一种三相异步电动机结构的制作方法

1.本实用新型属于航空用电动机结构技术领域，特别提供了一种三相异步电动机结构。


背景技术：

2.飞机长距离滑行阶段可能频繁使用刹车，导致刹车装置温度过高，严重情况下可能导致风机刹车装置起火，通常情况需使用刹车冷却风扇进行降温，刹车冷却风扇由刹车驱动电机和扇叶等共同组成。按照主机要求，该驱动电机应满足体积φ80
×
138，输出功率500w，输入功率不超过1250va。但是现有的三相异步电机不能达到该要求，所以，需要一种可以满足主机要求的驱动电机结构。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型目的是提供一种三相异步电动机结构，可以满足机轮刹车冷却驱动用电动机的要求，并且大大提高了机载能源转换能效，同时电机加工精度及机械强度高。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种三相异步电动机结构，该三相异步电动机结构包括插座、电机后盖组件、壳体后盖组件、碟形弹簧、第一轴承、第二轴承、壳体组件、转子组件和前端盖组件；所述插座安装在电机后盖组件上，电机后盖组件通过螺栓固定在壳体后盖组件后端，壳体后盖组件通过螺栓固定在所述壳体组件的后端，转子组件沿轴向可转动地安装在壳体组件中，在转子组件的前后两端分别安装有第一轴承和第二轴承，第一轴承安装在壳体后盖组件中，且在第一轴承一侧与壳体后盖组件之间安装碟形弹簧，在转子组件的前端设有前端盖组件，第二轴承安装在前端盖组件中，前端盖组件通过螺栓固定在所述壳体组件的前端。
5.进一步地，所述壳体组件包括壳体本体、螺母、限位套、定子组件和定子键，所述壳体本体内周面上设有多个定子键，定子组件外侧设有多个与所述定子键相匹配的凹槽，定子组件通过凹槽与定子键相配合压装在壳体本体内，在定子组件后端与壳体本体内周面的空隙处安装有限位套，在限位套的后端采用螺母固定进行轴向限位。
6.进一步地，所述壳体本体的外圈均匀设有24个散热齿，减重的同时加速定子通电后绕组发热的热传导，且所述壳体本体采用铝合金材质制成。
7.进一步地，所述定子组件包括绕组、定子端片、铆钉和定子铁芯，所述定子铁芯由多个定子冲片叠压粘接后通过铆钉紧固而成，所述定子冲片上沿圆周方向径向分布有多个定子槽，在定子槽的外接圆周线与定子冲片外径圆周线之间沿圆周方向设有多个铆钉紧固槽，所述绕组嵌装在定子槽内，且在定子铁芯的两侧通过翻铆分别固定有定子端片。
8.进一步地，所述定子槽的数量为24个，所述定子槽的槽型为斜肩梨形槽，所述定子槽的槽口宽度w1为1.8mm，槽口高度h1为0.4mm，槽肩宽w2 为3.29mm，槽肩高度h2为0.5mm，槽深l1为8.6mm，槽底圆角α1为1mm。
9.进一步地，所述壳体后盖组件包括壳体后盖和后钢套，所述后钢套过盈压装在壳体后盖的安装槽内，所述碟形弹簧与第一轴承安装在后钢套内。
10.进一步地，所述前端盖组件包括前端盖和前钢套，所述前钢套过盈压装在前端盖的安装槽内，所述第二轴承安装在前钢套内。
11.进一步地，所述转子组件包括轴、第一动平衡环、转子铁芯、铸铝导条、铸铝端环和第二动平衡环，所述转子铁芯由多个转子冲片旋转叠压粘接而成，在多个转子冲片叠压后形成的导条槽内安装有铸铝导条，且铸铝导条的两端设有铸铝端环，轴沿轴向固定在所述转子铁芯中，且在定子铁芯的前、后两端轴的外周分别通过过盈方式并激光焊接安装有第一动平衡环和第二动平衡环，轴的前端自前端盖组件中穿出，且在轴的前端外周设有与电机旋转方向相反的螺纹，用于与风扇负载相连。
12.进一步地，所述转子铁芯外径是36.6mm、内径22mm、铁芯长度52mm，旋转槽数为0.61槽，斜槽角度β为9.98
°
。
13.进一步地，所述转子冲片上沿圆周方向平均分布有22个转子槽，转子槽的槽型为斜肩梨形槽，所述转子槽的槽口宽度w3为1mm，槽口高度h3为 0.3mm，槽肩宽w4为3.5mm，槽肩高度h4为0.3mm，槽深l2为4.4mm，槽底宽度w5为1.8mm，槽底圆角α2为0.5mm。
14.进一步地，在所述第一动平衡环外周面上设有第一v型环槽，第二动平衡环的外周面上设有第二v型环槽。
15.进一步地，所述插座采用的是耐盐雾、湿热环境的j599iii系列电连接器。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的三相异步电动机结构可以满足机轮刹车冷却驱动用电动机的要求，本实用新型通过对电机定子、转子结构的设计，实现输出功率500w，输入功率为900va，能源转换效率由40％提升到55％，大大提高了机载能源转换效率。另外，采用了碟形弹簧，可以增加第二轴承的预紧力，减小自身振动，提高轴承寿命；在第一动平衡环中间设有第一v型凹槽，第二动平衡环中间设有第二v 型凹槽，方便去重加工时进行定位，本实用新型的电机加工精度及机械强度高。
