三相異步電動機的製作方法

2023-09-22 18:30:00

專利名稱：三相異步電動機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電動機領域，特別是一種三相異步電動機。
背景技術：
電動機是將電能轉換為機械能最重要的動力設備之一，驅動著機械設備運轉。無論是在生產領域還是在服務行業、家用電器中，均有眾多的電動機在運轉，因此在用電量的消耗統計中，電動機的能源消耗能夠達到75%，因此電動機效率指標的提高已是刻不容緩。國際電工委員會制定了 IEC60034-30《三相異步電動機的能效等級標準》，我國等同採用了該標準，並強制執行，因此對高效率電動機的研發成為必然趨勢。三相異步電動機由機座、定子、轉子、轉軸、端蓋、軸承蓋以及軸承等零部件組成；其中有繞組定子鐵芯由定子衝片、扣片、定子繞組、絕緣材料等組成；轉子由轉子衝片、鑄鋁等組成，如圖1所示。傳統異步電動機的定子衝片和轉子衝片都是採用一定型號的矽鋼片衝壓而成，在靠近氣隙側有數量相應、尺寸相同的槽型均勻分布，如圖2所示。定子衝片上相鄰定子槽之間的距離稱為槽距，相鄰定子槽之間的部分成為齒冠；轉子衝片上轉子槽通常採用開口槽，轉子衝片上的轉子槽斜度一般等於或大於一個定子槽距。三相異步電動機在能量傳輸過程中，存在一定的損耗，例如定子銅耗、轉子鋁耗、定子鐵耗、機械損耗以及雜散損耗等。雜散損耗通常是指不能準確測量的定子諧波損耗、轉子諧波損耗、定子鐵芯的表面損耗、基波漏磁場以及諧波漏磁場引起的附加損耗、轉子由於轉子斜槽而引起的轉子橫向電流所產生的損耗等等。在三相異步電動機工作過程中，在輸入功率Pl恆定的情況下，定子銅耗Pcu、轉子鋁耗Pal、定子鐵耗Pfe以及機械損耗Pw可通過測量計算獲得，但是雜散損耗Ps則不能準確測量，通常是通過下式計算獲得Ps= Pl PN-Pcu- Pal- Pfe- Pw0其中PN為輸出功率。電動機的效率η直接與雜散損耗有關係，因此可通過降低雜散損耗的方式提高電動機的輸出功率，進一步提高電動機的工作效率。

實用新型內容本實用新型需要解決的技術問題是提供一種具有較低雜散損耗、較高工作效率的二相異步電動機。為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案如下。三相異步電動機，包括定子鐵芯、定子繞組以及轉子鐵芯，所述定子鐵芯的定子衝片上設置有定子槽，轉子鐵芯的轉子衝片上設置有與定子槽數量相匹配的轉子槽，所述相鄰定子槽的齒冠上均勻設置有n個凹槽，凹槽的寬度與定子槽槽口的寬度相同；所述凹槽的數量為I彡n彡3。本實用新型的改進在於所述凹槽的形狀為矩形、半圓形或橢圓形中的一種。本實用新型所述定子繞組的改進在於所述定子繞組為雙層不等匝繞組或不等匝雙層雙同心繞組。[0011]本實用新型所述轉子鐵芯的改進在於所述轉子鐵芯的轉子槽為閉口槽，所述閉口槽靠近定子鐵芯的一側為三角形。本實用新型所述轉子鐵芯的進一步改進在於所述轉子槽的斜度為I/ (n+1)倍定
子槽距。由於採用了上述技術方案，本實用新型取得的技術進步如下。採用本實用新型所述的結構，能夠有效降低異步電動機的雜散損耗，明顯提高三相異步電動機的效率。相對於相同型號的傳統三相異步電動機，其雜散損耗佔電動機輸出功率的1. 59Γ3. 5%，採用本實用性所述的結構後，其雜散損耗佔電動機輸出功率的O. 59Γ1. 2%，大大提高了電動機的工作效率。定子衝片上相鄰定子槽間齒冠上設置的凹槽，使得定子內圓的槽口增加η倍的定子槽數，不僅能夠有效降低定子內圓表面的渦流損耗，還能夠改變定子與轉子之間的氣隙 磁通分布，從而提高諧波次數，降低諧波磁通的幅值，進一步降低雜散損耗。定子繞組採用雙層不等匝繞組或不等匝雙層雙同心繞組，此兩種繞組的每個極相組線圈的匝數均不相等，匝數的設置是根據電動機磁勢的正弦波分布計算得出的。因此採用此兩種結構中任何一種，都可使磁場磁勢沿定子內圓呈正弦分布，從而有效降低諧波磁勢。轉子衝片的轉子槽採用閉口槽，且閉口槽靠近定子鐵芯的一側設置為三角形結構，用於消除轉子槽因開口所產生的轉子齒諧波，進一步降低雜散損耗。本實用新型中由於定子槽的槽口數增加，因此轉子槽的斜度可以設置為I/ (n+1)倍定子槽距，以降低轉子槽的斜槽係數，增加基波主磁通的幅值；同時還能夠降低相鄰轉子槽之間的電位差，減少轉子槽間的橫向電流，進一步降低雜散損耗。

