超節能5500瓦4極三相異步電動機的製作方法

2023-05-04 05:53:26

專利名稱：超節能5500瓦4極三相異步電動機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動機，特別是一種超節能5500瓦4極三相異步電動機。
背景技術：
電動機自問世至今已經有近二百年歷史，三相異步電動機也有一百多年歷史，目前廣泛地應用於各工、農、林、牧業等各行各業，以及生活的各個領域，已成為工業生產和人民生活中的必需設備，但同時也成為了生產和生活中耗能最大的電器設備，於是如何使電動機節能環保就成為了人們面前的重要課題。我國是亞洲第一大電力消耗國，也是世界上目前缺電最為嚴重的發展中國家，從1992年起我國的年發電量和用電量均居世界第二位，我國的能源短缺大多是因為能源浪費和利用不當所造成，目前我國工業能耗約佔總能耗的70%，其中電機能耗約佔工業總能耗的60°/Γ70%，因此，電動機能源效率水平的提高對於我國能源節約、環境保護以及促進經濟發展具有重要意義，根據調查，我國IEl (國際電機能效等級標準)等級的電動機使用量仍然佔總使用量的90%以上，而ΙΕ2以上的高效節能電動機使用比例只佔總使用量的8%，能夠達到ΙΕ3等級的超高效節能電動機的使用更是鳳毛麟角；這種狀況對整個社會資源產生了極大的浪費，是發展低碳經濟的嚴重阻力，所以，研究開發高效電動機是提高能源利用率的重要措施之一，符合我國和世界經濟發展的需要。目前我國市場上通用的是Υ2系列三相異步電動機，這種電動機包括定子和轉子兩大部分，其定子鐵心是由矽鋼片製作的定子衝片疊壓而成，衝片上有若干凹槽，凹槽內鑲嵌定子繞組，轉子的轉軸上套裝有用矽鋼片製作的轉子衝片疊壓而成的轉子磁極，轉子磁極上有轉子繞組形成了一個閉合迴路；當定子通入電流以後，產生的磁力線通過轉子，並在其中產生感應電流，短路環中的電流阻礙磁通的變化，致使短路環部分和未短路環部分產生的磁通有了相位差，從而形成旋轉磁場；通電啟動後，轉子繞組因與磁場間存在著相對運動而感生電動勢和電流，旋轉磁場與轉子存在相對轉速，並與磁場相互作用產生電磁轉矩，使轉子旋轉起來，實現電能與機械能的變換；在滿負荷工況條件下，電動機的效率一般較高，通常在80%左右；然而，一旦負荷下降，電機的效率便隨之顯著下降，因為電動機選型時是按最大可能負荷和最壞工況所需的功率而定的，多數電機在大部分運行時間的負荷率都在50% 60%，所以實際運行時的效率都比較低。目前市場上使用的5500瓦4極三相異步電動機絕大部分是IEl等級的，其能量轉換效率為84. 7%，也有少量ΙΕ2等級的，其能量轉換效率上升到了 87. 7%，但是其節能效果仍然無法滿足當前發展低碳經濟的需要。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種對5500瓦4極三相異步電動機的定子、轉子及其鐵心、槽形和尺寸進行優化設計的方法，通過綜合降低其運行損耗，來達到在確保輸出功率為5500瓦的前提下，更大限度地降低輸入功率目的。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是一種超節能5500瓦4極三相異步電動機，包括定子和轉子，定子包括定子鐵心、定子衝片槽和定子扣片槽，轉子包括轉子鐵心和轉子衝片槽，其特徵在於所述的定子內徑為13. 4cm，定子鐵心的長度為12. 5cm,所述的定子衝片槽的槽形為斜肩圓底槽，其中槽底半徑為4. IOmm,槽上部深為16. 50mm,槽肩高度為O. 80mm,槽肩寬度為5. 50mm,槽口寬度為2. 60mm,槽口高度為O. 80mm,所述的定子扣片槽中心線從定子衝片槽的兩槽中間穿過，所述的轉子外徑為13. 32cm，轉子內徑為4. 2cm,轉子鐵心的長度為12. 5cm,所述的轉子衝片槽的槽形為圓頂圓底雙鼠籠槽,其中槽口高度為O. 70mm,上槽半徑為2. 75mm,下槽口寬度為I. 50mm,下槽口高度為3. 20mm,下槽上部深為10. OOmm,下槽頂半徑為2. 50mm,下槽底半徑為I. 50mm。本發明的有益效果是由於將定子的內徑、鐵心長度和定子衝片槽的槽形和尺寸以及轉子的內徑、外徑、鐵心長度和轉子衝片槽的槽形和尺寸進行了優化合理設計，使得定子繞組損耗只有201. 4w,轉子繞組損耗只有154. Ow,鐵心損耗只有41. 7w,而現有的5500瓦4極三相異步電動機定子繞組損耗有386. 8w，轉子繞組損耗有204. 3w，鐵心損耗有134. Iw ；在輸出功率同為5500瓦的前提下，現有同類產品需要的輸入功率為6. 379kw，能源轉換效 率為86. 2%，而本發明所需的輸入功率僅為6. 051kw,能源轉換效率為90. 9%，大大節約了能源，提高了能源轉換效率；轉速從1448r/min提高到了 1752r/min，增速21. 0% ;同時，由於將定子扣片槽中心線設計成從定子衝片槽的兩槽中間穿過，削弱了氣隙中的徑向電磁力波，減少了電磁振動，降低了電磁噪聲。


