进行压铸，一体铸出导电 条和端圈；(3)在磁铁插槽内放置永久磁铁4 ； (4)在端圈2内压入封闭圈3 ； 将端圈2 与封闭圈3固定，实现紧密连接，并全部或部分封闭磁铁插槽6。工艺流程图参见图9。固 定方式可采取滚压方式、过盈配合、螺纹连接、卡扣或卡槽等，保证端圈2和封闭圈3紧密可 靠接触，以改善转子电阻，同时封闭转子铁芯1的磁铁插槽6，避免永久磁铁4在运行过程中 位置移动。实施例一如图3所示，本实施例中，转子的两端都为磁铁留出足够安装空间，在装入永久磁 铁4后，两端都安装上封闭圈3。实施例二本实施例中，封闭圈的外圈具有一定斜度，在安装完永久磁铁4后，压入封闭圈3， 如图4所示。然后对端圈2进行滚压，使端圈2的内圈紧贴封闭圈3的外圈，如图5所示。 此种方式能更好的对封闭圈3进行固定，防止封闭圈3在高速运转时飞出。优选倾斜角度 为0 20度。图6为图5的局部放大图，更清晰地标明了封闭圈的倾斜角度θ。实施例三如图7所示，本实施例中，转子铁芯的一端的端圈2内径小，没有设置磁铁安装空 间，在进行浇注前，此端放置挡板7用以封闭磁铁插槽6，防止浇注时铝液进入磁铁插槽内， 另一端的端圈2内径大，用于安装永久磁铁4，在装入永久磁铁4后，仅此端安装上封闭圈 3。此实施例中，封闭圈3也可具有一定斜度。实施例四如图8所示，本实施例中，封闭圈3上设置有凹陷部分与端圈2上的凸起部分相配 合，该凹陷/凸起部分8可用于防止在转子在高速运转过程中，封闭圈3与端圈2之间周向 的移动。也可采用封闭圈3的外圈和端圈2的内圈做成圆缺的形式。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，本专利技术的保护范围并不局限于此，任何基于 本专利技术技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
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，其中所述转子铁芯上设置有磁铁插槽和转子槽，所述永久磁铁放置在所述磁铁插槽内，所述转子导电条设置在所述转子槽内，所述端圈设置在所述转子铁芯的两端部，所述转子导电条和所述端圈构成鼠笼结构，其特征在于：所述转子导电条和所述端圈为一体成型，至少一个所述端圈的内径设置为有充足的空间以安装所述永久磁铁至所述磁铁插槽内，其中所述转子还包括至少一个封闭圈与所述至少一个内径设置为有充足空间的端圈相配合，所述相配合的至少一个封闭圈的外径与所述至少一个内径设置为有充足空间的端圈的内径紧密连接以全部或部分地封闭所述磁铁插槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄辉，胡余生，陈东锁，张小波，刘健宁，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]