一种盘式双转子异步电动机的双转子结构

摘要

本发明提供了一种盘式双转子异步电动机的双转子结构，属于电机技术领域。它解决了现有技术中电机效率低且制造工艺复杂的问题。本盘式双转子异步电动机的双转子结构，包括一钢制的带轴孔的转盘，转盘外设有一圆筒状的铁芯，铁芯外侧面设有与上述铁芯等宽度的外铝环，铁芯内侧面和转盘之间设有与上述铁芯等宽度的内铝环，铁芯的两端面上沿着铁芯外侧面向内侧面方向分别嵌入有若干按圆周方向均布的铝条，每根铝条的两端分别于上述的外铝环和内铝环连成一体且每根铝条与内铝环的夹角为50～80°。该盘式双转子异步电动机的双转子结构结构简单、制作方便且电机效率好。

说明书

技术领域

本发明属于电机技术领域，涉及一种盘式双转子异步电动机的双转 子结构。

背景技术

传统的盘式电机技术中，转子式盖在定子上的，定子一般是线圈， 转子是永磁体或粘有永磁体的圆盘，因此盘式电机又叫碟式电机。盘式 电机的转子铁芯平面上槽呈径向分布，为了制作转子方便，盘式转子铁 芯外圆和内圆的槽是相同的，这就导致铁芯外圆处的齿宽过大，铁芯内 圆处的齿宽过小，而铁芯外圆和内圆处的轭部是相同的，因而造成了外 圆和内圆处的齿宽和轭部厚度的比例不相等，外圆周轭部磁通密度比齿 部大，内圆周齿部磁通密度比轭部大，在不同圆周上，齿、轭部磁通密 度相差很大，造成定子温度高，电机效率低的缺陷。

为了解决上市问题，有人设计出一种异形槽盘式电机转子铁芯【申 请号：201120199128.7，公告号：CN202134976】，该异形槽盘式电机转 子铁芯包括中央开设有轴孔的支撑钢板和固定在支撑钢板外沿的铁芯， 铁芯由硅钢片卷绕而成，两端面均布有辐射状线槽，铁芯外圆处线槽宽 而浅，内圆处线槽窄而深，并形成等面积放样异形槽结构。在该专利的 技术方案中，还通过定位销将铁芯定位在支撑钢板外沿。该技术方案虽 然能够解决盘式转子的轭部和齿部磁通密度相差过大，造成电机效率低 的问题，但是，该技术方案却存在制造工艺复杂，装配麻烦的问题。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单且能够 改善铁芯外圆轭部和内圆齿部磁通密度的盘式双转子异步电动机的双转 子结构。

本发明通过下列技术方案来实现：一种盘式双转子异步电动机的双 转子结构，包括一钢制的带轴孔的转盘，其特征在于，所述的转盘外设 有一圆筒状的铁芯，所述的铁芯外侧面设有与上述铁芯等宽度的外铝环， 铁芯内侧面和转盘之间设有与上述铁芯等宽度的内铝环，所述铁芯的两 端面上沿着铁芯外侧面向内侧面方向分别嵌入有若干按圆周方向均布的 铝条，每根铝条的两端分别于上述的外铝环和内铝环连成一体且每根铝 条与内铝环的夹角为50～80°。

