專利名稱：超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)，特別是一種超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)自問世至今已經(jīng)有近二百年歷史，三相異步電動(dòng)機(jī)也有一百多年歷史，目前廣泛地應(yīng)用于各工、農(nóng)、林、牧業(yè)等各行各業(yè)，以及生活的各個(gè)領(lǐng)域，已成為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活中的必需設(shè)備，但同時(shí)也成為了生產(chǎn)和生活中耗能最大的電器設(shè)備，于是如何使電動(dòng)機(jī)節(jié)能環(huán)保就成為了人們面前的重要課題。我國是亞洲第一大電力消耗國，也是世界上目前缺電最為嚴(yán)重的發(fā)展中國家，從1992年起我國的年發(fā)電量和用電量均居世界第二位，我國的能源短缺大多是因?yàn)槟茉蠢速M(fèi)和利用不當(dāng)所造成，目前我國工業(yè)能耗約占總能耗的 70%，其中電機(jī)能耗約占工業(yè)總能耗的60% 70%，因此，電動(dòng)機(jī)能源效率水平的提高對(duì)于我國能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)以及促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義，根據(jù)調(diào)查，我國IEl (國際電機(jī)能效等級(jí)標(biāo)準(zhǔn))等級(jí)的電動(dòng)機(jī)使用量仍然占總使用量的90%以上，而IE2以上的高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)使用比例只占總使用量的8%，能夠達(dá)到IE3等級(jí)的超高效節(jié)能電動(dòng)機(jī)的使用更是鳳毛麟角；這種狀況對(duì)整個(gè)社會(huì)資源產(chǎn)生了極大的浪費(fèi)，是發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的嚴(yán)重阻力，所以，研究開發(fā)高效電動(dòng)機(jī)是提高能源利用率的重要措施之一，符合我國和世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。目前我國市場(chǎng)上通用的是Y2系列三相異步電動(dòng)機(jī)，這種電動(dòng)機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子兩大部分，其定子鐵心是由硅鋼片制作的定子沖片疊壓而成，沖片上有若干凹槽，凹槽內(nèi)鑲嵌定子繞組，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸上套裝有用硅鋼片制作的由轉(zhuǎn)子沖片疊壓而成的轉(zhuǎn)子磁極，轉(zhuǎn)子磁極上有轉(zhuǎn)子繞組形成的閉合回路；當(dāng)定子通入電流以后，產(chǎn)生的磁力線通過轉(zhuǎn)子，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電流，短路環(huán)中的電流阻礙磁通的變化，致使短路環(huán)部分和未短路環(huán)部分產(chǎn)生的磁通有了相位差，從而形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；通電啟動(dòng)后，轉(zhuǎn)子繞組因與磁場(chǎng)間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)而感生電動(dòng)勢(shì)和電流，旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子存在相對(duì)轉(zhuǎn)速，并與磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)起來，實(shí)現(xiàn)電能與機(jī)械能的變換；在滿負(fù)荷工況條件下，電動(dòng)機(jī)的效率一般較高，通常在80%左右；然而，一旦負(fù)荷下降，電機(jī)的效率便隨之顯著下降，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)選型時(shí)是按最大可能負(fù)荷和最壞工況所需的功率而定的，多數(shù)電機(jī)在大部分運(yùn)行時(shí)間的負(fù)荷率都在50% 60%，所以實(shí)際運(yùn)行時(shí)的效率都比較低。