電機(jī)轉(zhuǎn)子和具有其的壓縮機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及壓縮機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種電機(jī)轉(zhuǎn)子和具有其的壓縮機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)子內(nèi)采用鑄鋁導(dǎo)條的感應(yīng)電機(jī)因其較高的性?xún)r(jià)比、簡(jiǎn)單的生產(chǎn)工藝和維護(hù)成本被廣泛應(yīng)用于空調(diào)壓縮機(jī)等家電領(lǐng)域中。目前家電領(lǐng)域內(nèi)電機(jī)效率的競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。但是，該種電機(jī)的電機(jī)效率較低，難以在激烈的電機(jī)效率的競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)上風(fēng)。電機(jī)的結(jié)構(gòu)有待改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)是基于發(fā)明人對(duì)以下事實(shí)和問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)作出的:
[0004]電機(jī)效率較難提升的主要原因是由銅損與鐵損造成的損失無(wú)法得到抑制造成的。在感應(yīng)電機(jī)中，銅損又分為定子銅損和轉(zhuǎn)子銅損。銅損Wcu與電流I的平方值及電阻值R存在有正比關(guān)系。具體來(lái)說(shuō)，銅損Wcu與電流I及電阻值R之間的關(guān)系用Wcu = RI*I表示。這樣，在流過(guò)相同電流的情況下，銅損Wcu會(huì)在導(dǎo)體電阻發(fā)生變化的情況下發(fā)生變化。
[0005]那么，考慮電機(jī)效率的提升的一個(gè)主要方向即是減小定子和轉(zhuǎn)子的電阻。公知銅的電阻率約是鋁的電阻率的0.6倍，那么在材料使用量相同的情況下，采用銅質(zhì)導(dǎo)條的電阻將比采用鋁質(zhì)導(dǎo)條的電阻下降約40%，電機(jī)的效率會(huì)大幅提升。通常，電機(jī)的效率值若提升0.5%，則其性能會(huì)有相當(dāng)大的提升。
[0006]然而，雖然銅的電阻率較低，對(duì)電機(jī)效率和性能的提升有利。但是鋁的熔點(diǎn)只有6600C，而銅的熔點(diǎn)是1083°C。在感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子的制作過(guò)程中，制作熔融狀態(tài)的銅比制作熔融狀態(tài)的鋁要困難得多，因此，若電機(jī)完全采用銅質(zhì)導(dǎo)條，則會(huì)大幅的增加制造難度和制造成本，不利于生產(chǎn)制造。
[0007]因此，本申請(qǐng)的發(fā)明人從電機(jī)的性能與制造難度兩方面兼顧考慮，提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，該種電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中具有銅和鋁兩種材料，采用銅質(zhì)導(dǎo)條替代部分鋁質(zhì)導(dǎo)條，使鋁質(zhì)導(dǎo)條的用量減少，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的電導(dǎo)率升高，電阻下降，使電機(jī)的效率得到了提升。
[0008]同時(shí)，與完全為鑄銅導(dǎo)條的電機(jī)相比，本申請(qǐng)的電機(jī)轉(zhuǎn)子仍然保留了部分鋁質(zhì)導(dǎo)條，即電機(jī)在生產(chǎn)制造中只需將銅質(zhì)導(dǎo)條的部分進(jìn)行更改即可，其余的仍可采用已經(jīng)較為簡(jiǎn)單且成熟的制造工藝，制造工藝更改難度小，成本不會(huì)顯著增加，有利于在產(chǎn)生中不斷開(kāi)發(fā)研宄新的工藝。
[0009]為此，本發(fā)明提出了一種電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子的電機(jī)效率較高、性能較好，同時(shí)，制造難度不大，適于廣泛生產(chǎn)制造。
[0010]本發(fā)明還提出了一種具有上述電機(jī)轉(zhuǎn)子的壓縮機(jī)。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子，包括:轉(zhuǎn)子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)設(shè)有沿其軸向貫通的軸孔，所述軸孔的外周設(shè)有貫通所述轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端的多個(gè)轉(zhuǎn)子槽，多個(gè)所述轉(zhuǎn)子槽分別沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向間隔分布；多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條，多個(gè)所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分別設(shè)在多個(gè)所述轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，多個(gè)所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條包括至少一個(gè)銅導(dǎo)條，所述銅導(dǎo)條插設(shè)在所述轉(zhuǎn)子槽內(nèi)且所述銅導(dǎo)條的外側(cè)面與所述轉(zhuǎn)子槽的內(nèi)壁面之間間隔形成間隙，所述間隙內(nèi)澆鑄有鋁導(dǎo)電層；第一端環(huán)和第二端環(huán)，所述第一端環(huán)和所述第二端環(huán)分別設(shè)在所述轉(zhuǎn)子鐵芯的兩端，多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條分別通過(guò)所述第一端環(huán)和所述第二端環(huán)電連接。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子，部分鋁導(dǎo)條由高電導(dǎo)率的銅導(dǎo)條替代，使得電機(jī)的效率得到顯著提升，同時(shí)制造難度不大，可以廣泛生產(chǎn)制造。
