CN204992994U - 三相交流异步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种三相交流异步电机，包括机座、定子组件、转子组件，机座内设有定子组件和转子组件，定子包括定子铁芯、线圈，定子铁芯中部设有用于容纳转子组件的圆筒状通道，所述定子铁芯设有若干个齿，相邻齿间形成有极相槽，线圈采用隔槽嵌线结构嵌入极相槽内。本实用新型因缩小节距节约了铜线，减少铜耗，提高了效率，且过载能力也得到了提高，噪声明显减小，震动也减小启动迅速且平稳，降低了噪声污染。

Description

三相交流异步电机

技术领域

本实用新型涉及一种三相交流异步电机。

背景技术

目前在工农业生产中，三相交流异步电动机已经成为动力的主要来源，世界各国对提高电动机效率、节省原材料、降低噪声等各项指标都十分重视，现中小型三相交流电机的绕组方式可分为单层绕组、双层绕组、同心绕组、叠式绕组和交叉绕组，这些绕组方式普遍采用集中绕组，这些绕组的各个极相组都集中在相邻的几个槽里，因而产生的旋转磁场分布过密，也不利于对高次谐波的消除。

目前电动机虽然尽量采用缩小节距来消除高次谐波和节省铜线，但仍有一定限度，例如三十六槽四极电动机采用了单层交叉绕组，使节距由原来的3（1-10）改为2（1-9）和1（1-8），虽然使绕组节距缩小了，但提高的效率并不理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种三相交流异步电机，解决现有技术定子绕组采用集中绕组，产生的旋转磁场分布过于密集，绕组节距不够理想的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种三相交流异步电机，包括机座、定子组件、转子组件，机座内设有定子组件和转子组件，定子包括定子铁芯、线圈，定子铁芯中部设有用于容纳转子组件的圆筒状通道，所述定子铁芯设有若干个齿，相邻齿间形成有极相槽，线圈采用隔槽嵌线结构嵌入极相槽内。

进一步地，隔槽嵌线结构为线圈每间隔一个以上的极相槽嵌入在极相槽内，即线圈嵌入不相邻的极相槽内，嵌入有线圈的极相槽间空置有一个以上的极相槽。

进一步地，定子铁芯的每相极相槽的总数量为奇数时，所述线圈采用两组绕组交替嵌入。

进一步地，机座的外表面设有排列设置的散热筋，所述转子组件的端部设有散热风扇，所述散热风扇采用后倾式风扇。

进一步地，机座的两端分别设有端盖、罩壳，转子组件包括转轴和转子绕组，转轴的端部通过轴承连接在端盖的端部，轴承还设有轴承盖，罩壳设有若干散热孔。

本实用新型一种三相交流异步电机，当定子铁芯每相极相槽为偶数时仅有一组绕组方式，线圈嵌线时按照隔一槽嵌一边的方式进行嵌线，依次将绕制好的线圈嵌入至定子铁芯中；当定子铁芯每相极相槽为奇数时有两组绕组方式，线圈嵌线时按照两组绕组交替且隔一槽嵌一边的方式进行嵌线，依次将绕制好的线圈嵌入至定子铁芯中。

这种嵌线方式使得定子的绕组结构是采用等距绕组，使绕组节距缩至最小，每个极相组不论有多少个线圈串联在一起，不再集中在相邻的槽里，而是隔一槽嵌一边，每个极相绕组均匀分布在各个磁极下，各极在定子圆周中产生的磁场分布均匀，嵌线也由原来的单双圈隔不同槽数交替嵌放，改为全部隔一槽嵌一边交替的方式嵌线，线圈在定子铁芯的极相槽中的排列由原来的密集型改为松散型。

本实用新型的有益效果：本实用新型（含10KW以上双层绕组大型电机的改绕）因缩小节距节约了铜线，减少铜耗，提高了效率，且过载能力也得到了提高，噪声明显减小，震动也减小启动迅速且平稳，降低了噪声污染。