目前市場(chǎng)上使用的18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)絕大部分是IEl等級(jí)的，其能量轉(zhuǎn)換效率為89. 3%，也有少量IE2等級(jí)的，其能量轉(zhuǎn)換效率上升到了 91. 2%，但是其節(jié)能效果仍然無法滿足當(dāng)前發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種對(duì)18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子及其鐵心、槽形和尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，通過綜合降低其運(yùn)行損耗，來達(dá)到在確保輸出功率為18. 5kff的前提下，更大限度地降低輸入功率目的。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，定子包括定子鐵心、定子沖片槽和定子扣片槽，轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子沖片槽，其特征在于所述的定子內(nèi)徑為19. 2cm，定子鐵心的長度為22. Ocm,所述的定子沖片槽的槽形為斜肩圓底槽，其中槽底半徑為4. 90mm，槽上部深為20. 20mm,槽肩高度為0. 65mm,槽肩寬度為6. 50mm,槽口寬度為3. 60mm,槽口高度為0. 80mm,所述的定子扣片槽中心線從定子沖片槽的兩槽中間穿過，所述的轉(zhuǎn)子外徑為19. 1cm，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑為6. Ocm,轉(zhuǎn)子鐵心的長度為22. Ocm,所述的轉(zhuǎn)子沖片槽的槽形為凸形槽,其中槽口寬度為I. OOmm,槽口高度為0. 55mm,槽肩寬度為I. 50mm,槽肩高度為0. 54mm,槽上部深度為
9.OOmm,上槽底寬度為I. 50mm，下槽肩寬度為5. 4臟，下槽底寬度為2. 50mm，下槽深度為27. 50mmo本發(fā)明的有益效果是由于將定子的內(nèi)徑、鐵心長度和定子沖片槽的槽形和尺寸以及轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑、外徑、鐵心長度和轉(zhuǎn)子沖片槽的槽形和尺寸進(jìn)行了優(yōu)化合理設(shè)計(jì)，使得定子繞組損耗只有388. 7W，轉(zhuǎn)子繞組損耗只有273. 5W，鐵心損耗只有187. 7W，包括雜散損耗 370. 0W，機(jī)械損耗182. 3W，其能源總損耗量為1402. 1W，而現(xiàn)有的18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)定子繞組損耗有731. 9W，轉(zhuǎn)子繞組損耗有474. 9W，鐵心損耗有390. 8W，包括雜散損耗370. 0W，機(jī)械損耗159. 1W，其能源總損耗量為2126. 7W，本發(fā)明所需要的能源損耗量減少了34. 07%，大大節(jié)約了能源；在輸出功率同為18. 5kW的前提下，現(xiàn)有同類產(chǎn)品需要的輸入功率為20. 627kff,能源轉(zhuǎn)換效率為89. 7%，而本發(fā)明所需的輸入功率僅為19. 902kff,能源轉(zhuǎn)換效率為93. 0%，提高了 3. 3%，大大提高了能源轉(zhuǎn)換效率；同時(shí)，由于將定子扣片槽中心線設(shè)計(jì)成從定子沖片槽的兩槽中間穿過，削弱了氣隙中的徑向電磁力波，減少了電磁振動(dòng)，降低了電磁噪聲。


圖I為本發(fā)明超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明定子沖片結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明定子沖片槽結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明轉(zhuǎn)子沖片槽結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.定子，2.轉(zhuǎn)子，3.定子扣片槽，4.定子鐵心，5.轉(zhuǎn)子鐵心，6.定子沖片槽，
