本發(fā)明屬于電機(jī)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電機(jī)及其鼠籠轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的部分鼠籠式電機(jī)中，風(fēng)葉與鼠籠轉(zhuǎn)子的端環(huán)在鑄造時(shí)由鋁液一次成型，風(fēng)葉用于電機(jī)內(nèi)部通風(fēng)散熱，從而降低電機(jī)溫升。其中，常規(guī)采用的風(fēng)葉都是沿周向間隔布置且沿徑向延伸的多個(gè)徑向直片，各徑向直片的軸向長度相同，且軸向端面為平整面。這種葉片形狀和結(jié)構(gòu)較為簡單，鑄造性好，但缺點(diǎn)也很明顯，從徑向葉片流出的徑向氣流容易沖擊其他部件，產(chǎn)生較大風(fēng)阻，甚至產(chǎn)生渦流等，因而限制空氣流量，影響散熱效果，導(dǎo)致電機(jī)溫升較高，必要時(shí)還需另配備其他散熱風(fēng)葉。此外，這種風(fēng)葉結(jié)構(gòu)的噪音、振動(dòng)也相對較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種鼠籠轉(zhuǎn)子，以最大程度地改善電機(jī)散熱效果，同時(shí)實(shí)現(xiàn)較低的噪音振動(dòng)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種鼠籠轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向兩端設(shè)有端環(huán)，所述端環(huán)的端面形成有沿圓周方向間隔布置且沿軸向伸出的多個(gè)風(fēng)葉，所述風(fēng)葉包括主風(fēng)葉和副風(fēng)葉，所述副風(fēng)葉的最大軸向長度小于所述主風(fēng)葉的最大軸向長度，并且在所述主風(fēng)葉和所述副風(fēng)葉中，各自的徑向外端部的軸向長度均大于各自的徑向內(nèi)端部的軸向長度。

優(yōu)選地，所述主風(fēng)葉和所述副風(fēng)葉的各自的軸向端面均形成為徑向向內(nèi)傾斜的向下傾斜面。

優(yōu)選地，所述軸向端面的向下傾斜角為30°～60°。

優(yōu)選地，在所述端環(huán)的端面上，所述主風(fēng)葉和所述副風(fēng)葉沿圓周方向交替分布。

優(yōu)選地，沿所述端環(huán)的圓周方向設(shè)有多個(gè)所述主風(fēng)葉和多個(gè)所述副風(fēng)葉，任意兩個(gè)所述主風(fēng)葉之間夾設(shè)有至少一個(gè)所述副風(fēng)葉。

優(yōu)選地，沿所述端環(huán)的圓周方向，多個(gè)所述主風(fēng)葉之間均勻間隔布置，多個(gè)所述副風(fēng)葉之間也均勻間隔布置。

優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向兩端分別設(shè)有第一端環(huán)和第二端環(huán)，所述第一端環(huán)和/或所述第二端環(huán)的端面軸向伸出有多個(gè)所述風(fēng)葉。

其中優(yōu)選地，所述風(fēng)葉優(yōu)選為片狀風(fēng)葉，沿所述鼠籠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向，所述片狀風(fēng)葉的徑向外端部相對于徑向內(nèi)端部朝向上游側(cè)傾斜，且所述片狀風(fēng)葉相對于徑向的傾斜夾角不大于45°。

此外，本發(fā)明還相應(yīng)地提供一種電機(jī)，所述電機(jī)包括根據(jù)本發(fā)明上述的鼠籠轉(zhuǎn)子。

優(yōu)選地，所述電機(jī)為單相異步電機(jī)，所述風(fēng)葉和所述端環(huán)為一體的鋁鑄件。

通過上述技術(shù)方案，在本發(fā)明的電機(jī)及其鼠籠轉(zhuǎn)子中，對轉(zhuǎn)子端部的風(fēng)葉進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，風(fēng)葉包括軸向長度不同的主風(fēng)葉和副風(fēng)葉，風(fēng)葉沿徑向外高內(nèi)低，這種高低搭配的主副風(fēng)葉可有效提高空氣流通截面積，增大空氣流量，外高內(nèi)低的風(fēng)葉特征也符合氣流流動(dòng)特性，更有助于促進(jìn)空氣的徑向流動(dòng)，從而大大提升葉片的散熱效果，降低電機(jī)溫升，而且氣流流動(dòng)更順暢，沖擊小，噪音、振動(dòng)都更小。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的電機(jī)的鼠籠轉(zhuǎn)子的立體圖；

