[發明專利]補償式節能三相異步電動機轉子

無效

• 申請號: 201110267430.6
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102355104A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 周正文
• 申請（專利權）人: 周正文
• 主分類號: H02K17/20
• 分類號: H02K17/20;H02K1/27
• 代理公司: 十堰博迪專利事務所 42110
• 代理人: 高良軍

技術領域

本發明涉及一種鼠籠式電動機，尤其是一種補償式節能三相異步電動機轉子。?

背景技術

目前廣泛應用的三相異步電動機主要由兩大部分組成：定子和轉子，兩者之間有0.2mm～1mm?的均勻氣隙，當定子三相繞組接通三相電源后就能產生具有一定磁極對數的空間旋轉磁場，此時轉子內部產生感應電勢并有電流，轉子電流在旋轉磁場中相互作用所產生電磁作用力的，使轉子向旋轉磁場方向轉動，從而從軸上輸出機械能。一般中小型電機轉子結構多為鼠籠式，其結構簡單，由溶化的鋁直接澆鑄在定子鐵芯槽內，連同短路端環和風翼一次鑄成，此種結構轉子電阻率相對較大，熱損耗較多，電動機起動電流較大而起動轉矩并不大，對于三相電源來說,異步電動機有定子繞組的存在,相當于感性阻抗,其定子電流總是滯后電網電壓,在建立磁場時必須從電網吸收一定的無功功率,因為起動時由于定子電流基本上是勵磁電流,主要用于無功勵磁,此時轉子的有功分量也幾乎為零，故定子和轉子功率因數COSψ很低，接近于0（為ψ功率因數角，即功率因數為功率因數角的反弦COS=ψ有功功量/總功量），主磁通也有明顯的減少，起動電流約為額定電流的4倍～7倍，然而起動轉矩倍數則僅為1.0～2.2。大的起動電流，對于不經常起動的電動機本身并沒有什么影響，因為一般起動過程都比較短暫，但是如果頻繁的起動或超出允許的起動頻數時，將會引起電機繞組的過熱。而起動電流大的主要問題是它將引起大的線路壓降，特別是大容量電機和大慣性負載起動時所引起的電壓跌落幅度大，持續時間長，從而影響附近其他電氣設備的正常運行，嚴重時可能使重載下運行的異步電動機發生堵轉，或欠壓保護電器動作而停車等，電壓的跌落同時也使起動電動機本身的起動發生困難，甚至于起動不起來。對于起動轉矩倍數小的普通鼠籠異步電動機在額定負載下就很難起動。在一定的負載轉矩下，定子電壓下降將引起轉矩降低，轉差率加大，將使定子電流和溫升超過正常值，若最大轉矩小于負載轉矩時，將因帶不動負載而被迫帶電停車，此時若無保護設備，電動機會因過大的電流使繞組燒壞。因異步電動機磁路有氣隙，用于產生磁場的空載勵磁電流較大，且空載功率因數很低，因此三相異步電動機不宜長時空載或輕載運行。?

發明內容

本發明提供一種補償式節能三相異步電動機轉子，通過改變轉子結構，提高了電動機運行工況的穩定性能，實現了缺相保護，缺相運行不燒電機，照常運行工作，輸入電能少，輸出功率大，在電壓不穩定的情況下，照常啟動運行，不需要任何保護輔助裝置。?

為了解決上述技術問題，本發明提供了兩種技術方案。?

方案一如下：補償式節能三相異步電動機轉子，包括轉子鐵芯，轉子鐵芯由轉子硅鋼片疊加擠壓而成，其特征在于：所述轉子鐵芯的兩端設有凹槽，轉子鐵芯的表面設有與兩端凹槽相連接的螺旋槽，轉子鐵芯兩端的凹槽以及轉子鐵芯表面的螺旋槽內嵌有永磁材料。?

對上述技術方案的改進：所述凹槽和螺旋槽的深度與轉子內置導電鋁條的寬度一致。?

方案二如下：補償式節能三相異步電動機轉子，包括轉子鐵芯，轉子鐵芯由轉子硅鋼片疊加擠壓而成，其特征在于：所述相疊加的轉子硅鋼片之間通過擠壓設有類似于硅鋼片形狀的永磁材料。?

一種方案一和方案二中所述的永磁材料，所述永磁材料按照重量百分比是由50%～70%的鋁、2%～10%的硅、10%～40%的銅、10%～35%的稀土融合而成的。?

對上述技術方案的改進：所述永磁材料按照重量百分比是由55%的鋁、5%的硅、20%的銅、20%的稀土融合而成的。?

另一種方案一和方案二中所述的永磁材料，所述永磁材料按照重量百分比是由65%～90%的銅、10%～35%的稀土融合而成的。?

對上述技術方案的改進：所述永磁材料按照重量百分比是由65%的銅、35%的稀土融合而成的。?

有益效果：?

本發明方案一中所述的補償式節能三相異步電動機轉子，轉子鐵芯的表面設有與兩端凹槽相連接的螺旋槽，轉子鐵芯兩端的凹槽以及轉子鐵芯表面的螺旋槽內嵌有永磁材料，這樣結構的轉子，永磁材料材料均勻的分布在轉子內部且環繞轉子的結構，轉子內形成螺旋電流，由右手螺旋定則可得：本發明所述的轉子可感應出與電流方向相同的磁場，而帶點導體電流在同向磁場中流速會有所提高，故近一步提高了轉子的導電性能。