CN109256901A - 一种ie4能效等级低压大功率电机 - Google Patents

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顾德军
刘憬奇
黄先锋
汤惠明
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Shanghai Electrical Apparatus Research Institute Group Co Ltd
Shanghai Motor System Energy Saving Engineering Technology Research Center Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种IE4能效等级低压大功率电机，包括轴，轴的前、后两端分别套设有前轴承装配及后轴承装配，前端盖及后端盖分别设于前轴承装配及后轴承装配上，前端盖与后端盖之间设有机座，机座内设有有绕组定子铁心及铸铝转子，铸铝转子套设在轴上，其特征在于，机座及后端盖设于风罩内，风罩内设有外风扇，外风扇位于风罩与后端盖之间，由外风扇与机座外的外通道组成外风路；机座内设有内风扇，内风扇位于后端盖与铸铝转子之间，由内风扇与机座内的内通道组成内风路。本发明通过优化电机结构，使得产品能效等级达到了IE4能效等级，采用多种措施，降低电机损耗，提高电机效率，减少材料成本10％‑15％，效率提高1％左右。

Description

一种IE4能效等级低压大功率电机
技术领域
本发明涉及一种低压大功率电机，尤其涉及一种IE4能效等级低压大功率电机，属于中小型电机领域。
背景技术
电机行业在我国国民经济中占据重要地位，据统计，电机总耗电量约占全社会总用电量的64％，其中工业领域电机总用电量约占工业用电的75％，工业领域电机能效每提高一个百分点，可年节约用电260亿千瓦时左右，因此高效节能电机是国家重点支持发展的方向。随着IEC60034-30-1:2014标准的发布，IE4效率等级为目前全球范围最高的三相交流电动机效率等级。
三相交流电动机IE4较IE3效率水平的提高远大于从IE2到IE3的幅度。IEC组织做出这一决定，主要是考虑IE4效率等级应该用永磁电动机方式来实现，对异步电动机达到IE4效率水平来说，就带来了相当高的难度。而对于大功率电机，本身效率就已经很高，效率提高的空间不大，因此达到IE4能效等级有很大的困难。
发明内容
本发明的目的是：提高现有的低压大功率电机的电机效率。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种IE4能效等级低压大功率电机，包括轴，轴的前、后两端分别套设有前轴承装配及后轴承装配，前端盖及后端盖分别设于前轴承装配及后轴承装配上，前端盖与后端盖之间设有机座，机座内设有有绕组定子铁心及铸铝转子，铸铝转子套设在轴上，有绕组定子铁心设于铸铝转子外，其特征在于，机座及后端盖设于风罩内，风罩内设有外风扇，外风扇位于风罩与后端盖之间，由外风扇与机座外的外通道组成外风路；
机座内设有内风扇，内风扇位于后端盖与铸铝转子之间，由内风扇与机座内的内通道组成内风路；
机座前、后两端的壁厚较中部的壁厚厚，机座内侧的前、后两端分别设有散热筋。
优选地，所述有绕组定子铁心采用双层不等匝绕组。
优选地，所述铸铝转子中的转子冲片采用闭口槽冲片。
优选地，所述闭口槽冲片的桥拱高度在0.2mm～1mm之间。
优选地，所述有绕组定子铁心包括双层不等匝绕组，双层不等匝绕组内设有层间绝缘，双层不等匝绕组外圆周面设有槽绝缘，槽绝缘底部设有槽楔。
本发明通过优化电机结构，使得产品能效等级达到了IE4能效等级，采用多种措施，降低电机损耗，提高电机效率，减少材料成本10％-15％，效率提高1％左右。
附图说明
图1为IE4能效等级低压大功率电机主视图的剖视图；
图2为IE4能效等级低压大功率电机绝缘结构。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供的一种IE4能效等级低压大功率电机包括前轴承装配1、前端盖2、轴3、机座4、有绕组定子铁心5、铸铝转子6、内风扇7、后轴承装配8、后端盖9、外风扇10及风罩11。
由外风扇10与机座4外的外通道组成外风路，由内风扇7与机座4内的内通道组成内风路，外风路与内风路属于轴向通风结构。本发明采用双风路结构，有利于电机的散热。
机座4采用前、后两端的壁厚较之中部的壁厚厚的哑铃型结构。同时，在机座4内侧的前、后两端分别设置散热筋。这种哑铃型结构更有利于冷却风充分热交换，提高了散热效率，降低定子铜耗和温升。
有绕组定子铁心5采用双层不等匝绕组，改善气隙波形，降低电机定子铜耗和杂散损耗。其绝缘结构如图2所示为减薄的绝缘结构，绝缘减薄20％左右，包括槽楔12、双层不等匝绕组13、层间绝缘14、槽绝缘15。减薄的绝缘结构提高了有效材料的使用，降低了定子铜耗，提高了产品效率，产品效率等级达到IE4能效等级。
双层不等匝绕组13的电磁线采用QZY-2/180的“180级聚酯亚胺漆包铜圆线”(GB/T6109.5)或经试验验证过的耐热等级等于或者高于180级的漆包铜圆线。
槽绝缘15采用绝缘等级高于155级的薄膜、纤维纸或布柔软复合材料(如采用杜邦864的NMN等)，复合材料中聚脂薄膜厚度应不小于0.075mm，其性能应满足GB/T 5591.3的要求。
槽楔12采用聚酯玻璃纤维引拔槽楔或环氧玻璃纤维引拔槽楔或3240环氧酚醛层压玻璃布板槽楔(JB/T 10508)。槽楔12长度比相应槽绝缘15短4～6mm，槽楔12下垫槽绝缘盖，其长度与槽绝缘15相同，也可用槽绝缘在槽口处折包替代槽绝缘盖。
有绕组定子铁心5采用浸烘处理：对普通沉浸工艺，采用无溶剂漆二次浸烘或者采用一次浸漆旋转烘培；对真空浸渍，可采用一次浸烘工艺，采用无溶剂漆，减少污染物的排放，达到绿色环保的工艺要求。
铸铝转子6中的转子冲片采用闭口槽冲片，闭口槽桥拱高度在0.2mm～1mm之间。轴3与铸铝转子6采用直槽键连接，用于降低杂散损耗，改善电机的性能。
表1部分典型电磁线规格技术要求