本盘式双转子异步电动机的双转子结构通过设置均布的铝条，使得 转子外铝环内铝环的磁通密度均匀分布。通过将铝条与内铝环的夹角设 为50～80°可以使得转子内的磁力线分布更加合理，若铝条与内铝环的 夹角超出50～80°，则铝条容易发热，导致电动机的效率降低。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，所述铝条的横截 面为八边形，其形状依次分为由三条边形成的第一等腰梯形、由两条边 形成的与第一等腰梯形共底边的第二等腰梯形和由三条边形成与第二等 腰梯形共顶边的矩形，第一等腰梯形的顶边大于第二等腰梯形的顶边， 且第二等腰梯形的顶边为矩形的短边。采用八边形的铝条，使得铝条上 产生的磁力线分布均匀。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，所述的铁芯由矽 钢片绕卷而成，所述的铁芯的厚度为50～60mm。将铁芯最小厚度设为 50mm，能够防止磁力线过于密集，且能避免铝条发热而导致电动机效率 降低；将铁芯最大厚度设为60mm，能够避免磁力线过于分散，且同时 防止铁芯重量过大导致电动机启动变慢，影响电动机的性能。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，所述的铝条位于 铁芯内，矩形的最外边露出与铁芯端面且与铁芯端面平齐。铝条位于铁 芯内部，防止转子转动过程中铝条产生磨损。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，所述的铁芯两端 面内的铝条相互对称，且相对称的两铝条的间距为6.0～7.0mm。对于 750w功率的电动机来说，在此区间内，相对称的两铝条间的磁力线不会 过于密集并且也不会过于分散，若间距小于6.0mm齿部磁力线过于饱 和，铝条发热量变大，导致电机效率降低；若间距大于7.0mm，间距过 大，材料将会增加，导致转子重量增加，这将导致电机启动变慢，影响 电机性能。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，所述的外铝环的 厚度小于内铝环的厚度，且内铝环的厚度为5.0～8.0mm。由于外铝环上 两条相邻铝条间距较大，铝条上磁力线较为分散，因此即使外铝环较薄， 外铝环上产生热量较低，而内铝环上两条相邻铝条间距较小，内铝环上 产生热量较大，因此为了防止内铝环上的热量过高，内铝环的厚度要比 外铝环大。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，第一等腰梯形的 顶边与侧边的夹角为110～130°。当夹角超出该范围时，电机启动时噪 声大且启动性能低。

在上述的盘式双转子异步电动机的双转子结构中，第一等腰梯形的 侧边与第二的等腰梯形侧边的夹角为120～140°。当夹角超出该范围 时，电机启动时噪声大且启动性能低。

现有技术相比，本发明的双转子结构通过在转盘外设置圆筒状铁芯， 在转盘与铁芯内侧之间设有内铝环，通过内铝环将铁芯固定在转盘上， 在铁芯外侧面设有外铝环，在铁芯的断面上设置铝条形成，且本双转子 结构中，通过将外铝环厚度减少，内铝环厚度增加，解决传统盘式转子 内外侧磁力线分布不均导致转子结构发热过高，电机效率低的问题，且 本双转子结构简单，制作方便。

附图说明

图1是本发明实施例提供的的盘式双转子异步电动机的双转子结构 的结构示意图。

图2是图1的主视图。

图3是图2A-A处的剖视图。

图中，1、转盘；2、铁芯；3、外铝环；4、内铝环；5、铝条。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进 一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本发明的盘式双转子异步电动机的双转子结构通过以下方法制作： 首先在长条形的矽钢片的两侧按一定距离开设槽，然后将该矽钢片卷绕 形成盘式铁芯2使得矽钢片两侧的槽形成与盘式铁芯2中心呈一定角度 的长条状槽，然后将该铁芯2以及一钢制转盘1一起放入模具，然后进 行铸铝使得铁芯2与转盘1之间铸有内铝环4，铁芯2外侧面铸有外铝 环3，长条形槽内铸有铝条5，且使内铝环4、外铝环3和铝条5成一体 式结构。下面所述实施例均通过此方法制造而成：

实施例1：

如图1所示，本盘式双转子异步电动机的双转子结构包括一钢制的 带轴孔的转盘1，转盘1外设有一圆筒状的铁芯2，铁芯2外侧面设有与 上述铁芯2等宽度的外铝环3，铁芯2内侧面和转盘1之间设有与上述 铁芯2等宽度的内铝环4，铁芯2的两端面上沿着铁芯2外侧面向内侧 面方向分别嵌入有若干按圆周方向均布的铝条5，每根铝条5的两端分 别于上述的外铝环3和内铝环4连成一体且每根铝条5与内铝环4的夹 角为50°。

如图2、图3所示，具体的来说在本实施例中，铁芯2由矽钢片绕 卷而成，矽钢片的厚度为0.5mm；铁芯2的厚度为50mm。铝条5位于 铁芯2内，矩形的最外边露出与铁芯2端面且与铁芯2端面平齐。铁芯 2两端面内的铝条5相互对称，且相对称的两铝条5的间距为6.0mm。 所述的外铝环3的厚度小于内铝环4的厚度，且内铝环4的厚度为 6.0mm。