[0013]另外，根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子還可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條包括至少一個(gè)銅導(dǎo)條和至少一個(gè)鋁導(dǎo)條，所述鋁導(dǎo)條在所述轉(zhuǎn)子槽內(nèi)澆鑄形成且所述鋁導(dǎo)條的外側(cè)面貼合所述轉(zhuǎn)子槽的內(nèi)壁面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述銅導(dǎo)條和鋁導(dǎo)條分別包括多個(gè)，多個(gè)所述銅導(dǎo)條和多個(gè)所述鋁導(dǎo)條沿所述轉(zhuǎn)子鐵芯的周向相間設(shè)置。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，多個(gè)所述轉(zhuǎn)子導(dǎo)條均形成為銅導(dǎo)條，每個(gè)所述轉(zhuǎn)子槽內(nèi)均設(shè)有所述銅導(dǎo)條和所述鋁導(dǎo)電層。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述銅導(dǎo)條分別包括第一導(dǎo)條和第二導(dǎo)條，所述第一導(dǎo)條與所述第二導(dǎo)條分別設(shè)在所述轉(zhuǎn)子槽內(nèi)，所述第一導(dǎo)條的內(nèi)端抵接所述第二導(dǎo)條的內(nèi)端，所述第一導(dǎo)條的外端與所述第一端環(huán)電連接，所述第二導(dǎo)條的外端與所述第二端環(huán)電連接。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一端環(huán)與所述第二端環(huán)分別形成為銅端環(huán)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一導(dǎo)條和所述第一端環(huán)一體形成，所述第二導(dǎo)條和所述第二端環(huán)一體形成。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一導(dǎo)條的內(nèi)端面與所述第二導(dǎo)條的內(nèi)端面形成為互相平行的平面。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)所述轉(zhuǎn)子槽分別形成為圓形、方形、菱形、三角形或者異形槽。
[0021]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的壓縮機(jī)，包括根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子。
[0022]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子的剖面圖；
[0026]圖4是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子的剖面圖。
[0029]附圖標(biāo)記:
[0030]電機(jī)轉(zhuǎn)子100 ；
[0031]轉(zhuǎn)子鐵芯10;軸孔11 ;轉(zhuǎn)子槽12;
[0032]轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20 ;銅導(dǎo)條21 ;第一導(dǎo)條211 ;第二導(dǎo)條212 ;銷(xiāo)導(dǎo)條22 ;鋁導(dǎo)電層23 ；
[0033]第一端環(huán)30 ；
[0034]第二端環(huán)40。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0036]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子100。
[0037]參照?qǐng)D1至圖6所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子100包括轉(zhuǎn)子鐵芯10、多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20、第一端環(huán)30和第二端環(huán)40。
[0038]轉(zhuǎn)子鐵芯10內(nèi)設(shè)有沿其軸向貫通的軸孔11。軸孔11的外周設(shè)有貫通轉(zhuǎn)子鐵芯10的兩端的多個(gè)轉(zhuǎn)子槽12。多個(gè)轉(zhuǎn)子槽12分別沿轉(zhuǎn)子鐵芯10的周向間隔分布。多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20分別設(shè)在多個(gè)轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)。多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20包括至少一個(gè)銅導(dǎo)條21。銅導(dǎo)條21插設(shè)在轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)并且銅導(dǎo)條21的外側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽12的內(nèi)壁面之間間隔形成間隙，間隙內(nèi)澆鑄有鋁導(dǎo)電層23。
[0039]轉(zhuǎn)子鐵芯10的一端設(shè)有第一端環(huán)30，轉(zhuǎn)子鐵芯10的另一端設(shè)有第二端環(huán)40。多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20的一端與第一端環(huán)30相連，多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20的另一端與第二端環(huán)40相連。轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20通過(guò)第一端環(huán)30和第二端環(huán)40構(gòu)成回路。
