[實用新型]三相異步電動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220500348.3
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN202856577U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊秀軍;李亞春
• 申請（專利權(quán)）人: 河北電機股份有限公司
• 主分類號: H02K17/12
• 分類號: H02K17/12;H02K1/16;H02K3/04;H02K1/22
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電動機領(lǐng)域，特別是一種三相異步電動機。

背景技術(shù)

電動機是將電能轉(zhuǎn)換為機械能最重要的動力設(shè)備之一，驅(qū)動著機械設(shè)備運轉(zhuǎn)。無論是在生產(chǎn)領(lǐng)域還是在服務(wù)行業(yè)、家用電器中，均有眾多的電動機在運轉(zhuǎn)，因此在用電量的消耗統(tǒng)計中，電動機的能源消耗能夠達到75%，因此電動機效率指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)》，我國等同采用了該標(biāo)準(zhǔn)，并強制執(zhí)行，因此對高效率電動機的研發(fā)成為必然趨勢。

三相異步電動機由機座、定子、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)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沖片、扣片、定子繞組、絕緣材料等組成；轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子沖片、鑄鋁等組成，如圖1所示。傳統(tǒng)異步電動機的定子沖片和轉(zhuǎn)子沖片都是采用一定型號的硅鋼片沖壓而成，在靠近氣隙側(cè)有數(shù)量相應(yīng)、尺寸相同的槽型均勻分布，如圖2所示。定子沖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(zhuǎn)子沖片上轉(zhuǎn)子槽通常采用開口槽，轉(zhuǎn)子沖片上的轉(zhuǎn)子槽斜度一般等于或大于一個定子槽距。

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(zhuǎn)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(zhǔn)確測量的定子諧波損耗、轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子由于轉(zhuǎn)子斜槽而引起的轉(zhuǎn)子橫向電流所產(chǎn)生的損耗等等。在三相異步電動機工作過程中，在輸入功率P1恒定的情況下，定子銅耗Pcu、轉(zhuǎn)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(zhǔn)確測量，通常是通過下式計算獲得：Ps=?P1-?PN-?Pcu-?Pal-?Pfe-?Pw。其中：PN為輸出功率。

電動機的效率η直接與雜散損耗有關(guān)系，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(nèi)容

本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供一種具有較低雜散損耗、較高工作效率的三相異步電動機。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案如下。

三相異步電動機，包括定子鐵芯、定子繞組以及轉(zhuǎn)子鐵芯，所述定子鐵芯的定子沖片上設(shè)置有定子槽，轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子沖片上設(shè)置有與定子槽數(shù)量相匹配的轉(zhuǎn)子槽，所述相鄰定子槽的齒冠上均勻設(shè)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(shù)量為1≤n≤3。

本實用新型的改進在于：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于：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。

本實用新型所述轉(zhuǎn)子鐵芯的改進在于：所述轉(zhuǎn)子鐵芯的轉(zhuǎn)子槽為閉口槽，所述閉口槽靠近定子鐵芯的一側(cè)為三角形。

本實用新型所述轉(zhuǎn)子鐵芯的進一步改進在于：所述轉(zhuǎn)子槽的斜度為1/（n+1）倍定子槽距。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型取得的技術(shù)進步如下。

采用本實用新型所述的結(jié)構(gòu)，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。相對于相同型號的傳統(tǒng)三相異步電動機，其雜散損耗占電動機輸出功率的1.5%~3.5%，采用本實用性所述的結(jié)構(gòu)后，其雜散損耗占電動機輸出功率的0.5%~1.2%，大大提高了電動機的工作效率。

定子沖片上相鄰定子槽間齒冠上設(shè)置的凹槽，使得定子內(nèi)圓的槽口增加n倍的定子槽數(shù)，不僅能夠有效降低定子內(nèi)圓表面的渦流損耗，還能夠改變定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙磁通分布，從而提高諧波次數(shù)，降低諧波磁通的幅值，進一步降低雜散損耗。

定子繞組采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(shù)均不相等，匝數(shù)的設(shè)置是根據(jù)電動機磁勢的正弦波分布計算得出的。因此采用此兩種結(jié)構(gòu)中任何一種，都可使磁場磁勢沿定子內(nèi)圓呈正弦分布，從而有效降低諧波磁勢。

轉(zhuǎn)子沖片的轉(zhuǎn)子槽采用閉口槽，且閉口槽靠近定子鐵芯的一側(cè)設(shè)置為三角形結(jié)構(gòu)，用于消除轉(zhuǎn)子槽因開口所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子齒諧波，進一步降低雜散損耗。本實用新型中由于定子槽的槽口數(shù)增加，因此轉(zhuǎn)子槽的斜度可以設(shè)置為1/（n+1）倍定子槽距，以降低轉(zhuǎn)子槽的斜槽系數(shù)，增加基波主磁通的幅值；同時還能夠降低相鄰轉(zhuǎn)子槽之間的電位差，減少轉(zhuǎn)子槽間的橫向電流，進一步降低雜散損耗。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的三相異步電動機機構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有的定子沖片與轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為實施例中所述定子沖片的局部示意圖。