一种高速电机实心转子的制作方法

1.本实用新型涉及电机转子技术领域，具体而言，涉及一种高速电机实心转子。


背景技术：

2.异步电动机是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。在现有的各类电机应用中，异步电机需求量较大。目前，异步电机的应用趋向于高速化。
3.高速电机通常是指转速超过10000r/min的电机，高速电机因其转速高，功率密度大，体积小，与负载可以直连，节约变速箱，可减少设备占地面积，提高系统效率。高速异步电机转子转速可达上万转，在这种转速下转子端环和导条要承受巨大的离心力，因此转子结构可靠性是高速电机开发成败的关键。
4.现有技术中，一般为鼠笼式转子，即铸铝转子或串铜条转子，其中，铸铝转子的结构如图1所示，由转子冲片102叠压后浇注铝水而成，转子冲片102是由0.5mm厚的硅钢片冲出槽口和轴孔而成，转子冲片102叠压后槽口部分浇注铝水，铝水冷却后将转子冲片紧固，然后穿入转轴104。在铁心(转子冲片102)端部注有端环106和风扇108。串铜条转子的结构则是冲片槽口穿过铜条，铜条在端部与铜制端环焊接在一起。存在以下技术缺陷：
5.鼠笼式转子在转子冲片上开设轴孔和导条孔，冲片叠压后铸铝或穿铜条、焊接端环，再压装到转轴上，当电机高速运转时(转速达到10000r/min)，转子冲片以及转子上的导条和端环，受到离心力的作用，导条和端环容易出现断裂失效的现象，严重时，断裂的导条会飞出，刮伤定子、伤害定子绝缘，造成定子短路，从而使得电机烧毁损坏。


技术实现要素：

6.本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
7.为此，本实用新型的一个目的在于提供一种高速电机实心转子，铁心和转轴一体，端环和铁心焊接在一起，在铁心外圆上均匀加工多个轴向空心槽，将铁心外圆均匀分割成等宽条状作为导磁体和导电体，能够承受较高的离心力，没有导条，从而避免了在电机高速运转时，转子导条断裂失效现象的发生，进一步保障了电机的安全性。
8.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种高速电机实心转子，包括：铁心和焊接在所述铁心端部的端环，所述铁心和转轴一体成型，所述转轴的端部为锥度轴；所述铁心的外圆均匀加工多个轴向空心槽，所述空心槽的数量为偶数且对称分布，将所述铁心的外圆均匀分割成等宽条状。
9.优选地，所述空心槽的两端圆弧过渡呈圆角状。
10.优选地，所述空心槽的宽度为2.3mm。
11.优选地，所述空心槽与所述端环相间隔。
12.优选地，所述铁心具有导磁性，为45#钢件或者合金结构钢件，所述端环为紫铜端环。
13.本实用新型提出的高速电机实心转子具有以下有益技术效果：
14.(1)铁心和转轴一体，端环和铁心焊接在一起，在铁心外圆上均匀加工多个轴向空心槽，将铁心外圆均匀分割成等宽条状作为导磁体和导电体，能够承受较高的离心力。
15.(2)无需压装导条，避免了在电机高速运转时，转子导条断裂失效现象的发生，进一步保障了电机的安全性。
16.(3)由于铁心部位没有采用硅钢片叠压，也没有铝导条或铜导条，其转动惯量小，该转子结构在圆周方向上是对称分布，其不平衡量可以做到1g以下，能够满足转子10000r/min的要求，可适用于转速10000r/min、功率300kw电机。
17.(4)空心槽宽度为2.3mm，两端圆弧过渡呈圆角状，保障了铁心强度，而且空心槽与端环之间有间隔，在电机运行时，既作为导磁体，又作为导电体的条状实体使得电流在端部通过端环汇流。
18.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
19.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
20.图1示出了现有技术中鼠笼式转子(铸铝转子)的结构示意图；
21.图2示出了根据本实用新型的一个实施例的高速电机实心转子的结构示意图；
22.图3示出了根据本实用新型的一个实施例的高速电机实心转子的轴向结构示意图；
23.图4示出了根据本实用新型的一个实施例的高速电机实心转子的剖面结构示意图，
24.其中，图1至图4中附图标记与部件之间的对应关系为：
25.102转子冲片，104转轴，106端环，108风扇；
26.202铁心，204端环，206转轴，208空心槽，210空心槽圆角。
具体实施方式
27.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
29.下面结合图2至图4对根据本实用新型的实施例的一种高速电机实心转子进行具体说明。
30.如图2至图4所示，根据本实用新型的实施例的一种高速电机实心转子，包括：铁心202和焊接在铁心202端部的端环204，铁心202和转轴206一体成型，转轴206的端部为锥度轴，表面没有键槽，铁心202和端环204焊接而成，融为一体。在铁心202的外圆均匀加工多个
轴向空心槽208，空心槽208的数量为偶数，对称分布，将铁心202的外圆均匀分割成等宽条状，这些条状实体在电机运行时，既作为导磁体，又作为导电体，电流在端部通过端环204汇流。铁心202和转轴206一体，端环204和铁心202焊接在一起，在铁心202外圆上均匀加工多个轴向空心槽208，将铁心202外圆均匀分割成等宽条状作为导磁体和导电体，能够承受较高的离心力，无需压装导条，避免了在电机高速运转时，转子导条断裂失效现象的发生，进一步保障了电机的安全性，由于铁心202部位没有采用硅钢片叠压，也没有铝导条或铜导条，其转动惯量小，该转子结构在圆周方向上是对称分布，其不平衡量可以做到1g以下，能够满足转子10000r/min的要求，可适用于转速10000r/min、功率300kw电机。
31.进一步地，如图2和图4所示，空心槽208两端圆弧过度呈圆角状，也即空心槽圆角210，保障了铁心202强度。
32.进一步地，空心槽208宽度为2.3mm，空心槽208与端环204相间隔，在电机运行时，既作为导磁体，又作为导电体的条状实体使得电流在端部通过端环204汇流。
33.进一步地，铁心202具有导磁性，为45#钢件或者合金结构钢件，导磁性和导电性较好，端环204为紫铜端环204，汇流电流。
34.在本实用新型中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本实用新型的限制。
36.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。