CN102684430A - 超节能1500w4极三相异步电动机 - Google Patents

Abstract

超节能1500w4极三相异步电动机，包括定子和转子，由于将定子的内径、铁心长度和定子冲片槽的槽形和尺寸以及转子的内径、外径、铁心长度和转子冲片槽的槽形和尺寸进行了优化合理设计，使得定子绕组损耗只有106.0w，转子绕组损耗只有66.1w，铁心损耗只有17.2w；在输出功率同为1500w的前提下，现有同类产品需要的输入功率为1.893kw，能源转换效率为79.2%，而本发明所需的输入功率仅为1.762kw，能源转换效率为86.9%，大大节约了能源,提高了能源转换效率；同时，由于将定子扣片槽中心线设计成从定子冲片槽的两槽中间穿过，削弱了气隙中的径向电磁力波，减少了电磁振动，降低了电磁噪声。

Description

超节能1500w4极三相异步电动机

技术领域

本发明涉及一种电动机，特别是一种超节能1500w4极三相异步电动机。

背景技术

电动机自问世至今已经有近二百年历史，三相异步电动机也有一百多年历史，目前广泛地应用于各工、农、林、牧业等各行各业，以及生活的各个领域，已成为工业生产和人民生活中的必需设备，但同时也成为了生产和生活中耗能最大的电器设备，于是如何使电动机节能环保就成为了人们面前的重要课题。我国是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上目前缺电最为严重的发展中国家，从1992年起我国的年发电量和用电量均居世界第二位，我国的能源短缺大多是因为能源浪费和利用不当所造成，目前我国工业能耗约占总能耗的70%，其中电机能耗约占工业总能耗的60%~70%，因此，电动机能源效率水平的提高对于我国能源节约、环境保护以及促进经济发展具有重要意义，根据调查，我国IE1（国际电机能效等级标准）等级的电动机使用量仍然占总使用量的90%以上，而IE2以上的高效节能电动机使用比例只占总使用量的8%，能够达到IE3等级的超高效节能电动机的使用更是凤毛麟角；这种状况对整个社会资源产生了极大的浪费，是发展低碳经济的严重阻力，所以，研究开发高效电动机是提高能源利用率的重要措施之一，符合我国和世界经济发展的需要。

目前我国市场上通用的是Y2系列三相异步电动机，这种电动机包括定子和转子两大部分，其定子铁心是由硅钢片制作的定子冲片叠压而成，冲片上有若干凹槽，凹槽内镶嵌定子绕组，转子的转轴上套装有用硅钢片制作的转子冲片叠压而成的转子磁极，转子磁极上有转子绕组形成了一个闭合回路；当定子通入电流以后，产生的磁力线通过转子，并在其中产生感应电流，短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使短路环部分和未短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场；通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子旋转起来，实现电能与机械能的变换；在满负荷工况条件下，电动机的效率一般较高，通常在80%左右；然而，一旦负荷下降，电机的效率便随之显著下降，因为电动机选型时是按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的，多数电机在大部分运行时间的负荷率都在50%～60%，所以实际运行时的效率都比较低。

目前市场上使用的1500w4极三相异步电动机绝大部分是IE1等级的，其能量转换效率为77.2%，也有少量IE2等级的，其能量转换效率上升到了82.8%，但是其节能效果仍然无法满足当前发展低碳经济的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种对1500w4极三相异步电动机的定子、转子及其铁心、槽形和尺寸进行优化设计的方法，通过综合降低其运行损耗，来达到在确保输出功率为1500w的前提下，更大限度地降低输入功率目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种超节能1500w4极三相异步电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁心、定子冲片槽和定子扣片槽，转子包括转子铁心和转子冲片槽，其特征在于所述的定子内径为8.5cm，定子铁心的长度为14.0cm，所述的定子冲片槽的槽形为梯形槽，其中槽底宽度为5.60mm，槽上部深为13.00mm，槽肩高度为0.86mm，槽肩宽度为4.50mm，槽口宽度为2.50mm，槽口高度为0.50mm，所述的定子扣片槽中心线从定子冲片槽的两槽中间穿过，所述的转子外径为8.45cm，转子内径为2.7cm，转子铁心的长度为14.0cm，所述的转子冲片槽的槽形为圆顶圆底双鼠笼槽，其中槽口高度为0.75mm，上槽半径为1.50mm，下槽口宽为0.80mm，下槽口高为1.00mm，下槽顶半径为1.50mm，下槽部深为5.0mm，下槽底半径为0.70mm。

