[發明專利]一種新型單雙層混合同心不等匝超超高效異步電機

在審

• 申請號: 201410720575.0
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104467328A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 劉昌奇;徐余法;李全峰;李睦怡;卞金花;李剛;鄧朝馳;劉瑞
• 申請（專利權）人: 上海電機學院;大同（上海）有限公司
• 主分類號: H02K17/00
• 分類號: H02K17/00;H02K1/16;H02K3/12
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及電機制造領域，特別涉及一種新型單雙層混合同心不等匝超超異步電機。

背景技術

近年來在國家政策的支持下，我國電機能效逐步提高，但總體能效水平仍然不能達到超高效水平及超超高效等級。針對新國標GB18613-2012的要求，對現有超超高效電機國內個別廠家已經開始研制，目前還未有成熟設計。從電機自身看，我國電機效率平均水平比國外低3-5個百分點，目前在用的超高效電機仍然較低；低效電機的大量使用造成巨大的用電浪費，高效電機使用比較普遍，截止目前，由于國內中小型電機市場上Y系列電機為主仍占據了近90％的市場份額。而目前我國高效電機的市場份額僅為3％左右。由于價格因素，目前具有規模的近300家中小型電機廠中，只有不到100家取得YX3系列高效電機認證。

工業領域電機能效每提高一個百分點，可年節約用電260億千瓦時左右。通過推廣超高效電機，將超高效電機進行超超高效再制造，可提升電機系統效率的百分點，年可實現節電上千億千瓦時，相當于若干個三峽電站的發電量。

所以，國家政策規定2012年9月1日實施《GB18613-2012》規定，2016年9月1日起，中小型異步電機實施新標國家二級(IE3超高效電機)。該電機損耗值比高效電機降低20％。對于年運行時間超過8000小時的電機，負荷率超過60％，電費以0.7元/度計算，1.5年左右可收回標準電機額外增加的成本。隨著我國現代化經濟的快速發展，能源消耗問題與日俱增。電機作為能量轉換的裝置，將電能轉換成機械能，驅動各種設備的運轉，并且電機在整個國家總的用電量中占有相當大的比重，因此為了節約能源，超超高效異步電機也會逐漸成果未來電機發展方向，逐漸在電機應用中占據主導地位。同時對電機效率的提升以及損耗的降低仍然是我國國民經濟發展的重要任務，采用怎樣的高導磁材料，并且如何在保持材料成本的基礎上通過改變繞組以及定轉子槽配合及合適槽形等提高電機效率顯得尤為重要。

現有電機繞組形式有單層、雙層、單雙層混合式。

其中單層繞組按類型可分為單層疊式，單層鏈式，單層同心式，單層交叉式以及單層同心交叉混合式，單層繞組主要應用與小型電動機及部分繞線式電動機轉子。

雙層繞組包括雙層疊式，雙層同心式和雙層鏈式。

單雙層混合式包括先雙后單以及先雙后單等繞組形式。單雙層混合式是一種性能較優的繞組形式，它既保留了雙層短距能改善磁場波形，又可消減諧波，提高啟動性能，降低附加損耗等此外還是槽滿率得到改善；繞組用線長度能有效縮短而節省線材。但效果仍然達不到想要的程度，不能使電機的效率進一步的提升。

現有的3kw超高效異步電機的槽形為平行槽，轉子槽形為開口槽。

同時，現有的超高效異步電機使用的硅鋼片為寶鋼寶鋼特定高牌號無取向電工鋼硅鋼片，牌號為B50AE-2。

發明內容

為了克服已有技術中現有產品電機效率無法得到進一步提升的問題，本發明提出一種新型的單雙層混合同心不等超超高效匝異步電機。

為了實現上述目的，本發明提出一種新型的單雙層混合同心不等匝超超高效異步電機，所述電機的定子繞組每極每相槽數q＝3，單雙層混合，其中上下層同相的線圈設計為雙層，上下層不同相的線圈設計為單層，所述線圈按同心式排布，共54槽。

可選的，所述單雙層混合形式為單層：雙層＝1:2。

可選的，所述單雙層混合形式為單層和雙層交替設置。

可選的，所述54槽中，上下層同向的線圈序號1、3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、24、25、27、28、30、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、51、52、54，上下層不同相的線圈序號2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35、38、41、44、47、50、53。

可選的，所述54槽的分布分別為1、3、4、6、7、9、10、12、13、15、16、18、19、21、22、24、25、27、28、30、31、33、34、36、37、39、40、42、43、45、46、48、49、51、52、54為雙層，2、5、8、11、14、17、20、23、26、29、32、35、38、41、44、47、50、53為單層。

可選的，所述54槽電機采用同心式，且外圈電機匝數要比內圈線圈匝數高，減少了諧波，降低了附加損耗。