7.轉(zhuǎn)子沖片槽，8.定子內(nèi)徑，9.定子扣片槽中心線，10.轉(zhuǎn)子外徑，11.轉(zhuǎn)子內(nèi)徑，61.槽底半徑，62.槽上部深，63.槽肩高度，64.槽肩寬度，65.槽口寬度，66.槽口高度，71.槽口寬度，72.槽口高度，73.槽肩寬度，74.槽肩高度，75.槽上部深度，76.上槽底寬度，77.下槽肩寬度，78.下槽底寬度，79.下槽深度。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I所示，本發(fā)明包括定子I和轉(zhuǎn)子2兩個(gè)主要部分，基本材料、結(jié)構(gòu)和制作方法與普通18. 5kW4極三相異步電動(dòng)機(jī)相同，不同的地方是將定子內(nèi)徑8做成19. 2cm，定子沖片槽6的槽形做成斜肩圓底槽，將其中槽底半徑61做成4. 90mm,槽上部深62做成20. 20mm,槽肩高度63做成0. 65mm,槽肩寬度64做成6. 50mm,槽口寬度65做成3. 60mm,槽口高度66做成0. 80mm,將定子扣片槽中心線9從定子沖片槽的兩槽中間穿過,然后組裝成定子鐵心4，將定子鐵心4的長度做成22. Ocm ;再將轉(zhuǎn)子外徑10做成19. 1cm，將轉(zhuǎn)子內(nèi)徑11做成
6.0cm，將轉(zhuǎn)子沖片槽7的槽形做成凸形槽，將其中槽口寬度71做成I. 00mm，槽口高度72做成0. 55mm,槽肩寬度73做成I. 50mm,槽肩高度74做成0. 54mm,槽上部深度75做成9. OOmm,上槽底寬度76做成I. 50mm,下槽肩寬度77做成5. 4mm，下槽底寬度78做成2. 50mm，下槽深度79做成27. 50mm ;然后將轉(zhuǎn)子鐵心5的長度做成22. Ocm ;其它部分按照普通方法做成18. 5kff4極三相異步電動(dòng)機(jī)，即完成超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)的制作。經(jīng)檢驗(yàn)，本發(fā)明與現(xiàn)有通用的Y2-180M型18. 5kW4極三相異步電動(dòng)機(jī)相比較，得出對(duì)比差異如下表。 本發(fā)明與傳統(tǒng)的18. 5kff2極三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)差異比較表。
權(quán)利要求
1.超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子(I)和轉(zhuǎn)子(2)，定子(I)包括定子鐵心(4)、定子沖片槽(6)和定子扣片槽(3)，轉(zhuǎn)子(2)包括轉(zhuǎn)子鐵心(5)和轉(zhuǎn)子沖片槽(7)，其特征在于 所述的定子內(nèi)徑(8)為19. 2cm,定子鐵心(4)的長度為22. Ocm ； 所述的定子沖片槽(6)的槽形為斜肩圓底槽，其中槽底半徑(61)為4. 90mm，槽上部深(62)為20. 20mm，槽肩高度(63)為0. 65mm，槽肩寬度(64)為6. 50mm，槽口寬度(65)為.3.60mm，槽口高度(66)為 0. 80mm ； 所述的定子扣片槽中心線(9)從定子沖片槽(6)的兩槽中間穿過； 所述的轉(zhuǎn)子外徑(10)為19. 1cm，轉(zhuǎn)子內(nèi)徑(11)為6. 0cm，轉(zhuǎn)子鐵心(5)的長度為.22. Ocm ； 所述的轉(zhuǎn)子沖片槽(7)的槽形為凸形槽，其中槽口寬度(71)為I. 00mm，槽口高度(72)為0. 55mm，槽肩寬度(73)為I. 50mm，槽肩高度(74)為0. 54臟，槽上部深度(75)為9. OOmm,上槽底寬度(76)為I. 50mm，下槽肩寬度(77)為5. 4mm，下槽底寬度(78)為2. 50mm，下槽深度(79)為 27. 50mm。
全文摘要
超節(jié)能18500瓦4極三相異步電動(dòng)機(jī)，包括定子和轉(zhuǎn)子，由于將定子的內(nèi)徑、鐵心長度和定子沖片槽的槽形和尺寸以及轉(zhuǎn)子的內(nèi)徑、外徑、鐵心長度和轉(zhuǎn)子沖片槽的槽形和尺寸進(jìn)行了優(yōu)化合理設(shè)計(jì)，使得定子繞組損耗、轉(zhuǎn)子繞組損耗和鐵心損耗大大降低，在輸出功率同為18.5kW的前提下，現(xiàn)有同類產(chǎn)品的總損耗量為2126.7W，而本發(fā)明的總損耗量只有1402.1W，減少了34.07%，大大節(jié)約了能源；與現(xiàn)有同類產(chǎn)品的能源轉(zhuǎn)換效率為89.7%相比，本發(fā)明的能源轉(zhuǎn)換效率為93.0%，提高了3.3%；同時(shí)，由于將定子扣片槽中心線設(shè)計(jì)成從定子沖片槽的兩槽中間穿過，削弱了氣隙中的徑向電磁力波，減少了電磁振動(dòng)，降低了電磁噪聲。
文檔編號(hào)H02K17/12GK102780345SQ20121023325
公開日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
發(fā)明者呂三元 申請(qǐng)人:重慶市樂爾佳機(jī)械有限公司