圖2為圖1所示的鼠籠轉(zhuǎn)子的主視圖；

圖3為圖1所示的鼠籠轉(zhuǎn)子的軸向端面視圖。

附圖標(biāo)記說明

1轉(zhuǎn)子鐵芯2端環(huán)

3主風(fēng)葉4副風(fēng)葉

5徑向外端部6徑向內(nèi)端部

7軸向端面

w旋轉(zhuǎn)方向a傾斜夾角

21第一端環(huán)22第二端環(huán)

h1副風(fēng)葉的最大軸向長度h2主風(fēng)葉的最大軸向長度

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、頂、底”通常是針對附圖所示的方向而言的或者是針對豎直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置關(guān)系描述用詞。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

為改善電機(jī)散熱效果，本發(fā)明公開了一種鼠籠轉(zhuǎn)子，如圖1至圖3所示，該鼠籠轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵芯1，轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向兩端設(shè)有端環(huán)2，端環(huán)2的端面形成有沿圓周方向間隔布置且沿軸向伸出的多個(gè)風(fēng)葉。其中特別地，風(fēng)葉設(shè)計(jì)為包括主風(fēng)葉3和副風(fēng)葉4兩類，副風(fēng)葉4的最大軸向長度小于主風(fēng)葉3的最大軸向長度，即副風(fēng)葉的最大軸向長度h1小于主風(fēng)葉的最大軸向長度h2，如圖2所示。在主風(fēng)葉3和副風(fēng)葉4中，各自的徑向外端部5的軸向長度均大于各自的徑向內(nèi)端部6的軸向長度，即沿徑向的外高內(nèi)低設(shè)計(jì)，如圖1所示。

主、副風(fēng)葉的設(shè)計(jì)，使得端環(huán)2的端面圓周上的風(fēng)葉形成高低搭配，兩個(gè)主風(fēng)葉3之間的副風(fēng)葉4形成缺口，從而令徑向氣流的空氣流通截面積增加，增大了空氣流量，而外高內(nèi)低的風(fēng)葉結(jié)構(gòu)，更符合徑向氣流的流動(dòng)特性，有助于促進(jìn)空氣徑向流動(dòng)，最終大大提升葉片的散熱效果，降低電機(jī)溫升。由于氣流流動(dòng)更順暢，使得氣流沖擊小，從而相對的噪音、振動(dòng)也就更小。

如圖1所示，由于葉片各自的徑向外端部5的軸向長度均大于各自的徑向內(nèi)端部6的軸向長度，使得主風(fēng)葉3和副風(fēng)葉4的各自的軸向端面7均優(yōu)選地形成為徑向向內(nèi)傾斜的向下傾斜面，以起到引流作用，促進(jìn)徑向氣流的流動(dòng)。在本實(shí)施方式中，風(fēng)葉的軸向端面7相對于轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面的向下傾斜角優(yōu)選為30°～60°，具體根據(jù)電機(jī)的空氣動(dòng)力特性而針對性設(shè)計(jì)。

進(jìn)一步地，在端環(huán)2的端面上，主風(fēng)葉3和副風(fēng)葉4優(yōu)選為沿圓周方向交替分布，如圖1所示。主、副風(fēng)葉的交替分布，可對徑向氣流進(jìn)行分流，進(jìn)一步提升散熱效果。

在本實(shí)施方式中，如圖1所示，沿端環(huán)2的圓周方向設(shè)有多個(gè)主風(fēng)葉3和多個(gè)副風(fēng)葉4，其中任意兩個(gè)主風(fēng)葉3之間夾設(shè)有至少一個(gè)副風(fēng)葉4。更優(yōu)選地，沿端環(huán)2的圓周方向，多個(gè)主風(fēng)葉3之間均勻間隔布置，多個(gè)副風(fēng)葉4之間也均勻間隔布置。作為一種優(yōu)選的交替分布方式，沿端環(huán)2的圓周方向設(shè)有相同個(gè)數(shù)的多個(gè)主風(fēng)葉3和多個(gè)副風(fēng)葉4，二者沿圓周方向依次交替地等間隔布置。當(dāng)然，主、副葉片的交替排布方式也不限于圖1所示。