[0040]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電機(jī)轉(zhuǎn)子100，通過(guò)在多個(gè)轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20，多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20包括至少一個(gè)銅導(dǎo)條21，并且在銅導(dǎo)條21的外側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽12的內(nèi)壁面之間澆鑄有鋁導(dǎo)電層23，，高電導(dǎo)率的銅導(dǎo)條21可替代鋁導(dǎo)條22，使得電機(jī)的效率得到顯著提升，同時(shí)制造難度不大，可以廣泛生產(chǎn)制造。
[0041]如圖3所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)均設(shè)有銅導(dǎo)條21，銅導(dǎo)條21的外側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽12的內(nèi)壁面之間間隔開(kāi)形成間隙，鋁導(dǎo)電層23澆鑄在間隙內(nèi)。該鋁導(dǎo)電層23包覆在銅導(dǎo)條21的外周且填充在銅導(dǎo)條21與轉(zhuǎn)子槽12的內(nèi)壁面之間的間隙內(nèi)。
[0042]如圖5和圖6所示，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，多個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20包括至少一個(gè)銅導(dǎo)條21和至少一個(gè)鋁導(dǎo)條22，鋁導(dǎo)條21在轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)澆鑄形成且鋁導(dǎo)條22的外側(cè)面貼合轉(zhuǎn)子槽12的內(nèi)壁面。銅導(dǎo)條21插設(shè)在轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)，并且銅導(dǎo)條21的外側(cè)面與轉(zhuǎn)子槽12的內(nèi)壁面之間澆鑄有鋁導(dǎo)電層23。
[0043]由此，銅導(dǎo)條21和鋁導(dǎo)條22采用不同的方法制造形成，即銅導(dǎo)條21在插入轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)之前就已經(jīng)制造形成，鋁導(dǎo)條22則是直接在轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)澆鑄形成的。因此，鋁導(dǎo)條22與轉(zhuǎn)子槽12之間的貼合性好。而為了方便銅導(dǎo)條21的插入，銅導(dǎo)條21的徑向尺寸小于轉(zhuǎn)子槽12的徑向尺寸，并且在銅導(dǎo)條21與轉(zhuǎn)子槽12之間的間隙內(nèi)填充鋁導(dǎo)電層23，以提高轉(zhuǎn)子槽12的槽滿(mǎn)率。
[0044]銅導(dǎo)條21和鋁導(dǎo)條22分別包括多個(gè)，多個(gè)銅導(dǎo)條21和多個(gè)鋁導(dǎo)條22可以沿轉(zhuǎn)子鐵芯10的周向相間設(shè)置，以提利于電機(jī)性能的提高。如圖6所示，相鄰的兩個(gè)銅導(dǎo)條21之間設(shè)有一個(gè)鋁導(dǎo)條22，并且相鄰的兩個(gè)鋁導(dǎo)條22之間設(shè)有一個(gè)銅導(dǎo)條21。
[0045]參照?qǐng)D2和圖4所示，每個(gè)銅導(dǎo)條21分別包括第一導(dǎo)條211和第二導(dǎo)條212。第一導(dǎo)條211與第二導(dǎo)條212分別設(shè)在轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)，第一導(dǎo)條211的內(nèi)端抵接第二導(dǎo)條212的內(nèi)端，第一導(dǎo)條211的外端與第一端環(huán)30電連接，第二導(dǎo)條212的外端與第二端環(huán)40電連接。在此，內(nèi)端和外端是相對(duì)而言，內(nèi)端指的處于轉(zhuǎn)子槽12內(nèi)的一端，外端指的處于或鄰近轉(zhuǎn)子槽12的端部槽口的一端。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，第一端環(huán)30和第二端環(huán)40均形成為銅端環(huán)?？蛇x地，第一導(dǎo)條211和第一端環(huán)30 —體形成，第二導(dǎo)條212和第二端環(huán)40 —體形成。也就是說(shuō)，第一導(dǎo)條211與第一端環(huán)30為一體形成件，第二導(dǎo)條212與第二端環(huán)40為一體形成件。由此，在裝配時(shí)，第一導(dǎo)條211與第一端環(huán)30可以同時(shí)裝配到轉(zhuǎn)子鐵芯10上，第二導(dǎo)條212與第二端環(huán)40可以同時(shí)裝配到轉(zhuǎn)子鐵芯10上，裝配過(guò)程更簡(jiǎn)便，裝配效率提高。
[0047]可選地，第一導(dǎo)條211的內(nèi)端面與第二導(dǎo)條212的內(nèi)端面形成互相平行的平面。由此，第一導(dǎo)條211的內(nèi)端面可以完全與第二導(dǎo)條212的內(nèi)端面緊密接觸在一起，接觸效果好，保證了銅導(dǎo)條21的導(dǎo)電性好。
[0048]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽12可以分別形成為圓形、方形、菱形、三角形或者異形槽。例如，如圖2和圖3所示，每個(gè)轉(zhuǎn)子槽12可以分別大致形成為梨形槽。轉(zhuǎn)子槽12的形狀可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置。
[0049]下面描述圖1至圖3所示的實(shí)施例中的電機(jī)轉(zhuǎn)子100的制造工藝。在本實(shí)施例中，每個(gè)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條20均采用導(dǎo)體銅和鋁共同制作而成。
[0050]