附图说明

图1是本实用新型实施例电机的结构示意图。

图2是现有三相二极二十四槽单层同心绕组一相的结构示意图。

图3是本实用新型三相二极二十四槽单层等距绕组一相的结构示意图。

图4是现有三相二极三十槽单层同心绕组一相的结构示意图。

图5是本实用新型三相二极三十槽单层等距绕组一相的结构示意图。

图6是现有三相三十槽两极电机的绕组布线示意图。

图7是本实用新型三相三十槽两极电机等距绕组布线示意图。

其中：1-机座，2-散热风扇，3-定子铁芯，4-线圈，5-极相槽一，6-极相槽二。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的理解，下面将结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述，本实施例仅用于解释本实用新型，并不对本实用新型的保护范围构成限定。

实施例

如图1-7所示一种三相交流异步电机，包括机座1、定子组件、转子组件和散热风扇2，机座1内设有定子组件和转子组件，定子包括定子铁芯3、线圈4，定子铁芯3中部设有用于容纳转子组件的圆筒状通道，定子铁芯3设有若干个齿，相邻齿间形成有极相槽，线圈4采用隔槽嵌线结构嵌入极相槽内。

当定子铁芯3每相极相槽为偶数时仅有一组绕组方式，线圈4嵌线时按照隔一槽嵌一边的方式进行嵌线，依次将绕制好的线圈4嵌入至定子铁芯3的极相槽内，如图3、图5所示，线圈4分别在极相槽一5、极相槽二6内嵌线，且极相槽一5、极相槽二6间空置有一个极相槽。

当定子铁芯3每相极相槽为奇数时有两组绕组方式，线圈4嵌线时按照两组绕组交替且隔一槽嵌一边的方式进行嵌线，依次将绕制好的线圈4嵌入至定子铁芯3的极相槽中。

这种嵌线方式使得定子的定子绕组结构是采用等距绕组，使绕组节距缩至最小，每个极相组不论有多少个线圈4串联在一起，不再集中在相邻的槽里，而是隔一槽嵌一边，每个极相绕组均匀分布在各个磁极下，各极在定子圆周中产生的磁场分布均匀，嵌线也由原来的单双圈交替嵌放改为全部隔一槽嵌一边的方式嵌线，线圈4在定子铁芯3的极相槽中的排列由原来的密集型改为松散型，线圈4绕线时所用的绕线模单一，散热风扇2采用后倾式，电机用于按单层绕组嵌线的各种类型的三相交流电机上。

本实用新型提供的一种采用等距绕组的方式，电机绕组节距进一步缩小，从而提高了电机各项性能，并能够节省铜线降低铜耗，提高了电机效率。采用相等节距，使绕组节距缩小，每个极相组不论有多个线圈4串联在一起，不再集中在相邻的槽里，而是隔一槽嵌一边，每个极相绕组均匀分布在各个磁极下，各极在定子圆周中产生的磁场分布均匀，既有利于消除高次谐波，也使电机旋转平稳、噪声下降。

实施例中电机，制造绕线模也由原来的两种或者多种改为只要一种的绕线模就可以了，嵌线也由原来的单双圈交替嵌放，改为全部隔一槽嵌一边的方式嵌线，简化了工艺，提高了效率；实施例中电机的计算方法简单，只要知道槽数和极数就可以计算出全部数据，便于普及推广；

实施例中电机，降低了铁损，且启动迅速，过载能力大于同类型同容量电机；并可进行自动化操作，便于整形，绕组端部整齐美观，所有线圈4都是隔一槽嵌一边，线圈4大小一致，各相邻槽间低边和面边交叉一致，节距可以缩至最小。

原理说明如下：

等距绕组在交流电机中之所以有此种优势，是因为等距绕组使定子铁芯3齿磁路有效面积增大，在同样激磁电流作用下，它的磁通密度小于此类电机的其他绕组，减少了漏磁和谐波分量，在额定负荷下，一般电机设计接近磁通密度的饱和值，而等距绕组使齿磁通密度下降，所以有余量提高过载能力，增加负载使电机电流增加同样值，等距绕组的磁通量要大于同类非等距绕组电机的磁通增量，使输出力矩超过同类型电机的输出力矩。

