CN106685113B - 一种铸铝转子齿槽结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板；绝缘隔板的第一端面与齿槽本体的一个端壁连接或者接触，第一端面沿着齿槽本体的长度方向延伸至第二端面；第二端面与齿槽本体的另一个端壁连接或者接触，绝缘隔板的底部与齿槽本体的底壁连接。本发明具有相同电磁转矩的情况下，转子电流减小及相应定子电流减小，从而提升电机效率的优点。

Description

一种铸铝转子齿槽结构
技术领域
本发明涉及电动机技术领域，尤其涉及一种铸铝转子齿槽结构。
背景技术
高效电机(High Efficiency Motor)是指效率较高的电机，其效率应该满足相关的能效等级要求。从节约能源、保护环境出发，高效率电动机是现今国际发展趋势，美国、加拿大、欧洲相继颁布了有关法规。欧洲根据电动机的运行时间，制定的CEMEP标准将效率分为eff1(最高)、eff2、eff3(最低)三个等级，从2003-2006年间分步实施。最新出台的IEC60034-30标准将电机效率分为IE1(对应eff2)、IE2(对应eff1)、IE3、IE4(最高)四个等级。我国承诺从2011年7月1日起执行IE2及以上标准。
随着我国加入WTO，我国电机行业所面临的国际社会的巨大竞争压力和挑战日益加剧。从国际和国内发展趋势来看，推广中国高效率电动机是非常有必要的，这也是产品发展的要求，使我国电动机产品跟上国际发展潮流，同时也有利于推进行业技术进步和产品出口的需要。据统计，2015年我国电机耗电占全国耗电量的60％以上，其中小型三相异步电机耗电约占35％，是耗电大户，所以开发中国高效电动机是提高能源利用率的重要措施之一，符合我国发展的需要，是非常必要的。
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能耗的60％～70％，加上非工业电机能耗，电机实际能耗约占总能耗的50％以上。而现今高效节能电机应用比例低。根据国家中小电机质量监督检验中心对国内重点企业198台电机的抽样调查，其中达到2级以上的高效节能电机比例只有8％。这对整个社会资源产生了极大的浪费。
一般情况下，主要考虑从损耗方面提高电机的效率。电动机在将电能转换为机械能的同时,本身也损耗一部分能量，典型交流电动机损耗一般可分为固定损耗、可变损耗和杂散损耗三部分。基于切向电磁力几乎由电枢齿壁上的磁能差产生这个事实，提高槽电流磁感应强度是提高切向电磁力的关键。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种在转子电流一样的情况下能使电磁转矩有所增加，从而提升电机效率的铸铝转子齿槽结构。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，所述齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板；所述绝缘隔板的第一端面与所述齿槽本体的一个端壁连接或者接触，所述第一端面沿着所述齿槽本体的长度方向延伸至第二端面；所述第二端面与所述齿槽本体的另一个端壁连接或者接触，所述绝缘隔板的底部与所述齿槽本体的底壁连接。
优选地：所述绝缘隔板的数量为多个，若干个绝缘隔板等距分布。
优选地：所述绝缘隔板的数量为奇数，位于最中间的绝缘隔板其中轴线与所述齿槽本体的中轴线重合。
优选地：所述齿槽本体的底壁设置有卡槽，所述绝缘隔板的底部卡合在所述卡槽中。
优选地：所述齿槽本体的底壁与所述绝缘隔板的底部通过胶合剂粘合。
优选地：所述齿槽本体为直槽或者斜槽；所述绝缘隔板的长度方向与所述齿槽本体的长度方向平行。
优选地：所述齿槽本体的横截面呈窄口瓶形状。
优选地：所述齿槽本体的槽口为弧形状。
优选地：所述绝缘隔板为大理石板或者陶瓷板。
本发明的优点在于：本发明通过在齿槽本体内设置绝缘隔板，从而减少了齿槽本体的宽度，根据安培环路定理得知，在转子电流不变的条件下，通过缩短r，使得槽电流磁感应强度得到提高，从而使电磁转矩有所增加，意即同样电磁转矩情况下转子电流减小，损耗降低，提升电机效率。
进一步，由于绝缘隔板的数量为奇数，位于最中间的绝缘隔板其中轴线与所述齿槽本体的中轴线重合；使得铸铝后，铸铝部分得是对称均匀的，相比不对称分布，其电磁转矩脉动会进一步降低，从而，进一步提高电机效率。
进一步，通过卡合或者胶合的方式，将绝缘隔板预先定位在齿槽本体中，能有效防止铸铝时，绝缘隔板发生错位移动的现象。
进一步，由于齿槽本体的横截面呈窄口瓶形状，在不影响电动机功率因数及槽面积不变的情况下，缩小转子槽型开口，能减少漏磁。
进一步，通过设置弧形状的槽口，钝化槽开口，使磁路顺畅流通。
进一步，大理石、陶瓷均为良好的绝缘材料，其中大理石的熔点825℃、陶瓷的熔点比铝的熔点在825℃左右、陶瓷熔点在3000℃左右，均大于铝的熔点(660℃左右)，在铸铝的时候，不会发生熔融的现象。同时，大理石、陶瓷均拥有良好的强度，具有加强、支撑的作用。
附图说明
图1为现有技术的铸铝转子齿槽结构的结构示意图。
图2为本发明的铸铝转子齿槽结构的结构示意图。
图3为本发明的铸铝转子齿槽结构的在俯视状态下结构示意图。
