专利名称：一种8/16变极多速三相异步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电机设计技术领域，具体涉及一种8/16变极多速三相异步电动机。
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极等各极中。现有技术中，6极三相异步电动机，定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭高的10 18倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭高的7 16倍；8极三相异步电动机，定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭高的15 25倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭高的8 23倍；10极三相异步电动机，定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭高的M 27倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭高的9 M 倍；12极三相异步电动机，定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭高的25 观倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭高的10 沈倍；而对于8/16变极多速三相异步电动机的定转子冲片，目前大多采用现有的6 12极的某一极数的三相异步电动机定转子冲片。图1 (a)为现有技术采用8极三相异步电动机定子冲片作为8/16变极多速三相异步电动机定子冲片的结构示意图，当16极定子齿部的磁通密度为一个合理值(例如15500 高斯)时，16极定子轭部的磁通密度则为4620 7710高斯，即16极时的定子轭部磁通密度是定子齿部磁通密度的0. 3 0. 5倍(而8极时的定子轭部磁通密度是定子齿部磁通密度的0. 6 1. 0倍，可以接受)，造成16极定子磁路不平衡。图1 (b)为现有技术采用10极三相异步电动机转子冲片作为8/16变极多速三相异步电动机转子冲片的结构示意图，当16极转子齿部磁通密度为一个合理值(例如15500 高斯)时，16极转子轭部的磁通密度则为2770 7400高斯，即16极时的转子轭部磁通密度是转子齿部磁通密度的0. 18 0. 48倍(而8极时的转子轭部磁通密度是转子齿部磁通密度的0. 36 0. 96倍，勉强可以接受)，造成16极转子磁路不平衡。如果采用8极三相异步电动机转子冲片结构，则转子轭部的磁通密度将更低，磁路将更不平衡。可见，采用现有的6 12极的某一个极数的三相异步电动机定转子冲片作为8/16变极多速三相异步电动机的定转子冲片，会导致磁路分布极不平衡，定子齿部磁路的磁通密度过于饱和而定子轭部磁路的磁通密度又过低，无法使磁性材料得到充分的应用；有时为了使定子齿部磁路的磁通密度满足要求，不得不加长铁心长度，导致材料的浪费，成本的增加。转子磁路同样存在上述磁路分布不平衡的问题。现有技术中，常用的三相异步电动机定转子配合的槽数比Q1/Q2有36/28、48/44、 M/58、72/58、72/86、72/84、90/72、90/106等，应用于8/16变极多速三相异步电动机中每极每相槽数大多为非整数；例如，定子槽数Ql = 90，则定子每极每相槽数(8极时q = Ql/ m/2P = 90/3/8 = 15/4，16 极时q = Ql/m/2P = 90/3/16 = 15/8，)为非整数。当每极每相槽数为非整数时，绕组中的相带谐波含量异常丰富，电动机运行时电磁噪声显著；同时由于相带谐波含量增加导致电动机谐波漏抗增大、杂散损耗增加，电动机起动力矩、最大力矩及电动机运行效率下降；此外，当每极每相槽数为非整数时，三相绕组之间为非对称排列， 致使定子绕组嵌线工时增加，出错率增大。虽然当Ql = 48可以满足定子每极每相槽数为整数的条件，但现有技术中的48/44 系的三相异步电动机为4极或8极三相异步电动机，现有技术中的8极定子冲片，QlXbtl =(15 25)hjl ；8极转子冲片，Q2Xbt2 = (8 23)hj2 ；btl为定子齿宽，hjl为定子轭高，bt2为转子齿宽，hj2为转子轭高；而4极定子冲片的槽数和定子齿宽的乘积与定子轭高的比值以及4极转子冲片的槽数和转子齿宽的乘积与转子轭高的比值则更加小。定子齿部磁通密度与定子轭部磁通密度极不均衡，转子齿部磁通密度与转子轭部磁通密度也极不均衡，使磁性材料得不到充分地利用。此外，采用现有的6 12极的某一个极数的三相异步电动机定子冲片作为8/16 变极多速三相异步电动机定子冲片结构，还可能产生电磁噪声，以及运行时产生附加转矩等不良现象。
发明内容本实用新型提供了一种8/16变极多速三相异步电动机，解决了现有8/16变极多速三相异步电动机所存在的上述技术缺陷，满足8/16变极多速三相异步电动机对振动、噪声、效率、力矩等综合性能的要求。一种8/16变极多速三相异步电动机，包括定子和与之配合的转子；所述的定子的定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积值为定子轭高的四 32倍，使得8极时定子轭部磁通密度为定子齿部磁通密度的1. 15 1. 25倍；16极时定子轭部磁通密度为定子齿部磁通密度的0. 58 0. 64倍；所述的转子的转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积值为转子轭高的四 32倍，使得8极时转子轭部磁通密度为转子齿部磁通密度的1. 15 1. 25倍；16极时转子轭部磁通密度为转子齿部磁通密度的0. 58 0. 64倍。