专利名称：超高效4000瓦6极三相异步电动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机，特别是一种超高效4000瓦6极三相异步电动机。
背景技术：
电动机自问世至今已经有近二百年历史，三相异步电动机也有一百多年历史，目前广泛地应用于各工、农、林、牧业等各行各业，以及生活的各个领域，已成为工业生产和人民生活中的必需设备，但同时也成为了生产和生活中耗能最大的电器设备，于是如何使电动机节能环保就成为了人们面前的重要课题。我国是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上目前缺电最为严重的发展中国家，从1992年起我国的年发电量和用电量均居世界第二位，我国的能源短缺大多是因为能源浪费和利用不当所造成，目前我国工业能耗约占总能耗的70%，其中电机能耗约占工业总能耗的60°/Γ70%，因此，电动机能源效率水平的提高对于我国 能源节约、环境保护以及促进经济发展具有重要意义，根据调查，我国IEl (国际电机能效等级标准)等级的电动机使用量仍然占总使用量的90%以上，而ΙΕ2以上的高效节能电动机使用比例只占总使用量的8%，能够达到ΙΕ3等级的超高效节能电动机的使用更是凤毛麟角；这种状况对整个社会资源产生了极大的浪费，是发展低碳经济的严重阻力，所以，研究开发高效电动机是提高能源利用率的重要措施之一，符合我国和世界经济发展的需要。目前我国市场上通用的是Υ2系列三相异步电动机，这种电动机包括定子和转子两大部分，其定子铁心是由硅钢片制作的定子冲片叠压而成，冲片上有若干凹槽，凹槽内镶嵌定子绕组，转子的转轴上套装有用硅钢片制作的由转子冲片叠压而成的转子磁极，转子磁极上有转子绕组形成的闭合回路；当定子通入电流以后，产生的磁力线通过转子，并在其中产生感应电流，短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使短路环部分和未短路环部分产生的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场；通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动而感生电动势和电流，旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使转子旋转起来，实现电能与机械能的变换；在满负荷工况条件下，电动机的效率一般较高，通常在80%左右；然而，一旦负荷下降，电机的效率便随之显著下降，因为电动机选型时是按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的，多数电机在大部分运行时间的负荷率都在50% 60%，所以实际运行时的效率都比较低。目前市场上使用的4000瓦6极三相异步电动机绝大部分是IEl等级的，其能量转换效率为81. 4%，也有少量ΙΕ2等级的，其能量转换效率上升到了 84. 6%，但是其节能效果仍然无法满足当前发展低碳经济的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种对4000瓦6极三相异步电动机的定子、转子及其铁心长度、冲片槽数、槽形和尺寸进行优化设计的方法，通过综合降低其运行损耗，来达到在确保输出功率为4000瓦的前提下,更大限度地降低输入功率目的。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种超高效4000瓦6极三相异步电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁心、定子冲片槽和定子扣片槽，转子包括转子铁心和转子冲片槽，其特征在于所述的定子外径为22. 00cm，定子内径为15. 00cm，定子铁心的长度为16. 30cm,所述的定子冲片槽的数量为54个且呈环状均匀分布，定子冲片槽的槽形为斜肩圆底槽，其中槽口宽度为2. 50mm,槽口高度为O. 80mm,槽上部深为15. 80mm,槽肩宽度为4. 20mm，槽肩高度为I. 20mm，槽底半径为3. 00mm，所述的定子扣片槽中心线从定子冲片槽的两槽中间穿过，所述的转子外径为14. 93cm，转子内径为4. 20cm，转子铁心的长度为16. 30cm，所述的转子冲片槽的数量为42个且呈环状均匀分布，转子冲片槽的槽形为圆顶圆底槽，其中槽口宽度为I. 00mm，槽口高度为O. 60mm，槽上部深为16. 00mm，槽顶半径为2. 50mm,槽底半径为I. 30mm。本发明的有益效果是由于将定子和转子的外径、内径、铁心长度以及冲片槽的数量、槽形和尺寸进行了系统性的优化合理设计，使得定子绕组损耗只有215. 2W，转子绕组损耗只有140. 5W，铁心损耗只有23. 7W，包括杂散损耗60. 0W，机械损耗23. 4W，其能源总损耗量仅有462. 8W，而现有的4000瓦6极三相异步电动机定子绕组损耗有370. 2W，转子绕组损耗有139. 7W，铁心损耗有120. 9W，包括杂散损耗60. 0W，机械损耗19. 4W，其能源总损耗量有710. 3W，本发明所需要的能源损耗量减少了 34. 84%，大大节约了能源；在输出功率同 为4000瓦的前提下，现有同类产品需要的输入功率为4. 710kW，能源转换效率为84. 9%，而本发明所需的输入功率仅为4. 463kff,能源转换效率达89. 6%，提高了 4. 7%，与国际电机能效等级标准的最高等级IE3对4000瓦6极三相异步电动机的效率标准要求86. 8%相比，能量转换效率超过标准2. 8%，大大提高了能源转换效率；同时，定子相电流从5. 37A降到了