图4为本发明实施例4的铸铝转子齿槽结构的结构示意图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合实施例对其作进一步说明。
实施例1
如图2所示，本发明公开一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板12；绝缘隔板12的第一端面121与齿槽本体的一个端壁111连接或者接触，第一端面121沿着齿槽本体的长度方向延伸至第二端面122；第二端面122与齿槽本体的另一个端壁112连接或者接触，绝缘隔板12的底部与齿槽本体的底壁113连接。
本发明相比如图1所示的现有技术，通过在齿槽本体内设置绝缘隔板12，从而减少了齿槽本体的宽度，根据安培环路定理得知，在转子电流不变的条件下，通过缩短r，使得磁感应强度得到提高，从而使电磁转矩有所增加，意即同样电磁转矩情况下转子电流减小，损耗降低，提升电机效率。
在有些实施例中，齿槽本体为直槽或者斜槽；绝缘隔板12的长度方向与齿槽本体的长度方向平行。
实施例2
如图2、3所示，本发明公开一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板12；绝缘隔板12的第一端面121与齿槽本体的一个端壁111连接或者接触，第一端面121沿着齿槽本体的长度方向延伸至第二端面122；第二端面122与齿槽本体的另一个端壁112连接或者接触，绝缘隔板12的底部与齿槽本体的底壁113连接。绝缘隔板12的数量为奇数，若干个绝缘隔板12等距分布。位于最中间的绝缘隔板12其中轴线与齿槽本体的中轴线重合。
设初始不分段铸铝槽的电磁转矩为指数100，见表1。
表1
绝缘隔板数量 1 3 5
电磁转矩指数 133 153 167
如表1所示，随着绝缘隔板数量增加，电磁转矩指数逐渐增加。
由于绝缘隔板12的数量为奇数，位于最中间的绝缘隔板12其中轴线与齿槽本体的中轴线重合；使得铸铝13后，铸铝13部分得是对称均匀的，相比不对称分布，其电磁转矩脉动会进一步降低，从而，进一步提高电机效率。
实施例3
如图2、3所示，本发明公开一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板12；绝缘隔板12的第一端面121与齿槽本体的一个端壁111连接或者接触，第一端面121沿着齿槽本体的长度方向延伸至第二端面122；第二端面122与齿槽本体的另一个端壁112连接或者接触，绝缘隔板12的底部与齿槽本体的底壁113连接。
齿槽本体的底壁113设置有卡槽(图中未画出)，绝缘隔板12的底部卡合在卡槽中或者齿槽本体的底壁113与绝缘隔板12的底部通过胶合剂粘合。
通过卡合或者胶合的方式，将绝缘隔板12预先定位在齿槽本体中，能有效防止铸铝13时，绝缘隔板12发生错位移动的现象。
实施例4
如图4所示，本发明公开一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板12；绝缘隔板12的第一端面与齿槽本体的一个端壁连接或者接触，第一端面沿着齿槽本体的长度方向延伸至第二端面；第二端面与齿槽本体的另一个端壁连接或者接触，绝缘隔板12的底部与齿槽本体的底壁连接。齿槽本体的横截面呈窄口瓶形状。齿槽本体的槽口为弧形状。绝缘隔板12为大理石板或者陶瓷板。
由于齿槽本体的横截面呈窄口瓶形状，在不影响电动机功率因数及槽面积不变的情况下，缩小转子槽型开口，能减少漏磁。通过设置弧形状的槽口，钝化槽开口，使磁路顺畅流通。大理石、陶瓷均为良好的绝缘材料，其中大理石的熔点825℃、陶瓷的熔点比铝的熔点在825℃左右、陶瓷熔点在3000℃左右，均大于铝的熔点(660℃左右)，在铸铝13的时候，不会发生熔融的现象。同时，大理石、陶瓷均拥有良好的强度，具有加强、支撑的作用。
以上仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铸铝转子齿槽结构，包括齿槽本体，其特征在于：所述齿槽本体的空腔中设置有绝缘隔板；所述绝缘隔板的第一端面与所述齿槽本体的一个端壁连接或者接触，所述第一端面沿着所述齿槽本体的长度方向延伸至第二端面；所述第二端面与所述齿槽本体的另一个端壁连接或者接触，所述绝缘隔板的底部与所述齿槽本体的底壁连接；
所述绝缘隔板的数量为多个，若干个绝缘隔板等距分布，且绝缘隔板的数量为奇数，位于最中间的绝缘隔板其中轴线与所述齿槽本体的中轴线重合。
2.根据权利要求1所述的铸铝转子齿槽结构，其特征在于：所述齿槽本体的底壁设置有卡槽，所述绝缘隔板的底部卡合在所述卡槽中。
3.根据权利要求1所述的铸铝转子齿槽结构，其特征在于：所述齿槽本体的底壁与所述绝缘隔板的底部通过胶合剂粘合。
4.根据权利要求1所述的铸铝转子齿槽结构，其特征在于：所述齿槽本体为直槽或者斜槽；所述绝缘隔板的长度方向与所述齿槽本体的长度方向平行。
5.根据权利要求1所述的铸铝转子齿槽结构，其特征在于：所述齿槽本体的横截面呈窄口瓶形状。
6.根据权利要求5所述的铸铝转子齿槽结构，其特征在于：所述齿槽本体的槽口为弧形状。
7.根据权利要求1所述的铸铝转子齿槽结构，其特征在于：所述绝缘隔板为大理石板或者陶瓷板。
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