CN201113577Y - 一种铝线电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铝线电机，包括定子、漆包线，所述的漆包线为铝线，所述的定子由若干定子冲片构成，该定子冲片外径与内径比为1.625～1.74，槽高与内径比为0.169～0.22，铝线电机的极数为4极。本实用新型铝线电机克服传统铜线电机以成本为优化目标的综合性能指标下降的不足，通过铝线代替铜线作为电机的关键导电体，大幅度地降低漆包线的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电机，尤其是一种使用铝漆包线作为导电材料的高性能指标的电机。
背景技术
一般情况下铜占电机单机生产成本的20％左右，随着铜价的大幅度上涨且长时间居高不下，直接导致电机生产成本的大幅增长，目前铜在普通电机单机成本中所占比例已经达到40％左右，在一些高功率的商用电机中所占比例更高，甚至高达50％。电机企业在铜价上涨后难以对电机产品进行相应幅度的提价，企业必须独自消化铜以及其他原材料涨价所带来的不利因素，不得不更多地承担来自成本上涨所带来的压力，因此企业盈利能力水平大受影响。一些规模稍小的电机企业因无法承受巨大的成本压力而实施了半停产甚至停产策略。电机行业是基础传统工业，一向以材料密集、劳动集中和产品微利而著称。在整个成本中，材料成本占到70％以上。一些企业为了应对高铜价所带来的压力，通过缩短铁芯、减小漆包线线规进行以成本为目标的“优化”设计，导致电机的性能指标大打折扣，在电机的效率、功率因数及绕组温升等方面最为突出。
发明内容
本实用新型提供一种成本低、性能好的铝线电机。
一种铝线电机，包括定子、漆包线，所述的定子由若干定子冲片构成，该定子冲片外径与内径比为1.625～1.74，槽高与内径比为0.169～0.22，槽高与轭高比为1.17～1.57，铝线电机的极数为4极。
所述的漆包线为铝线，铝线的直径为0.3～1.6毫米。
所述的定子冲片设有若干个定子槽、相邻定子槽间设有冲片齿，冲片齿为平行齿或基本上为平行齿。
不同型号的电机的定子冲片内径是不同的，但按照现有电机的相关设计标准，当电机的极数、定子冲片外径确定后，定子冲片的内径也是确定的，即定子冲片的内径与电机的极数、定子外径存在对应的关系。
本实用新型针对4极电机，对现有技术标准进行了改进，保持定子冲片原有外径不变，将定子冲片内径缩小，随着定子冲片内径的缩小，相邻定子槽间的冲片齿的顶端沿径向定子冲片中心伸长，使得定子槽的面积加大至原面积的1.35～1.75倍，优选1.5倍。定子槽的原面积即电机的极数、定子外径确定后，原标准的定子冲片中定子槽的面积。定子冲片的内径缩小后，转子冲片的外径也相应缩小。
为了使得定子槽的面积加大至原面积的1.35～1.75倍，除了将原标准的定子冲片的内径缩小，还可以同时将所述的定子槽的底部向定子冲片外圆周扩展，即减小轭高，轭高减小至原标准的0.78～0.92倍。
提供足够大的定子冲片槽面积，有利于嵌入截面积较大的铝漆包线，使铝漆包线替代铜漆包线后的电机定子冷态直流电阻接近或适当减小，从而在电机同等容量的情况下降低绕组损耗，提高效率。均匀设计的冲片结构，其定子齿部及轭部磁通密度、转子齿部及轭部磁通密度分布合理相对均衡，有利于减小冲片的铁损耗，减少电机发热，降低绕组温升。
本实用新型铝线电机，区别于传统意义上的简单的铝漆包线替代铜漆包线。传统意义上的铝线电机仅仅是用相同规格或略有增大的铝线替代铜线，存在功率因数低、效率低、发热快、寿命短、噪声大、过载能力低、起动力矩小等问题，电机综合性能指标大打折扣。
本实用新型铝线电机与传统优化节材电机“缩短铁芯、减小漆包线线规”反其道而行之，铁芯长度不缩短或适当增加，漆包线线规显著增大，因此在同等齿轭磁通密度的情况下气隙磁密低、电机振动小、噪声低、功率因数高。
本实用新型铝线电机，其它性能指标如起动电流倍数、起动转矩倍数、最大转矩倍数等满足相关产品的技术条件的要求。为了实现产品零部件的通用化、系列化，定子冲片外径和转子冲片的内径与标准对应规格的冲片相同。这样，电机机座、端盖、转轴、轴承内外盖、轴承等相关零部件及工装夹具可以与普通铜漆包线电机互相通用，便于组织批量生产和最大限度地降低企业上铝线电机项目的投入。
本实用新型铝线电机克服传统铜线电机以成本为优化目标的综合性能指标下降的不足，通过铝线代替铜线作为电机的关键导电体，大幅度地降低漆包线的成本。
附图说明
图1为现行国家标准中4极电机定子冲片结构示意图；
图2为本实用新型4极铝线电机定子冲片结构示意图；
具体实施方式
参见附图，图中D表示定子冲片外径；d表示定子冲片内径；H1表示定子冲片槽高；H2表示定子冲片轭高，CK为冲片槽底部宽度，CK/6表示该段距离为CK(冲片槽底部宽度)的六分之一。
由于本实用新型主要针对现有技术中的定子冲片进行改进，除定子冲片的其他部件可采用现有技术中的通用部件。
本实用新型中铝线电机定子冲片包括若干个定子槽、相邻定子槽间设有冲片齿，冲片齿为平行齿或基本上为平行齿。
表1中为现有普通4极电机定子冲片尺寸和本实用新型铝线电机定子冲片尺寸的对比。
表1
| 参数 | 现有普通4极电机定子冲片尺寸 | 本实用新型电机定子冲片尺寸 |
| 外径/内径 | 1.47～1.625 | 1.625～1.74 |
| 槽高/轭高 | 0.7～1.1 | 1.17～1.57 |
| 槽高/内径 | 0.1～0.15 | 0.169～0.22 |
表1中可以看出当电机的极数(4极)、定子外径确定后，本实用新型铝线电机定子冲片的内径略小、槽高加大、槽高与轭高比加大。
随着定子冲片内径的缩小，相邻定子槽间的冲片齿的顶端沿径向定子冲片中心伸长，使得定子槽的面积加大。
图1中现有标准定子冲片外径210毫米，定子冲片内径136毫米，则外径/内径＝1.54，图2中本实用新型铝线电机定子冲片外径210毫米，定子冲片内径缩小至128毫米，则外径/内径＝1.64。
图1中现有标准定子冲片槽高18.23毫米，则槽高/内径＝0.134；图2中本实用新型铝线电机定子冲片槽高24.63毫米，则槽高/内径＝0.192。
图1中现有标准定子冲片轭高18.76毫米，则槽高/轭高＝0.97；图2中本实用新型铝线电机定子冲片轭高16.37毫米，则槽高/轭高＝1.505。
Claims (4)
1. 一种铝线电机，包括定子、漆包线，其特征在于：所述的定子由若干定子冲片构成，该定子冲片外径与内径比为1.625～1.74，槽高与内径比为0.169～0.22，铝线电机的极数为4极。
2. 如权利要求1所述的铝线电机，其特征在于：定子冲片的槽高与轭高比为1.17～1.57。
3. 如权利要求1所述的铝线电机，其特征在于：所述的漆包线为铝线，铝线的直径为0.3～1.6毫米。
4. 如权利要求1所述的铝线电机，其特征在于：定子冲片设有若干个定子槽、相邻定子槽间设有冲片齿，冲片齿为平行齿或基本上为平行齿。
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