优选的技术方案中，所述的定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积值等于或接近于所述的转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积值；使得定子冲片与转子冲片的磁路相对均衡，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。优选的技术方案中，所述的定子冲片与所述的转子冲片的槽数比为48/44、96/72、 96/108 或 144/120 ；使得定子每极每相槽数(q = Ql/m/2P，例如 Ql = 96，m = 3，2P = 16， q = 96/3/16 = 2)为整数，降低了电动机运行时电磁噪声，减少了绕组中的相带谐波含量。优选的技术方案中，所述的定子冲片的冲片齿为平行齿。优选的技术方案中，当所述的定子冲片的槽数小于所述的转子冲片的槽数，所述的转子的斜槽距离为所述的定子冲片的齿距；当所述的定子冲片的槽数大于所述的转子冲片的槽数，所述的转子的斜槽距离为所述的转子冲片的齿距；能够削弱电动机定转子的齿谐波。优选的技术方案中，所述的转子为鼠笼型转子。本实用新型通过对三相异步电动机定转子冲片的槽数、齿宽以及轭高的相互比例的合理设定，使得定转子冲片结构均勻，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均衡，有效降低了冲片的铁损耗、减少了电机发热和降低了绕组温升，减少了绕组中的相带谐波含量，降低了电动机运行时电磁噪声，完全满足8/16变极多速三相异步电动机对振动、噪声、效率、力矩等综合性能的要求。
图1 (a)为现有技术采用8极三相异步电动机定子冲片作为8/16变极多速三相异步电动机定子冲片结构示意图。图1 (b)为现有技术采用10极三相异步电动机转子冲片作为8/16变极多速三相异步电动机转子冲片结构示意图。图2(a)为本实用新型8/16变极多速三相异步电动机的定子冲片结构示意图。图2(b)为本实用新型8/16变极多速三相异步电动机的转子冲片结构示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本实用新型，
以下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。如图2所示，一种8/16变极多速三相异步电动机，包括定子和与之配合的转子。定子的定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积值为定子轭高的30倍，S卩=QlXbtl = 30hjl，定子冲片的冲片齿为平行齿；能够反映出定子冲片的轭部高度hjl相对定子齿宽 btl较小，使得定子齿部和轭部的磁路均衡，磁性材料能够得到充分的利用。转子的转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积值为转子轭高的30倍，即Q2Xbt2 = 30hj2，转子为鼠笼型转子；能够反映出转子冲片的轭部高度hj2相对转子齿宽bt2较小，使得转子齿部和轭部的磁路均衡，磁性材料能够得到充分的利用。表1为现有技术90槽跨距为8的8/16变极多速三相异步电动机8极时定子绕组的谐波分析；表2为本实施方式96槽跨距为8的8/16变极多速三相异步电动机8极时定子绕组的谐波分析；表2为本实施方式96槽跨距为8的8/16变极多速三相异步电动机16 极时定子绕组的谐波分析。表1 现有技术8/16变极多速三相异步电动机8极时定子绕组的谐波数据
权利要求1.一种8/16变极多速三相异步电动机，包括定子和与之配合的转子，其特征在于所述的定子的定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积值为定子轭高的四 32倍；所述的转子的转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积值为转子轭高的四 32倍。
2.根据权利要求1所述的8/16变极多速三相异步电动机，其特征在于所述的定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积值等于所述的转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积值。
3.根据权利要求1所述的8/16变极多速三相异步电动机，其特征在于所述的定子冲片与所述的转子冲片的槽数比为48/44、96/72、96/108或144/120。
4.根据权利要求1所述的8/16变极多速三相异步电动机，其特征在于所述的定子冲片的冲片齿为平行齿。
5.根据权利要求1所述的8/16变极多速三相异步电动机，其特征在于当所述的定子冲片的槽数小于所述的转子冲片的槽数，所述的转子的斜槽距离为所述的定子冲片的齿距；当所述的定子冲片的槽数大于所述的转子冲片的槽数，所述的转子的斜槽距离为所述的转子冲片的齿距。
6.根据权利要求1所述的8/16变极多速三相异步电动机，其特征在于所述的转子为鼠笼型转子。
专利摘要本实用新型公开了一种8/16变极多速三相异步电动机，包括定子和与之配合的转子，定子的定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积值为定子轭高的29～32倍，转子的转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积值为转子轭高的29～32倍。本实用新型通过对三相异步电动机定转子冲片的槽数、齿宽以及轭高的相互比例的合理设定，使得定转子冲片结构均匀，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均衡，有效降低了冲片的铁损耗、减少了电机发热和降低了绕组温升，减少了绕组中的相带谐波含量，降低了电动机运行时电磁噪声，完全满足8/16变极多速三相异步电动机对振动、噪声、效率、力矩等综合性能的要求。
文档编号H02K17/14GK202183714SQ20112028714
公开日2012年4月4日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者余海刚 申请人:浙江创新电机有限公司