[发明专利]导电层式异步电机转子

说明书

本发明是一种异步电机的转子，它不采用铜、铝等导磁差的材料作导条，而是采用既有好的软铁磁性，又有较高的导电能力的金属制成导电体。

目前鼠笼式异步电机转子是在硅钢片叠成的铁芯上开槽，浇铸铜、铝等金属形成导电条。这种结构的转子有几点不足之处：①导电条的电导率虽高，但是由于导电条截面积不能太大，所以总电阻就不能做得很小;②由于在铁芯上开了一些槽，这是非铁磁部分，破坏了磁场结构，增加了磁损，减低了电动机效率;③导条不能太集中在靠近转子外表面的部分，因此转子感应电流也就不会集中在靠近外表面部分，影响了电磁转矩的提高;④在某些场合铜、铝等有色金属转子导条不适用，比如在以氨为工质的隔离层密封式压缩机中。

本发明的目的就是要解决以上几个问题，即使转子降低总电阻、降低磁损、提高电磁转矩和能应用于氨等气氛包围的环境中。

本发明在目前的鼠笼式电机的基础上，将转子进行了较大的改动，改成了称为导电层式的转子，它不采用铜、铝等导电性能好，但导磁性能差的金属作导电条，而是采用导电层结构。导电层是这样构成的：先由软铁（亚铁）磁性、电导率较高的材料（如铁或铁合金）制成长条形薄片，涂绝缘层，然后叠成园筒形，这园筒就是导电层。图1是它的示意图，叠片的长条方向基本上平行于园筒的轴，考虑到转差率的因素，长条与轴的平行方向呈一个小交角。图1a是导电层的A-A剖面图，薄片的高即是园环的厚。导电层的整个截面部分除绝缘部分外都是导电面，比传统的导电条截面积大许多倍，即使导电层材料电导率小一些，整的电导仍要比传统的大。同时，在导电层两端都焊接导电性好的园端面，还可在导电层中夹进少量导电性很好的长条薄片，这就进一步降低了总电阻。导电层消除了转子导磁体中由导条产生的空隙，改善了磁场分布，降低了磁损。导电层由薄片叠成，减小了涡流损耗，增加了感应电流在平行于轴方向的路径，从而提高效率，另外，感应电流都产生在导电层中，即产生在转子的外层部分，所以可改善转矩特性，提高效率。由于导电层以至整个转子都不必采用有色金属，所以它能在有氨等腐蚀有色金属，不腐蚀黑色金属的环境下工作，比如用在以氨为制冷剂的隔离层密封式压缩机中。在转子内层即半径小于导电层的部分，由硅钢片或粉末冶金导磁材料制成，或制成部分空心体。导电层也可不用长条片叠成，而直接用软铁磁性的，电导率较高的材料直接做成一个整体园筒，还可镀一层导电性好的金属。导电层还可以是在软铁磁转子上镀（涂）一层超导材料或导电性及好的材料制成。

该发明实施后，将会产生以下好处：①降低转子的总电阻，降低转子电阻耗能发热，提高使用寿命和效率;②电流集中于转子外层部分，可提高电磁转矩和电效率;③改善磁场分布情况，减小磁损;④可以在氨等腐蚀有色金属，不腐蚀黑色金属的环境下工作;⑤铁合金等材料价廉，工艺简单，从而成本下降。

本发明的具体结构由以下实施例及附图给出。

图2是一种导电层结构的转子的剖视图，它的内层（1）由硅钢片叠成或粉末冶金材料制成，也可制成部分空心，外层（2）即导电层，由铁或铁合金（要求软铁磁性和导电性均好）制成的长条形薄片叠成，其中也可夹叠少量铜、铝长薄片，两端的导电面（3）、（4）由导电性好的材料制成，导电面要与导电层的整个截面都焊密，以减小电阻，（5）、（6）是焊接口。图2a是这种转子的B-B剖面图。