本發(fā)明屬于電機(jī)設(shè)計(jì)，具體涉及一種實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子組件及電機(jī)。

背景技術(shù)：

1、實(shí)心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)的工作原理與普通感應(yīng)電機(jī)相同，當(dāng)電機(jī)定子多相繞組通入電流時(shí)，產(chǎn)生合成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在實(shí)心轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，相互作用產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。實(shí)心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與普通感應(yīng)電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)相同，轉(zhuǎn)子則為實(shí)心鐵磁圓柱筒，它既是磁路的鐵芯部分，又兼作電路的繞組，二者合為一體，這是實(shí)心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電機(jī)區(qū)別于普通感應(yīng)電機(jī)的關(guān)鍵。

2、實(shí)心轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度及平衡性高，適用于頻繁重載啟動(dòng)或長時(shí)間工作在制動(dòng)狀態(tài)的工況，但實(shí)心轉(zhuǎn)子的弊端也較為明顯，極大地影響了實(shí)心轉(zhuǎn)子的應(yīng)用及發(fā)展。一方面，轉(zhuǎn)子損耗較大造成電機(jī)效率過低，進(jìn)而使得實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)機(jī)械特性較軟，額定工作狀態(tài)滑差大；另一方面，由諧波磁通透入轉(zhuǎn)子表面的深度較小，但由諧波磁通引起的渦流損耗卻較大，這導(dǎo)致電機(jī)的效率較低，嚴(yán)重的影響了此類型電機(jī)的推廣和應(yīng)用。

3、為了至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中的前述不足，提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明提供一種實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子組件及電機(jī)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯由諧波磁通引起的渦流損耗較大，導(dǎo)致電機(jī)的效率較低，嚴(yán)重的影響了此類型電機(jī)的推廣和應(yīng)用的技術(shù)問題。

2、為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，包括鐵芯本體，所述鐵芯本體的外圓周壁上構(gòu)造有沿其軸向間隔設(shè)置的多個(gè)環(huán)槽，所述環(huán)槽的深度為b，所述鐵芯本體所應(yīng)用的電機(jī)中在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的基波磁通透入所述鐵芯本體的外圓周壁內(nèi)的深度為△，7％△≤b＜△。

3、在一些實(shí)施方式中，其中，ρ為轉(zhuǎn)子電阻率，s為轉(zhuǎn)差率，μ0為真空材料磁導(dǎo)率，μ1為轉(zhuǎn)子鐵芯材料磁導(dǎo)率，ω為電源角頻率。

4、在一些實(shí)施方式中，各所述環(huán)槽的槽寬為a，0＜a＜b。

5、在一些實(shí)施方式中，所述鐵芯本體上還構(gòu)造有多個(gè)貫通其軸向兩端的通風(fēng)孔。

6、本發(fā)明還提供一種轉(zhuǎn)子組件，包括上述的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，所述實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)軸孔內(nèi)插裝有轉(zhuǎn)軸。

7、在一些實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)軸與所述轉(zhuǎn)軸孔之間過盈配合。

8、在一些實(shí)施方式中，所述鐵芯本體的兩端分別設(shè)有導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)，所述導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)的徑向環(huán)寬為c，c＞△。

9、在一些實(shí)施方式中，當(dāng)所述鐵芯本體上構(gòu)造有通風(fēng)孔時(shí)，所述導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)的內(nèi)環(huán)壁處于各所述通風(fēng)孔的徑向外側(cè)。

10、在一些實(shí)施方式中，所述導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)與所述鐵芯本體之間焊接。

11、本發(fā)明還提供一種電機(jī)，包括上述的轉(zhuǎn)子組件。

12、本發(fā)明提供的一種實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子組件及電機(jī)具有如下有益效果：