铝条5的横截面为八边形，其形状依次分为由三条边形成的第一等 腰梯形、由两条边形成的与第一等腰梯形共底边的第二等腰梯形和由三 条边形成与第二等腰梯形共顶边的矩形，第一等腰梯形的顶边大于第二 等腰梯形的顶边，且第二等腰梯形的顶边为矩形的短边。第一等腰梯形 的顶边与侧边的夹角为110°。第一等腰梯形的侧边与第二的等腰梯形 侧边的夹角为120°。

实施例2：

如图1所示，本盘式双转子异步电动机的双转子结构包括一钢制的 带轴孔的转盘1，转盘1外设有一圆筒状的铁芯2，铁芯2外侧面设有与 上述铁芯2等宽度的外铝环3，铁芯2内侧面和转盘1之间设有与上述 铁芯2等宽度的内铝环4，铁芯2的两端面上沿着铁芯2外侧面向内侧 面方向分别嵌入有若干按圆周方向均布的铝条5，每根铝条5的两端分 别于上述的外铝环3和内铝环4连成一体且每根铝条5与内铝环4的夹 角为80°。

如图2、图3所示，具体的来说在本实施例中，铁芯2由矽钢片绕 卷而成，矽钢片的厚度为0.5mm；铁芯2的厚度为60mm。铝条5位于 铁芯2内，矩形的最外边露出与铁芯2端面且与铁芯2端面平齐。铁芯 2两端面内的铝条5相互对称，且相对称的两铝条5的间距为7.0mm。 所述的外铝环3的厚度小于内铝环4的厚度，且内铝环4的厚度为 8.0mm。

铝条5的横截面为八边形，其形状依次分为由三条边形成的第一等 腰梯形、由两条边形成的与第一等腰梯形共底边的第二等腰梯形和由三 条边形成与第二等腰梯形共顶边的矩形，第一等腰梯形的顶边大于第二 等腰梯形的顶边，且第二等腰梯形的顶边为矩形的短边。第一等腰梯形 的顶边与侧边的夹角为130°。第一等腰梯形的侧边与第二的等腰梯形 侧边的夹角为140°。

实施例3：

如图1所示，本盘式双转子异步电动机的双转子结构包括一钢制的 带轴孔的转盘1，转盘1外设有一圆筒状的铁芯2，铁芯2外侧面设有与 上述铁芯2等宽度的外铝环3，铁芯2内侧面和转盘1之间设有与上述 铁芯2等宽度的内铝环4，铁芯2的两端面上沿着铁芯2外侧面向内侧 面方向分别嵌入有若干按圆周方向均布的铝条5，每根铝条5的两端分 别于上述的外铝环3和内铝环4连成一体且每根铝条5与内铝环4的夹 角为65°。

如图2、图3所示，具体的来说在本实施例中，铁芯2由矽钢片绕 卷而成，矽钢片的厚度为0.5mm；铁芯2的厚度为56mm。铝条5位于 铁芯2内，矩形的最外边露出与铁芯2端面且与铁芯2端面平齐。铁芯 2两端面内的铝条5相互对称，且相对称的两铝条5的间距为6.5mm。 所述的外铝环3的厚度小于内铝环4的厚度，且内铝环4的厚度为 7.0mm。

铝条5的横截面为八边形，其形状依次分为由三条边形成的第一等 腰梯形、由两条边形成的与第一等腰梯形共底边的第二等腰梯形和由三 条边形成与第二等腰梯形共顶边的矩形，第一等腰梯形的顶边大于第二 等腰梯形的顶边，且第二等腰梯形的顶边为矩形的短边。第一等腰梯形 的顶边与侧边的夹角为120°。第一等腰梯形的侧边与第二的等腰梯形 侧边的夹角为130°。

本发明实施例提供的的盘式双转子异步电动机的双转子结构解决了 现有盘式电机转子外圆周轭部磁通密度比齿部大，内圆周齿部磁通密度 比轭部大，在不同圆周上，齿、轭部磁通密度相差过大导致的定子温度 高、电机效率低等缺陷，并且结构简单，制造装配容易。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发 明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修 改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越 所附权利要求书所定义的范围。