[發(fā)明專利]電動(dòng)機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110266707.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN102403852A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高軍;茹海;寧淑榮;王延剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)威海分校
• 主分類號(hào): H02K17/12
• 分類號(hào): H02K17/12;H02K1/16;H02K15/00;H02K15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)，具體涉及一種三相異步電動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

近年來，隨著環(huán)境和能源問題的日益嚴(yán)重，節(jié)能減排越來越受到世界各國的高度重視，已成為全人類共同關(guān)注的焦點(diǎn)。電機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中極其重要的動(dòng)力設(shè)備，其耗電量在各種電氣設(shè)備中位居首位。全球范圍內(nèi)電機(jī)的用電量高達(dá)世界總用電量的50％以上，約占工業(yè)用電量的70％；在我國電機(jī)用電量約占總用電量的60％，而且目前我國電機(jī)的效率普遍比發(fā)達(dá)國家低很多，電機(jī)的效率還有很大的提升空間。據(jù)相關(guān)報(bào)道，如果在2020年我國全部使用高效電機(jī)，每年向大氣中排放的CO₂和SO₂分別可減少2.6億噸和78.9萬噸。因此，在能源短缺和環(huán)境問題嚴(yán)重的今天，降低電機(jī)損耗、提高電機(jī)效率在節(jié)約能源、控制環(huán)境污染等方面具有重要的意義，而且勢(shì)在必行。

鐵基非晶態(tài)合金作為一種新型的雙綠色工程材料，具有許多超強(qiáng)的性能，如優(yōu)異的磁性、耐蝕性、耐磨性、高的強(qiáng)度、硬度和韌性，高的電阻率和機(jī)電耦合性能等。而且其制造工序簡單，與傳統(tǒng)冶金工藝(如硅鋼)相比，它省去了硅鋼合金十多道復(fù)雜的加工工序，只要冶煉好母合金，便可一步成材，從而可節(jié)省加工過程中80％的能耗。另外，其節(jié)能效果顯著，研究結(jié)果表明，鐵基非晶態(tài)合金的損耗僅為取向硅鋼的1/3-1/5，用其替代硅鋼制造配電變壓器，可使配電變壓器的空載損耗降低70-80％。

采用鐵基非晶合金代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅鋼片用于電機(jī)，可以提高電機(jī)效率，使其在更高的頻率下工作，減小電機(jī)的體積和重量，提高電機(jī)的功率密度，開發(fā)高效節(jié)能無污染的電機(jī)。非晶合金電機(jī)與傳統(tǒng)的電機(jī)相比具有高效節(jié)能、轉(zhuǎn)速高和無噪聲、轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速可調(diào)、安全性能高等優(yōu)點(diǎn)；可被廣泛用于航空和軍事設(shè)備、電子設(shè)備和計(jì)算機(jī)、汽車和交通工具，風(fēng)力和水利發(fā)電等領(lǐng)域，為人類社會(huì)帶來更大的效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)目前所使用電機(jī)效率低下、鐵損耗嚴(yán)重，高速高頻運(yùn)行時(shí)噪聲大、損耗急劇增加、電機(jī)使用性能下降等方面的不足，提供了一種三相異步電動(dòng)機(jī)，該電動(dòng)機(jī)可提高電機(jī)工作效率，降低能耗。

實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：電動(dòng)機(jī)包括定子，所述定子的鐵芯是一種內(nèi)設(shè)繞線槽的環(huán)形鐵芯體，其材質(zhì)為鐵基非晶合金，繞線槽和鐵芯表而有環(huán)氧樹脂包覆層，槽形尺寸根據(jù)鐵基非晶合金的軟磁性能重新設(shè)計(jì)；轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子鐵芯為內(nèi)設(shè)繞線槽的環(huán)形鐵芯體，鐵芯體的材質(zhì)為硅鋼片，在繞線槽和鐵芯表面有清漆包覆層；繞組，所述繞組嵌入在定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯繞線槽內(nèi)。

所述電動(dòng)機(jī)，機(jī)座為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)座，其中心高與定子尺寸相對(duì)應(yīng)。

電動(dòng)機(jī)整機(jī)采用無間隙裝配，在轉(zhuǎn)子和定子的兩端設(shè)有端蓋和軸承，軸承位于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸與端蓋之間，在軸承的一端安裝有波形彈簧，定子直接嵌入機(jī)座內(nèi)部，轉(zhuǎn)子和其轉(zhuǎn)軸為一體用軸承與相應(yīng)的前端蓋或后端蓋連接，端蓋用螺栓固定在機(jī)座上，接線盒通過螺栓固定在機(jī)座上。

本發(fā)明電動(dòng)機(jī)所述定子槽形尺寸設(shè)計(jì)是在已知鐵基非晶合金飽和磁密的前提下，選取氣隙磁密、齒磁密和軛磁密，分別計(jì)算出所需齒寬b_r1和軛高h(yuǎn)_j1，然后通過作圖，得出槽形尺寸，最后用槽滿率來校核并進(jìn)行必要的調(diào)整。

(1)估算出平行齒的齒寬b_r1；

(2)估算出鐵芯軛高h(yuǎn)_j1；

(3)作圖，

①畫出定子沖片內(nèi)徑D_i1、外徑D_i及齒、槽中心線，其夾角其中Z₁為定子槽數(shù)。

②選取合適的槽口高h(yuǎn)₀₁，槽口寬b₀₁以及槽肩部斜角α₁并畫出。

③畫出平行齒寬b_r1，則槽上部寬b_s1就確定了。

④由圖可得，因h_j1已確定，因此槽形圓弧半徑r_s可算出并畫出。

根據(jù)以上得到的槽形尺寸，核算槽滿率并進(jìn)行必要的調(diào)整。

本發(fā)明的有益效果是，采用鐵基非晶合金鐵芯代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硅鋼片定子鐵芯，提高電動(dòng)機(jī)效率、降低鐵損耗，由于本發(fā)明的非晶定子鐵芯由粘結(jié)劑粘結(jié)固化而成，并未采用導(dǎo)條等壓緊裝置，整機(jī)采用的無間隙裝配方式為其在高速狀態(tài)下穩(wěn)定、安全運(yùn)行提供保證，從而提高了工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明電機(jī)定子結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖；