[發明專利]一種濕式潛水電機定子結構

在審

• 申請號: 202210629716.2
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114844250A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 鮑曉華;劉志遠;王慶龍;張泊墉;丘靜茹;朱昱冠;劉菁琪
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K3/34;H02K3/04;H02K3/12;H02K15/02
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

本發明公開了一種濕式潛水電機定子結構，包括定子鐵心和耐水導線，其中：定子鐵心上開有多組虛擬定子槽，多組虛擬定子槽沿定子鐵心周向均勻分布；虛擬定子槽包括至少兩個繞線通孔，每個繞線通孔的長度方向與定子鐵心軸線平行，耐水導線貫穿繞線通孔形成定子鐵心線圈；在耐水導線的穿線過程中，依次穿過繞線通孔，完成穿線，可以在一個繞線通孔內繞一次線，進而增大滿槽率，進而改善電機的運行性能。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，尤其涉及一種濕式潛水電機定子結構。

背景技術

目前，大部分國家地區已進入電氣化時代，發電量與用電量逐年遞增。電機作為主要的用電設備，在國民生產生活中占據著愈加重要的地位。其中，潛水電機作為用作搶險救災的特種電機，其與電泵相連，構成潛水電泵，廣泛用于煤礦深井、洪水災害等場景。因濕式潛水電機特殊的工作環境，其導線一般為耐水線，因其絕緣材料的特殊性，導致了電機繞線具有較硬的物理特性，故濕式潛水電機在繞線嵌線時采用特殊穿線工藝。同時由于耐水線較硬的物理特性，在采用傳統定子鐵心槽型設計電機時，相較于一般電機槽滿率75％-80％，濕式潛水電機的槽滿率只有60％左右(如圖1所示)，利用率較低。為保證電機的各項性能，在穿線方式、線圈參數確定的時候，若槽滿率較低，則以為著定子鐵心槽將存在更多的氣隙，進而因其材料利用率不足、電磁性能下降、耗材增多等情況。

發明內容

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種濕式潛水電機定子結構。

本發明提出的一種濕式潛水電機定子結構，濕式潛水電機可以是異步電機、永磁同步電機等具有線圈嵌放定子結構的各類型電機，包括定子鐵心和耐水導線，其中：

定子鐵心上開有多組虛擬定子槽，多組虛擬定子槽沿定子鐵心周向均勻分布；

虛擬定子槽包括至少兩個繞線通孔，每個繞線通孔的長度方向與定子鐵心軸線平行，耐水導線貫穿繞線通孔形成定子鐵心線圈；

在耐水導線的穿線過程中，依次穿過繞線通孔，完成穿線，可以在一個繞線通孔內繞一次線，進而增大滿槽率，進而改善電機的運行性能。

作為本發明進一步優化的方案，繞線通孔為圓孔，繞線通孔的軸線與定子鐵心的軸線平行，便于圓形的耐水導線的穿線。

作為本發明進一步優化的方案，耐水導線在一個繞線通孔內繞線一次，進而提高槽滿率，多個虛擬定子槽的繞線通孔根據濕式潛水電機耐水導線分布開設。

為了進一步提高槽滿率，作為本發明進一步優化的方案，繞線通孔外徑略大于耐水導線外徑，進而可以達到較大的槽滿率。

與現有技術相同，耐水導線包括絕緣層和導體，絕緣層包覆在導體外部。

與現有技術相同，定子鐵心為多片硅鋼片疊加制成，便于虛擬定子槽的加工，同一虛擬定子槽中位于最外側的繞線通孔切線的連線形成虛擬定子槽的槽型，虛擬定子槽與現有的定子槽一樣根據設計原理按耐水線導線半徑分布開在定子硅鋼片上。

作為本發明進一步優化的方案，虛擬定子槽的繞線通孔的數量根據耐水導線的分布開設。

作為本發明進一步優化的方案，同一虛擬定子槽中位于最外側的繞線通孔切線的連線形成虛擬定子槽的槽型，虛擬定子槽的槽型與現有定子槽槽型相似，且同樣型號的電機的定子，本發明的定子鐵心的虛擬槽型位于現有定子槽的內部。

本發明中，所提出的濕式潛水電機定子結構，在原有繞線的基礎上，開繞線通孔，實現一孔一線，在此背景下，不僅可以有效提高槽滿率改善電機性能，提高材料利用率，還可以使濕式潛水電機耐水線在穿線時更加方便快捷，有助于工藝水平的提升；

進一步的，將式電機繞線穿線具有更好的可控性，可根據電機設計理論，面向電機性能要求，虛擬定子槽的排布進行設計，如利用電流的集膚效應，使虛擬定子槽成類似深槽結構，提高電機啟動能力等。