如图2和图3所示，现有图示与实施例二十四槽两极三相交流异步电机定子铁芯3的剖面图做一比较，当所述定子铁芯3每相极相槽为偶数时仅有一组绕组方式，所述线圈4嵌线时按照隔一槽嵌一边的方式进行嵌线，依次将绕制好的所述线圈4嵌入至所述定子铁芯3中，从图3中可以看出等距绕组每极占磁路（铁芯）为7，而现在电机每极占铁芯为5，等距绕组每相每极的铁芯面积比普通嵌线铁芯面积增加了40%，而且等距绕组采用单层交叉绕组中的小圈，节省了铜线，降低了铜耗，简化了工艺，操作简单，可实现电动机绕组生产自动化。

另对一台5.5KW三相两极、二十四槽深井泵电动机进行改制，原来为单层同心绕组，节距为（1-12）和（1-10），每台原用线3.1kg，经改为等距绕组后，节距全部用（1-10），共绕六个连二绕组，用铜线2.9kg,比原来节省铜线6.5%，而且启动运转性能良好，凡可采用单层绕组布线的三相交流电机，包括三相交流同步电动机、三相交流异步电动机、三相交流同步发电机等的定子绕组均可采用单层等距绕组进行布线，不但节省了铜线6.5%以上，而且增加了导磁截面积40%，从而降低了磁通密度，提高了启动力矩，增大了过载能力，减少了涡流造成的铁损和噪声污染，转速稳定，简化了工艺，减轻了工人劳动强度，也降低了电机的温升，为电机绕组自动化生产提供了条件。

如图4、图5、图6和图7所示，三相三十槽两极电机现有绕组与实施例的等距绕组的比较可以看出，当所述定子铁芯3每相极相槽为奇数时有两组绕组方式，即每相一个连三绕组和一个连二绕组，线圈4嵌线时按照两组绕组交替且隔一槽嵌一边的方式进行嵌线，依次将绕制好的所述线圈4嵌入至所述定子铁芯3中，从图中可以看出等距绕组每极占磁路（铁芯）为9，而现在电机每极占铁芯为6，等距绕组每相每极的铁芯面积比普通嵌线铁芯面积增加了40%，而且等距绕组采用单层交叉绕组中的小圈，节省了铜线，降低了铜耗所引起的温升，每台电机只作一个绕线模简化了工艺，操作简单。

实施例中电机减少了劳动强度，提高了生产效率，提供了自动绕线的可行性，取代了现有电机为提高电机性能所采取的双层等距绕组，因为单层等距绕组工艺简化，不再有双层等距绕组层间绝缘和磁路不能扩展的弊端，单层等距绕组具备了双层等距绕组的绕组端部整齐美观，容易整形的特点，对于10千瓦以上大型电机，为达到等距而采用双层等距绕组，但仍为密集型排列，采用本实用新型成果改为单层等距绕组，即可省去层间绝缘增加了槽容量，也具备了本实用新型所具备的优点。本实用新型应用于三相交流同步电动机、三相交流异步电动机和三相交流同步发电机等的定子绕组，适用于三相交流电机的极相槽为整数的各类电机。

Claims (5)

1.一种三相交流异步电机，其特征在于：包括机座、定子组件、转子组件，机座内设有定子组件和转子组件，定子包括定子铁芯、线圈，定子铁芯中部设有用于容纳转子组件的圆筒状通道，所述定子铁芯设有若干个齿，相邻齿间形成有极相槽，线圈采用隔槽嵌线结构嵌入极相槽内。

2.根据权利要求1所述的三相交流异步电机，其特征在于：隔槽嵌线结构为线圈每间隔一个以上的极相槽嵌入在极相槽内，即线圈嵌入不相邻的极相槽内，嵌入有线圈的极相槽间空置有一个以上的极相槽。

3.根据权利要求1或2所述的三相交流异步电机，其特征在于：定子铁芯的每相极相槽的总数量为奇数时，所述线圈采用两组绕组交替嵌入。

4.根据权利要求1或2所述的三相交流异步电机，其特征在于：机座的外表面设有排列设置的散热筋，所述转子组件的端部设有散热风扇，所述散热风扇采用后倾式风扇。

5.根据权利要求1或2所述的三相交流异步电机，其特征在于：机座的两端分别设有端盖、罩壳，转子组件包括转轴和转子绕组，转轴的端部通过轴承连接在端盖的端部，轴承还设有轴承盖，罩壳设有若干散热孔。