圖I為本發明超節能5500瓦4極三相異步電動機的剖視結構示意圖。圖2為本發明定子衝片結構示意圖。圖3為本發明定子衝片槽結構示意圖。圖4為本發明轉子衝片結構示意圖。圖5為本發明轉子衝片槽結構示意圖。圖中1.定子,2.轉子,3.定子扣片槽,4.定子鐵心,5.轉子鐵心,6.定子衝片槽，7.轉子衝片槽，8.定子內徑，9.定子扣片槽中心線，10.轉子外徑，11.轉子內徑，61.槽底半徑，62.槽上部深，63.槽肩高度，64.槽肩寬度，65.槽口寬度，66.槽口高度，71.槽口高度，72.上槽半徑，73.下槽口寬度，74.下槽口高度，75.下槽上部深，76.下槽頂半徑，77.下槽底半徑。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。如圖I所示，本發明包括定子I和轉子2兩個主要部分，基本材料、結構和製作方法與普通5500瓦4極三相異步電動機相同，不同的地方是將定子內徑8做成13. 4cm,定子衝片槽6的槽形做成斜肩圓底槽，將其中槽底半徑61做成4. 10mm，槽上部深62做成16. 50mm,槽肩高度63做成O. 80mm,槽肩寬度64做成5. 50mm,槽口寬度65做成2. 60mm,槽口高度66做成O. 80mm,將定子扣片槽中心線9從定子衝片槽6的兩槽中間穿過,然後組裝成定子鐵心4，將定子鐵心4的長度做成12. 5cm ;再將轉子外徑10做成13. 32cm，將轉子內徑11做成4. 2cm，將轉子衝片槽7的槽形做成圓頂圓底雙鼠籠槽，將其中槽口高度71做成O.70mm，上槽半徑72做成2. 75mm，下槽ロ寬度73做成I. 50mm，下槽ロ高度74做成3. 20mm,下槽上部深75做成10. OOmm,下槽頂半徑76做成2. 50mm,下槽底半徑77做成I. 50mm。然後將轉子鐵心5的長度做成12. 5cm ;其它部分按照普通方法做成5500瓦4極三相異步電動機，即完成超節能5500瓦4極三相異步電動機的製作。經檢驗，本發明與現有通用的Y2-132S型5500瓦4極三相異步電動機相比較，得出對比差異如下表。本發明與傳統的5500瓦4極三相異步電動機的結構和性能差異比較表。
權利要求
1.超節能5500瓦4極三相異步電動機，包括定子(I)和轉子(2)，定子(I)包括定子鐵心(4)、定子衝片槽(6)和定子扣片槽(3)，轉子(2)包括轉子鐵心(5)和轉子衝片槽(7)，其特徵在於 所述的定子內徑(8)為13. 4cm,定子鐵心(4)的長度為12. 5cm ； 所述的定子衝片槽(6)的槽形為斜肩圓底槽,其中槽底半徑(61)為4. IOmm,槽上部深(62)為16. 50mm，槽肩高度(63)為O. 80mm，槽肩寬度(64)為5. 50mm，槽ロ寬度(65)為.2.60mm，槽ロ 高度(66)為 O. 80mm ； 所述的定子扣片槽中心線(9)從定子衝片槽(6)的兩槽中間穿過； 所述的轉子外徑(10)為13. 32cm，轉子內徑(11)為4. 2cm，轉子鐵心(5)的長度為.12.5cm ； 所述的轉子衝片槽(7)的槽形為圓頂圓底雙鼠籠槽，其中槽ロ高度(71)為O. 70mm，上槽半徑(72)為2. 75mm，下槽ロ寬度(73)為I. 50mm，下槽ロ高度(74)為3. 20mm，下槽上部深(75)為10. OOmm,下槽頂半徑(76)為2. 50mm,下槽底半徑(77)為I. 50mm。
全文摘要
超節能5500瓦4極三相異步電動機，包括定子和轉子，由於將定子的內徑、鐵心長度和定子衝片槽的槽形和尺寸以及轉子的內徑、外徑、鐵心長度和轉子衝片槽的槽形和尺寸進行了優化合理設計，使得定子繞組損耗只有201.4w，轉子繞組損耗只有154.0w，鐵心損耗只有41.7w，在輸出功率同為5500瓦的前提下，現有同類產品需要的輸入功率為6.379kw，能源轉換效率為86.2%，而本發明所需的輸入功率僅為6.051kw，能源轉換效率為90.9%，大大節約了能源；轉速從1448r/min提高到了1752r/min，增速21.0%；同時，由於將定子扣片槽中心線設計成從定子衝片槽的兩槽中間穿過，削弱了氣隙中的徑向電磁力波，減少了電磁振動，降低了電磁噪聲。
文檔編號H02K17/12GK102694446SQ20121018818
公開日2012年9月26日 申請日期2012年6月9日 優先權日2012年6月9日
發明者呂三元 申請人:重慶市樂爾佳機械有限公司