4.62A，降低了 13. 97% ;由于将定子扣片槽中心线设计成从定子冲片槽的两槽中间穿过，削弱了气隙中的径向电磁力波，减少了电磁振动，降低了电磁噪声。
图I为本发明超高效4000瓦6极三相异步电动机的剖视结构示意图。图2为本发明定子冲片结构示意图。图3为本发明定子冲片槽结构示意图。图4为本发明转子冲片结构示意图。图5为本发明转子冲片槽结构示意图。图中1.定子，2.转子，3.定子扣片槽，4.定子铁心，5.转子铁心，6.定子冲片槽，7.转子冲片槽，8.定子内径，9.定子扣片槽中心线，10.转子外径，11.转子内径，12.定子外径，61.槽口宽度，62.槽口高度，63.槽上部深，64.槽肩宽度，65.槽肩高度，66.槽底半径，71.槽口宽度，72.槽口高度，73.槽上部深，74.槽顶半径，75.槽底半径。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。如图I所示，本发明包括定子I和转子2两个主要部分，基本材料、结构和制作方法与普通4000瓦6极三相异步电动机相同，不同的地方是将定子外径12做成22. OOcm,定子内径8做成15. OOcm,定子冲片槽6的数量做成54个且呈环状均匀分布，定子冲片槽6的槽形做成斜肩圆底槽，将其中槽口宽度61做成2. 50mm,槽口高度62做成O. 80mm,槽上部深63做成15. 80mm，槽肩宽度64做成4. 20mm，槽肩高度65做成I. 20mm，槽底半径66做成3. OOmm,将定子扣片槽中心线9从定子冲片槽6的两槽中间穿过,然后组装成定子铁心4，将定子铁心4的长度做成16. 30cm ;再将转子外径10做成14. 93cm，将转子内径11做成4. 20cm，将转子冲片槽7的数量做成42个且呈环状均匀分布，转子冲片槽7的槽形做成圆顶圆底槽，将其中槽口宽度71做成I. OOmm,槽口高度72做成O. 60mm,槽上部深73做成16. OOmm,槽顶半径74做成2. 50mm,槽底半径75做成I. 30mm,然后将转子铁心5的长度做成16. 30cm ;其它部分按照普通方法做成4000瓦6极三相异步电动机，即完成超高效4000瓦6极三相异步电动机的制作。经检验，本发明与现有通用的Y2-132M1型4000瓦6极三相异步电动机相比较，得出对比差异如下表。本发明与传统的4000瓦6极三相异步电动机的结构差异比较表。·
权利要求
1.超高效4000瓦6极三相异步电动机，包括定子(I)和转子(2)，定子(I)包括定子铁心(4)、定子冲片槽(6)和定子扣片槽(3)，转子(2)包括转子铁心(5)和转子冲片槽(7)，其特征在于 所述的定子外径(12)为22. OOcm,定子内径(8)为15. OOcm,定子铁心(4)的长度为16. 30cm ； 所述的定子冲片槽(6)的数量为54个且呈环状均匀分布，定子冲片槽(6)的槽形为斜肩圆底槽，其中槽口宽度(61)为2. 50mm，槽口高度(62)为O. 80mm，槽上部深(63)为15.80mm，槽肩宽度(64)为4. 20mm，槽肩高度(65)为I. 20mm，槽底半径(66)为3. OOmm ； 所述的定子扣片槽中心线(9)从定子冲片槽(6)的两槽中间穿过； 所述的转子外径(10)为14. 93cm，转子内径(11)为4. 20cm，转子铁心(5)的长度为16.30cm ； 所述的转子冲片槽(7)的数量为42个且呈环状均匀分布，转子冲片槽(7)的槽形为圆顶圆底槽，其中槽口宽度(71)为I. OOmm，槽口高度(72)为O. 60mm，槽上部深为(73)为16. OOmm,槽顶半径(74)为2. 50mm，槽底半径(75)为I. 30mm。
全文摘要
超高效4000瓦6极三相异步电动机，包括定子和转子，由于将定子和转子的外径、内径、铁心长度和冲片槽的数量、槽形和尺寸进行了系统性的优化设计，使得定子绕组损耗、转子绕组损耗和铁心损耗大大降低，在输出功率同为4000瓦的前提下，本发明与现有同类产品相比，定子相电流从5.37A降到了4.62A，降低了13.97%；电能总损耗量从710.3W，下降到了370.2W，节能34.84%，能源转换效率从84.9%提升到了89.6%，提高了4.7%，且比国际最高等级标准86.8%高出2.8%，大大提高了能量转换效率；同时，将定子扣片槽中心线设计成从定子冲片槽的两槽中间穿过，削弱了气隙中的径向电磁力波，减少了电磁振动，降低了电磁噪声。
文档编号H02K17/14GK102780368SQ20121025740
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者吕三元 申请人:重庆市乐尔佳机械有限公司