圖1為現有的三相異步電動機機構示意圖。圖2為現有的定子衝片與轉子衝片結構示意圖。圖3為實施例中所述定子衝片的局部示意圖。圖4為實施例中所述轉子衝片的局部示意圖。其中1.定子鐵芯，11.定子槽，12.凹槽，13.定子衝片，2.轉子鐵芯，21.轉子槽，
22.轉子衝片,3.軸承,4.定子繞組,5.前端蓋,6.後端蓋。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。一種三相異步電動機，包括定子鐵芯1、定子繞組4以及轉子鐵芯2。本實施例中定子鐵芯I的結構如圖3所示，其定子衝片13上設置有定子槽11，相鄰定子槽11的齒冠上設置有一個矩形凹槽12，矩形凹槽12的寬度與定子槽11槽口的寬度相同。定子繞組4採用雙層不等匝繞組。轉子鐵芯2的結構如圖4所示，其轉子衝片22上設置有轉子槽21，轉子槽21的數量與定子槽11數量相匹配。轉子鐵芯2的轉子槽21為閉口槽，閉口槽靠近定子鐵芯的一側為三角形。轉子槽的斜度為1/2倍定子槽距。[0027]本實用新型在製作轉子時，當鑄鋁轉子鑄鋁成型後，直接進行急速冷卻工藝。根據不同材料的熱脹冷縮原理，使鑄鋁轉子的鋁導條與轉子鐵芯間產生間隙，從而增加轉子導條與轉子鐵芯間的橫向接觸電阻，進一步減小橫向電流，降低雜散損耗。三相異步電動機採用本實施例所述的結構，能夠在消耗相同有效材料的情況下，將電動機的雜散損耗降低到最小值，電動機效率提高2%。
權利要求1.三相異步電動機，包括定子鐵芯(I)、定子繞組(4)以及轉子鐵芯(2)，所述定子鐵芯(I)的定子衝片(13 )上設置有定子槽(11)，轉子鐵芯(2 )的轉子衝片(22 )上設置有與定子槽(11)數量相匹配的轉子槽(21 )，其特徵在於所述相鄰定子槽(11)的齒冠上均勻設置有n個凹槽(12)，凹槽(12)的寬度與定子槽(11)槽口的寬度相同；所述凹槽(12)的數量為I ^ n ^ 30
2.根據權利要求1所述的三相異步電動機，其特徵在於所述凹槽(12)的形狀為矩形、半圓形或橢圓形中的一種。
3.根據權利要求2所述的三相異步電動機，其特徵在於所述定子繞組(4)為雙層不等匝繞組或不等匝雙層雙同心繞組。
4.根據權利要求3所述的三相異步電動機，其特徵在於所述轉子鐵芯(2)的轉子槽(21)為閉口槽，所述閉口槽靠近定子鐵芯的一側為三角形。
5.根據權利要求4所述的三相異步電動機，其特徵在於所述轉子槽的斜度為l/(n+l)倍定子槽距。
專利摘要本實用新型公開了一種三相異步電動機，包括定子鐵芯、定子繞組以及轉子鐵芯，所述定子鐵芯的定子衝片上設置有定子槽，轉子鐵芯的轉子衝片上設置有與定子槽數量相匹配的轉子槽，所述相鄰定子槽的齒冠上均勻設置有n個凹槽，凹槽的寬度與定子槽槽口的寬度相同；所述凹槽的數量為1≤n≤3。本實用新型能夠有效降低異步電動機的雜散損耗，明顯提高三相異步電動機的效率。
文檔編號H02K3/04GK202856577SQ201220500348
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月28日 優先權日2012年9月28日
發明者楊秀軍, 李亞春 申請人:河北電機股份有限公司