Claims (5)

1.一种IE4能效等级低压大功率电机，包括轴(3)，轴(3)的前、后两端分别套设有前轴承装配(1)及后轴承装配(8)，前端盖(2)及后端盖(9)分别设于前轴承装配(1)及后轴承装配(8)上，前端盖(2)与后端盖(9)之间设有机座(4)，机座(4)内设有有绕组定子铁心(5)及铸铝转子(6)，铸铝转子(6)套设在轴(3)上，有绕组定子铁心(5)设于铸铝转子(6)外，其特征在于，机座(4)及后端盖(9)设于风罩(11)内，风罩(11)内设有外风扇(10)，外风扇(10)位于风罩(11)与后端盖(9)之间，由外风扇(10)与机座(4)外的外通道组成外风路；
机座(4)内设有内风扇(7)，内风扇(7)位于后端盖(9)与铸铝转子(6)之间，由内风扇(7)与机座(4)内的内通道组成内风路；
机座(4)前、后两端的壁厚较中部的壁厚厚，机座(4)内侧的前、后两端分别设有散热筋。
2.如权利要求1所述的一种IE4能效等级低压大功率电机，其特征在于，所述有绕组定子铁心(5)采用双层不等匝绕组。
3.如权利要求1所述的一种IE4能效等级低压大功率电机，其特征在于，所述铸铝转子(6)中的转子冲片采用闭口槽冲片。
4.如权利要求3所述的一种IE4能效等级低压大功率电机，其特征在于，所述闭口槽冲片的桥拱高度在0.2mm～1mm之间。
5.如权利要求1所述的一种IE4能效等级低压大功率电机，其特征在于，所述有绕组定子铁心(5)包括双层不等匝绕组(13)，双层不等匝绕组(13)内设有层间绝缘(14)，双层不等匝绕组(13)外圆周面设有槽绝缘(15)，槽绝缘(15)底部设有槽楔(12)。
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