CN202550846U - 一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机 - Google Patents

一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，包括定子和转子；转子槽数与转子齿宽的乘积值是转子轭高的4.4～6.2倍。本实用新型通过对转子的槽数、齿宽以及轭高相互比例的合理设置，使得定转子磁路分布相对平衡，有效降低冲片的铁损耗、减小激磁电流，降低电磁噪声，提高电动机效率，提高功率因数，降低电动机绕组发热，延长电动机使用寿命。

Description

一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机
技术领域
本实用新型属于电机制造技术领域，具体涉及一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机。
背景技术
目前，国内三相异步电动机技术已普遍应用于2极、4极、6极、8极、10极、12极中。现有技术中，2极定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭部高度的4.42～6.05倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭部高度的7.3～18.85倍(所述的转子轭部高度与转轴的尺寸无关，即没有考虑转轴的影响)。实际上，电机转轴通常采用优质碳素钢，例如45#钢，众所周知，对于2极电机，由于45#钢的导磁性，电机通电时转轴上有磁通流过，转轴分担了一部分转子冲片的轭部磁通，因此转子冲片的有效轭部高度就相当于在实际轭部高度(不考虑转轴影响时的)基础上增加了转轴直径的1/3。故现有技术中，2极转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子有效轭部高度的4.53～6.13倍。
众所周知，对于“防潮”、“防霉”、“防腐蚀”的电动机，转轴材料不能采用45#钢，而应优选采用不锈钢材质。
但对于采用不锈钢转轴的2极的电动机，由于不锈钢的导磁性能很差，可以忽略其导磁性，因此采用不锈钢转轴的2极转子冲片的有效轭部高度就相当于实际的轭部高度。如图1所示，当借用现有的2极的转子冲片制作，应用于不锈钢转轴的2极三相异步电动机中，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积仍然是转子轭部高度的7.3～18.85倍；当转子齿部磁通密度为一个合理值(例如：15500高斯)时，转子轭部的磁通密度则为18010～46500高斯，显然轭部磁通密度过于饱和；有时为了使转子轭部磁路的磁通密度满足要求，不得不加长铁心长度，导致齿部磁通密度太低，造成材料的浪费，成本的增加。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，能够满足定转子磁路分布相对平衡的性能要求。
一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，包括定子和转子；所述的定子和转子分别由若干定子冲片和若干转子冲片叠加而成；
所述的转子槽数与转子齿宽的乘积值是转子轭高的4.4～6.2倍。
优选地，所述的转子槽数与转子齿宽的乘积值等于或接近等于定子槽数与定子齿宽的乘积值；可使得定子与转子的磁路相对均衡，并使得磁性材料得到充分的利用，从而降低成本、降低铁耗、提高性能。
优选地，当所述的转子槽数大于定子槽数，则转子斜槽距离为定子齿距；当所述的转子槽数小于定子槽数，则转子斜槽距离为转子齿距；能够削弱电动机定转子的齿谐波。
所述的转子为鼠笼型；所述的定子的冲片齿为平行齿。
本实用新型通过对转子的槽数、齿宽以及轭高相互比例的合理设置，使得定转子磁路分布相对平衡，有效降低冲片的铁损耗、减小激磁电流，降低电磁噪声，提高电动机效率，提高功率因数，降低电动机绕组发热，延长电动机使用寿命。
附图说明
图1为现有采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机转子冲片的结构示意图。
图2为本实用新型电动机转子冲片的结构示意图。
其中：Q2为转子槽数，bt2为转子齿宽，hj2为转子轭高，hj2’为转子有效轭高，Di2为转轴直径。
具体实施方式
为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案进行详细说明。
一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，包括定子和转子，转子为鼠笼型，定子的冲片齿为平行齿；定子和转子分别由若干定子冲片和若干转子冲片叠加而成；图2为转子冲片的结构。
如图2所示，转子槽数与转子齿宽的乘积值是转子轭高的4.4～6.2倍；即Q2×bt2＝(4.4～6.2)hj2。这样，使得转子齿部磁通密度为转子轭部磁通密度的1.0～1.4倍，电机转子冲片得到充分合理的利用。当转子齿部磁通密度为一个合理值(例如：15500高斯)时，转子轭部的磁通密度则为11070～15550高斯，显然定转子磁路相对均衡，使得磁性材料能够得到充分的利用，从而降低成本、降低铁耗、提高性能。
本实施方式中，转子槽数与转子齿宽的乘积值等于定子槽数与定子齿宽的乘积值；转子槽数小于定子槽数，转子斜槽距离为转子齿距。
采用现有的转子冲片设计不锈钢转轴的2极三相异步电动机，以额定功率30kW为例，其磁路性能如表1所示：
表1
  定子齿磁密(Gs)：15912.2686   定子轭磁密(Gs)：14192.487
  转子齿磁密1(Gs)：9232.4256   转子齿磁密2(Gs)：15835.4949
  转子轭磁密(Gs)：35371.2833   气隙磁密(Gs)：6579.507
可见，转子轭磁密为35371.2833，磁路太过饱和；则会使得电动机激磁电流显著增加，电动机效率、功率因数下降，电动机电磁噪声增大。
而本实施方式采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，额定功率30kW为例，其磁路性能如表2所示：
表2
  定子齿磁密(Gs)：15433.8918   定子轭磁密(Gs)：14174.6982
  转子齿磁密1(Gs)：8954.8676   转子齿磁密2(Gs)：15359.4262
  转子轭磁密(Gs)：15024.1048   气隙磁密(Gs)：6381.7047
可见，定子齿磁密与定子轭磁密、转子齿磁密2与转子轭磁密、定子齿磁密与转子齿磁密2、定子轭磁密与转子轭磁密均相对均衡。因此，本实施方式可以有效减小激磁电流，降低电磁噪声，提高电动机效率，提高功率因数，降低电动机绕组发热，延长电动机使用寿命。

Claims (5)

1.一种采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，包括定子和转子；其特征在于：
所述的转子槽数与转子齿宽的乘积值是转子轭高的4.4～6.2倍。
2.根据权利要求1所述的采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，其特征在于：所述的转子槽数与转子齿宽的乘积值等于定子槽数与定子齿宽的乘积值。
3.根据权利要求1所述的采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，其特征在于：当所述的转子槽数大于定子槽数，则转子斜槽距离为定子齿距；当所述的转子槽数小于定子槽数，则转子斜槽距离为转子齿距。
4.根据权利要求1所述的采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，其特征在于：所述的转子为鼠笼型。
5.根据权利要求1所述的采用不锈钢转轴的2极三相异步电动机，其特征在于：所述的定子的冲片齿为平行齿。
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