阅读说明：本技术 一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子 (Composite material conducting bar rotor suitable for closed rotor slot induction motor ) 是由 鲍晓华 燕婧文 程帅 李佳欣 柯喆 刘佶炜 于 2020-06-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子,包括转子铁心、内层导条、外层导条,其中：转子铁心上开有闭口槽,内层导条和外层导条沿转子铁心的径向设在闭口槽内,内层导条相对外层导条靠近转子铁心的轴线,即靠近气隙的为外层导条,外层导条和内层导条由不同导电导磁材料制成。本发明所提出的转子,转子铁心上层导条具有高磁导率,使得电机转动过程中出现的磁桥饱和效应减小；同时优化电机气隙磁密正弦度,减小气隙磁密谐波；进而电机的径向电磁力谐波得到减小,径向电磁力引起的振动减小；电机整体电磁振动与噪声得到减小；本发明结构简单,减低噪声效果明显,通用性广泛。(The invention discloses a composite material conducting bar rotor suitable for a closed rotor slot induction motor, which comprises a rotor core, an inner layer conducting bar and an outer layer conducting bar, wherein: the rotor core is provided with a closed slot, the inner layer conducting bar and the outer layer conducting bar are arranged in the closed slot along the radial direction of the rotor core, the inner layer conducting bar is close to the axis of the rotor core relative to the outer layer conducting bar, namely the outer layer conducting bar is close to the air gap, and the outer layer conducting bar and the inner layer conducting bar are made of different conducting and magnetic materials. According to the rotor provided by the invention, the conducting strip on the upper layer of the rotor core has high magnetic conductivity, so that the magnetic bridge saturation effect in the rotating process of the motor is reduced; meanwhile, the sine degree of the air gap flux density of the motor is optimized, and the air gap flux density harmonic is reduced; further, the harmonic wave of the radial electromagnetic force of the motor is reduced, and the vibration caused by the radial electromagnetic force is reduced; the overall electromagnetic vibration and noise of the motor are reduced; the invention has simple structure, obvious noise reduction effect and wide universality.)

一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是涉及一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子。

背景技术

目前通常使用的感应电机转子导条有铝导条和铜导条。由于工作环境影响，部分电机采用闭口转子槽。电机的振动噪声问题影响着生产生活，电磁振动与噪声为电机振动噪声的主要来源。同时，闭口槽感应电机在运行过程中出现的磁桥饱和现象会增大气隙磁密谐波，增大电机振动与噪声。

发明内容

本发明的目的在于提出一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子，该转子可以有效地减小闭口槽的磁桥饱和现象效应，使得电机气隙磁密谐波减小，进一步减小了电机的径向电磁力谐波，使得电机的电磁振动与噪声得到减小。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子，包括转子铁心、内层导条、外层导条，其中：转子铁心上开有闭口槽，内层导条和外层导条沿转子铁心的径向设在闭口槽内，内层导条相对外层导条靠近转子铁心的轴线，即靠近气隙的为外层导条，外层导条和内层导条由不同导电导磁材料制成。

作为本发明的进一步优化方案，转子铁心的所有闭口槽内均为内层导条和外层导条。

作为本发明的进一步优化方案，外层导条的磁导率高于内层导条的磁导率，磁路可以通过外层导条，减小靠近气隙处转子铁心饱和程度，减小电机漏磁通，提高电机运行可靠性。

作为本发明的进一步优化方案，外层导条材料为钴材料，钴材料磁导率大于铝材料和铜材料磁导率，磁路可以通过外层导条，减小靠近气隙处转子铁心饱和程度，内层导条材料为铝材料或者铜材料，铝材料和铜材料成本低，磁导率小于钴材料磁导率，减小电机漏磁通，提高电机运行可靠性。

作为本发明的进一步优化方案，外层导条厚度小于内层导条厚度，有效减小电机饱和效应且电机性能优良。

作为本发明的进一步优化方案，外层导条和内层导条之间采用金属胶粘接或者焊接为一个整体，外层导条和内层导条变为一个整体后不能相互移动。

作为本发明的进一步优化方案，还包括端环，端环设在转子铁心的端部，且端环与外层导条和内层导条焊接连接，使端环与外层导条和内层导条为一个整体，构成转子回路，产生感应电流，使电机正常运行。

作为本发明的进一步优化方案，连接端环的材料与内层导条的材料相同，提高电机运行可靠性。

本发明的有益效果体现在：

本发明所提出的一种适用于闭口转子槽感应电机的复合材料导条转子，转子铁心上层导条具有高磁导率，使得电机转动过程中出现的磁桥饱和效应减小；同时优化电机气隙磁密正弦度，减小气隙磁密谐波；进而电机的径向电磁力谐波得到减小，径向电磁力引起的振动减小；电机整体电磁振动与噪声得到减小；本发明结构简单，减低噪声效果明显，通用性广泛。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为复合材料导条转子的横截面结构示意图；

图2为图1中的局部区域A放大图；

图3为复合材料导条转子导条和端环结构示意图；

图4为铝导条转子的横截面结构示意图；

图5为复合材料导条转子电机噪声声压级和铝导条转子电机噪声声压级对比图。

图中标号：1转子铁心，2外层导条，3内层导条，2/3外层导条和内层导条，4转子外径，5磁桥区域，6端环，7铝导条，A局部区域。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，本发明提供一种复合材料导条转子。该转子横截面展示了转子铁心1和外层导条2和内层导条3；转子铁心1上开有沿其径向的闭口槽，外层导条2和内层导条3沿转子铁心径向设在闭口槽内，且内层导条3靠近转子铁心1的轴线；外层导条2为钴材料；内层导条3为铝材料；外层导条2磁导率大于内层导条3；外层导条2和内层导条3之间采用焊接方式使两者为一个整体，外层导条2和内层导条3变为一个整体后不能相互移动。局部区域A包含转子铁心1，外层导条2和内层导条3。

如图2所示，转子外径4与外层导条2之间的区域为磁桥区域5；外层导条2的厚度为a；内层导条3与外层导条2的总厚度为b；转子复合材料导条满足：a/b＝0.17。闭口槽电机转动时，磁桥区域5部分磁通密度增大，经常出现磁桥区域5饱和现象。通过本发明的复合材料导条的使用，由于外层导条2的高磁导率，使得磁桥区域5饱和现象减小，进而气隙磁密谐波减小，减小电机电磁振动与噪声，使得电机整体振动与噪声得到有效减小。

如图3所示，还包括端环6，端环6设在转子铁心1的端部，端环6与外层导条和内层导条2/3焊接而成，端环6的材料与内层导条3材料相同，端环6的材料为铝材料。

如图4所示，为现有技术转子的结构图，转子铁心的闭合槽内为铝导条7。

如图5所示，从定子槽数为72，转子槽数为58的6极的闭口转子槽感应电机在具有铝导条转子和复合材料导条转子时噪声声压级随频率变化的曲线可以看出：铝导条转子电机噪声声压级最大值为117.6dB；复合材料导条转子电机噪声声压级最大值为106.2dB；复合材料导条转子电机因为饱和效应降低，使电机气隙磁密谐波降低，径向力谐波减小，有效降低电机噪声。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。