本发明的有益效果是由于将定子的内径、铁心长度和定子冲片槽的槽形和尺寸以及转子的内径、外径、铁心长度和转子冲片槽的槽形和尺寸进行了优化合理设计，使得定子绕组损耗只有106.0w，转子绕组损耗只有66.1w，铁心损耗只有17.2w，而现有的1500w4极三相异步电动机定子绕组损耗有190.9w，转子绕组损耗有114.0w，铁心损耗有51.5w；在输出功率同为1500w的前提下，现有同类产品需要的输入功率为1.893kw，能源转换效率为79.2%，而本发明所需的输入功率仅为1.762kw，能源转换效率为86.9%，大大节约了能源；同时，由于将定子扣片槽中心线设计成从定子冲片槽的两槽中间穿过，削弱了气隙中的径向电磁力波，减少了电磁振动，降低了电磁噪声。

附图说明

图1为本发明超节能1500w4极三相异步电动机的剖视结构示意图。

图2为本发明定子冲片结构示意图。

图3为本发明定子冲片槽结构示意图。

图4为本发明转子冲片结构示意图。

图5为本发明转子冲片槽结构示意图。

图中：1.定子，2.转子，3.定子扣片槽，4.定子铁心，5.转子铁心，6.定子冲片槽，7.转子冲片槽，8.定子内径，9.定子扣片槽中心线，10.转子外径，11.转子内径，61.槽底宽度，62.槽上部深，63.槽肩高度，64.槽肩宽度，65.槽口宽度，66.槽口高度，71.槽口高度，72.上槽半径，73.下槽口宽，74.下槽口高，75.下槽顶半径，76.下槽部深，77.下槽底半径。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括定子1和转子2两个主要部分，基本材料、结构和制作方法与普通1500w4极三相异步电动机相同，不同的地方是将定子内径8做成8.5cm，定子冲片槽6的槽形做成梯形槽，将其中槽底宽度61做成5.60mm，槽上部深62做成13.00mm，槽肩高度63做成0.86mm，槽肩宽度64做成4.50mm，槽口宽度65做成2.50mm，槽口高度66做成0.50mm，将定子扣片槽中心线9从定子冲片槽的两槽中间穿过，然后组装成定子铁心4，将定子铁心4的长度做成14.0cm；再将转子外径10做成8.45cm，将转子内径11做成2.7cm，将转子冲片槽7的槽形做成圆顶圆底双鼠笼槽，将其中槽口高度71做成0.75mm，上槽半径72做成1.50mm，下槽口宽73做成0.80mm，下槽口高74做成1.00mm，下槽顶半径75做成1.50mm，下槽部深76做成5.0mm，下槽底半径77做成0.70mm，然后将转子铁心5的长度做成14.0cm；其它部分按照普通方法做成1500w4极三相异步电动机，即完成超节能1500w4极三相异步电动机的制作。

经检验，本发明与现有通用的Y2-90L型1500w4极三相异步电动机相比较，得出对比差异如下表。

本发明与传统的1500w4极三相异步电动机的结构和性能差异比较表。

 本发明与传统的1500w4极三相异步电动机的结构和性能差异比较表。

 从表上可以看出，本发明与现有通用的Y2-90L型1500w4极三相异步电动机相比，能量转换效率从79.2%提高到了86.9%，所需要的输入功率从1.893kw降到了1.726kw，节能9.68%；转速从1398r/min增加到了1437r/min。

本发明与国际电机能效等级标准的最高等级IE3对1500w4极三相异步电动机的效率标准要求85.3%相比，能量转换效率提高了1.6%。 

Claims (1)

1.超节能1500w4极三相异步电动机，包括定子（1）和转子（2），定子（1）包括定子铁心（4）、定子冲片槽（6）和定子扣片槽（3），转子（2）包括转子铁心（5）和转子冲片槽（7），其特征在于：

所述的定子内径（8）为8.5cm，定子铁心（4）的长度为14.0cm；

所述的定子冲片槽（6）的槽形为梯形槽，其中槽底宽度（61）为5.60mm，槽上部深（62）为13.00mm，槽肩高度（63）为0.86mm，槽肩宽度（64）为4.50mm，槽口宽度（65）为2.50mm，槽口高度（66）为0.50mm；

所述的定子扣片槽中心线（9）从定子冲片槽（6）的两槽中间穿过；

所述的转子外径（10）为8.45cm，转子内径（11）为2.7cm，转子铁心（5）的长度为14.0cm；

所述的转子冲片槽（7）的槽形为圆顶圆底双鼠笼槽，其中槽口高度（71）为0.75mm，上槽半径（72）为1.50mm，下槽口宽（73）为0.80mm，下槽口高（74）为1.00mm，下槽顶半径（75）为1.50mm，下槽部深（76）为5.0mm，下槽底半径（77）为0.70mm。

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