13、通過在鐵芯本體的外圓周壁上設(shè)置沿著其圓周方向環(huán)繞設(shè)置的環(huán)槽，并對(duì)該環(huán)槽的深度b進(jìn)行限定，使得該環(huán)槽的深度b不大于基波磁通滲入深度也即前述△的同時(shí)不小于諧波磁通滲入深度區(qū)域也即前述的7％△，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波渦流回路在鐵芯本體的外圓周壁上有效切斷的同時(shí)不妨礙基波渦流在鐵芯本體內(nèi)的閉環(huán)流動(dòng)，如此，實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯的諧波渦流損耗(也即附加損耗)大大減小，這提升了實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)效率及機(jī)械特性(也即克服現(xiàn)有技術(shù)中實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)機(jī)械特性較軟的不足)，有利于實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯在業(yè)內(nèi)的推廣應(yīng)用；

14、a＜b能夠盡量降低對(duì)定轉(zhuǎn)子氣隙寬度的不利影響，保證徑向氣隙的磁密處于較高水平；

15、在鐵芯本體的軸向兩端分別設(shè)置導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)，使鐵芯本體端部的電抗大大減小，等效于端部系數(shù)減小，使得實(shí)心轉(zhuǎn)子阻抗下降，提高了電機(jī)的功率密度和力能指標(biāo)，使得c＞△能夠保證實(shí)心轉(zhuǎn)子基波磁通產(chǎn)生的渦流大部分經(jīng)由導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)閉合。

技術(shù)特征：

1.一種實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，其特征在于，包括鐵芯本體(1)，所述鐵芯本體(1)的外圓周壁上構(gòu)造有沿其軸向間隔設(shè)置的多個(gè)環(huán)槽(11)，所述環(huán)槽(11)的深度為b，所述鐵芯本體(1)所應(yīng)用的電機(jī)中在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的基波磁通透入所述鐵芯本體(1)的外圓周壁內(nèi)的深度為△，7％△≤b＜△。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，其特征在于，其中，ρ為轉(zhuǎn)子電阻率，s為轉(zhuǎn)差率，μ0為真空材料磁導(dǎo)率，μ1為轉(zhuǎn)子鐵芯材料磁導(dǎo)率，ω為電源角頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，其特征在于，各所述環(huán)槽(11)的槽寬為a，0＜a＜b。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，其特征在于，所述鐵芯本體(1)上還構(gòu)造有多個(gè)貫通其軸向兩端的通風(fēng)孔(12)。

5.一種轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，包括權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，所述實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)軸孔(13)內(nèi)插裝有轉(zhuǎn)軸(2)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(2)與所述轉(zhuǎn)軸孔(13)之間過盈配合。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，所述鐵芯本體(1)的兩端分別設(shè)有導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)(3)，所述導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)(3)的徑向環(huán)寬為c，c＞△。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，當(dāng)所述鐵芯本體(1)上構(gòu)造有通風(fēng)孔(12)時(shí)，所述導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)(3)的內(nèi)環(huán)壁處于各所述通風(fēng)孔(12)的徑向外側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，所述導(dǎo)電不導(dǎo)磁端環(huán)(3)與所述鐵芯本體(1)之間焊接。

10.一種電機(jī)，其特征在于，包括權(quán)利要求5至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子組件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子組件及電機(jī)，其中實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯，包括鐵芯本體，所述鐵芯本體的外圓周壁上構(gòu)造有沿其軸向間隔設(shè)置的多個(gè)環(huán)槽，所述環(huán)槽的深度為b，所述鐵芯本體所應(yīng)用的電機(jī)中在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的基波磁通透入所述鐵芯本體的外圓周壁內(nèi)的深度為△，7％△≤b＜△。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)對(duì)諧波渦流回路在鐵芯本體的外圓周壁上有效切斷的同時(shí)不妨礙基波渦流在鐵芯本體內(nèi)的閉環(huán)流動(dòng)，如此，實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯的諧波渦流損耗大大減小，這提升了實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)效率及機(jī)械特性，有利于實(shí)心轉(zhuǎn)子鐵芯在業(yè)內(nèi)的推廣應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：李文宇,李慶,曾文志,高曉峰,吳庭欣,蘇得喜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：珠海格力電器股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30