[发明专利]一种高速感应电动机的转子结构设计

说明书

技术领域

本发明涉及高速感应电动机，尤其是高速感应电动机直接驱动的空气制冷机、空气压缩机等的转子，其中转子以不小于每分钟数万转的高速旋转。

背景技术

目前，国内外鼠笼式高速感应电动机的转子分别采用铸铝笼型和铜笼型两种。大容量(20kW以上)、高转速(60000r/min以上)的电机转子铁心冲片一般都采用闭口槽。由于大容量、高转速的电动机转子采用铸铝笼型在电机的电磁设计上有一定的难度，以及铝笼浇铸的质量控制和材质不易保证等原因，电机的电气性能参数得不到保证和运行可靠性受到影响。

世界著名的瑞士IBAG公司的高速三相异步电动机的转子有分别采用铜笼型和铸铝笼型的，但目前已普遍采用铜笼型转子。据了解，国外的铜笼型转子制造工艺一般采用真空融化焊接铜粉形成铜条，类似于粉末冶金高温烧结工艺，这样可以保证铜条和铁心槽道的贴合度，但工艺复杂、成本太高且技术不太成熟。

现有高速感应电动机的种类很多，如图1所示，电动机是由内部缠绕着线圈的定子1和插入在定子1内部与定子缠绕线圈4产生感应电流的转子6组成。定子1包括由一定形状的薄硅钢冲片3叠加形成的定子铁心2和定子铁心2的薄纸上缠绕的缠绕线圈4。

转子6如图1所示，包括：铜笼型转子铁心绕组5、动平衡去重套8和转轴7，三者采用热套方式连接为一体。铜笼型转子铁心绕组5包括：由一定厚度的圆形闭口槽转子铁心冲片，按一定的规格长度叠压成圆筒型，由插入转子铁心14槽中的导条10与端环9采用焊接方式连接为一体。导条10、端环9采用冷变形硬化紫铜。导条10与转子铁心14槽壁、端环9上的导条孔壁之间的间隙采用冷旋压工艺使三者相互贴紧，以保证转子6在高速旋转时不会因导条10抖动而导致的动不平衡现象发生。端环9的外圆周上加有抗拉强度很高的不锈钢护套11，不锈钢护套11两侧还加有护板12，13并采用激光焊接为一体，防止端环9与导条10焊接后因材料退火而变软，无法抵抗转子6高速旋转的离心力而产生局部蠕变，导致转子6变形或破坏。

这种焊接铜笼型的转子6结构，当电动机高速运转时，端环9的散热是一个较大的问题，同时，端环9部分的结构强度也限制了转速的进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速感应电动机的转子，支撑转子高速旋转产生的离心力，防止构成部件的变形或破坏。

根据本发明的一种高速感应电动机的转子，包括铜笼型转子铁心绕组、动平衡-螺旋密封套和转轴。铜笼型转子铁心绕组与两侧的动平衡-螺旋密封套采用热套方式固定于转轴的中部，并由动平衡-螺旋密封套将端环径向限位。

本发明的有益效果是高速感应电动机的转子可以在220m/s的圆周线速度下稳定运行。

附图说明

图1是现有技术的高速感应电动机的转子的主视图。

图2是本发明的一种高速感应电动机的转子的实施例的主视图。

图3是图2中的铜笼型转子铁心绕组的主视图。

图4是铜笼型转子铁心绕组的冷旋压工艺示意图。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的具体实施例。图2中，高速感应电动机是由内部缠绕着线圈的定子1和插入在定子1内部与定子缠绕线圈4产生感应电流的转子16组成。定子1包括由一定形状的薄硅钢冲片3叠加形成的定子铁心2和定子铁心2的薄纸上缠绕的缠绕线圈4。

转子16包括：铜笼型转子铁心绕组15、动平衡-螺旋密封套18和转轴17。铜笼型转子铁心绕组15与两侧的动平衡-螺旋密封套18采用热套方式固定于转轴17的中部，并由动平衡-螺旋密封套18将端环20径向限位。

图3中，铜笼型转子铁心绕组15设计为：

采用一定厚度的圆形闭口槽转子铁心冲片21，将数块冲片按一定的规格长度叠压成圆筒型，由插入转子铁心22槽道中的导条23与铆接板24冷铆连接，导条23与转子铁心22槽壁、铆接板24上的导条孔壁之间的间隙，采用图4中所示的冷旋压工艺消除，增加相互贴合度，保证转子16在高速旋转时不会因导条23抖动而导致动不平衡现象发生；转子铁心22的外圆周上相邻两导条23之间沿轴向采用激光焊接形成焊带26，增强转子16的机械强度；铆接板24和导条23铆接后的转子铁心22经过机械加工后将压板25与铆接板24过盈配合，并在铆接板24与压板25的圆周端部结合处采用冷旋压工艺使两金属相互胶合，由铆接板24和压板25组成非磁性材料的端环20，防止空气渗入端环20内部氧化，整体构成铜笼型转子铁心绕组15。