另外，轉(zhuǎn)子鐵芯1的軸向兩端分別設(shè)有第一端環(huán)21和第二端環(huán)22，第一端環(huán)21和/或第二端環(huán)22的端面軸向伸出有多個(gè)風(fēng)葉，即可形成單側(cè)風(fēng)葉或雙側(cè)風(fēng)葉。如圖1、圖2所示的本實(shí)施方式中，采用的是單側(cè)風(fēng)葉，但在需要加強(qiáng)散熱效果時(shí)，也可采用雙側(cè)風(fēng)葉。

此外，本發(fā)明還對風(fēng)葉在端環(huán)端面的布置進(jìn)行了安裝優(yōu)化。風(fēng)葉為大致沿徑向的片狀風(fēng)葉，如圖3所示，沿鼠籠轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向w，片狀風(fēng)葉的徑向外端部5相對于徑向內(nèi)端部6朝向旋轉(zhuǎn)方向w的上游側(cè)傾斜。在本實(shí)施方式中，片狀風(fēng)葉相對于徑向的傾斜夾角a優(yōu)選為不大于45°，具體根據(jù)電機(jī)具體結(jié)構(gòu)而定。風(fēng)葉呈徑向傾斜時(shí)，可微調(diào)徑向氣流的流向，以盡量避開其他電機(jī)部件對氣流的阻擋，即減少風(fēng)阻，防止造成氣流的漩渦效應(yīng)，從而有利于增加空氣流量，提升電機(jī)散熱效率，降低沖擊振動(dòng)、氣流噪音等。

本發(fā)明還相應(yīng)公開了一種電機(jī)，包括上述的鼠籠轉(zhuǎn)子，因而電機(jī)也具有上述的各種優(yōu)點(diǎn)，不再贅述。這種電機(jī)優(yōu)選為單相異步電機(jī)，其中的風(fēng)葉和端環(huán)2優(yōu)選為一體的鋁鑄件。

在通過對鼠籠轉(zhuǎn)子的軸向端的風(fēng)葉的自身結(jié)構(gòu)及安裝結(jié)構(gòu)的各種優(yōu)化設(shè)計(jì)后，試驗(yàn)證明有效提高了電機(jī)的散熱性能，同時(shí)還能起到減振降噪效果。

試驗(yàn)電機(jī)采用單相異步電機(jī)，具體類別為波輪電機(jī)，電機(jī)型號為xd-150，額定工作電壓為220v，頻率50hz，額定輸出功率為150w，使用12uf電容進(jìn)行測試。

實(shí)施例1：

在試驗(yàn)中，根據(jù)本發(fā)明的單相異步電機(jī)采用附圖1至圖3所示的鼠籠轉(zhuǎn)子，鼠籠轉(zhuǎn)子采用單側(cè)風(fēng)葉，單側(cè)布置有5個(gè)主風(fēng)葉3和5個(gè)副風(fēng)葉4，二者沿圓周方向依次交替地等間隔布置。其余參數(shù)設(shè)定為：副風(fēng)葉4的最大軸向長度h1為12mm，主風(fēng)葉3的最大軸向長度h2為15mm，風(fēng)葉的軸向端面7相對于轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面的向下傾斜角優(yōu)選為45°；風(fēng)葉安裝時(shí)，相對徑向的傾斜夾角a為30°。

對比例：

而在作為對比的參照試驗(yàn)中，采用常規(guī)單相異步電機(jī)，其鼠籠轉(zhuǎn)子采用單側(cè)風(fēng)葉，單側(cè)沿周向等間隔布置有10個(gè)徑向風(fēng)葉，徑向風(fēng)葉嚴(yán)格沿徑向延伸布置，即相對徑向的傾斜夾角為0。每個(gè)風(fēng)葉的軸向長度與上述的主風(fēng)葉3的最大軸向長度h2相同，風(fēng)葉的軸向端面為平行于轉(zhuǎn)子鐵芯1的橫截面的平整面。

試驗(yàn)結(jié)果如下表：

以上試驗(yàn)結(jié)果表明，根據(jù)本發(fā)明的單相異步電機(jī)由于改進(jìn)了以上諸多的葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)，有效降低了電機(jī)溫升，噪音、振動(dòng)都更小。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。