附图说明
17.图1是本实用新型的三相异步电动机结构示意图；
18.图2是壳体后盖组件的结构示意图；
19.图3是壳体组件的结构示意图；
20.图4是定子组件的结构示意图；
21.图5是图4中铆钉的安装示意；
22.图6是定子铁芯的结构示意图；
23.图7是定子冲片的结构示意图；
24.图8是转子组件的结构示意图；
25.图9是转子铁芯的结构示意图；
26.图10是转子槽示意图；
27.图11是第一动平衡环的结构示意图；
28.图12是图11的正视图；
29.图13是第二动平衡环的结构示意图；
30.图14是前端盖组件的结构示意图；
31.图中：1
‑
插座；2
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电机后盖组件；3
‑
壳体后盖组件；31
‑
壳体后盖；32
‑ꢀ
后钢套；4
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碟形弹簧；51
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第一轴承；52
‑
第二轴承；6
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壳体组件；61
‑
壳体本体；611
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散热齿；62
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螺母；63
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限位套；64
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定子组件；65
‑
定子键；641
‑ꢀ
绕组；642
‑
定子端片；643
‑
铆钉；644
‑
定子铁芯；6441
‑
定子冲片；64411
‑ꢀ
定子槽；64412
‑
铆钉紧固槽；65
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定子键；7
‑
转子组件；71
‑
轴；72
‑
第一动平衡环；721
‑
第一v型环槽；73
‑
转子铁芯；731
‑
转子冲片；7311
‑
转子槽； 732
‑
斜槽；74
‑
铸铝导条；75
‑
铸铝端环；76
‑
第二动平衡环；761
‑
第二v型环槽；8
‑
前端盖组件；81
‑
前端盖；82
‑
前钢套。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.参照图1所示，一种三相异步电动机结构，该三相异步电动机结构包括插座1、电机后盖组件2、壳体后盖组件3、碟形弹簧4、第一轴承51、第二轴承52、壳体组件6、转子组件7和前端盖组件8；所述插座安装在电机后盖组件2上，电机后盖组件2通过螺栓固定在壳体后盖组件3后端，壳体后盖组件3通过螺栓固定在所述壳体组件6的后端，转子组件7沿轴向可转动地安装在壳体组件6中，在转子组件7的前后两端分别安装有第一轴承51和第二轴承52，第一轴承51安装在壳体后盖组件3中，且在第一轴承51一侧与壳体后盖组件3之间安装碟形弹簧4，通过增加碟形弹簧 4可增加第一轴承51轴向预紧力，降低电机自身振动；在转子组件7的前端设有前端盖组件8，第二轴承52安装在前端盖组件8中，前端盖组件8 通过螺栓固定在所述壳体组件6的前端。
34.参照图3，所述壳体组件6包括壳体本体61、螺母62、限位套63、定子组件64和定子键，所述壳体本体61内周面上设有多个定子键65，定子组件64外侧设有多个与所述定子键65相匹配的凹槽，定子组件64通过凹槽与定子键65相配合压装在壳体本体61内，在定子组件64后端与壳体本体61内周面的空隙处安装有限位套63，在限位套63的后端采用螺母62固定进行轴向限位。
35.参照图4
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图5，所述定子组件64包括绕组641、定子端片642、铆钉 643和定子铁芯644，所述定子铁芯644由多个定子冲片6441叠压粘接后通过铆钉643紧固而成，所述定子冲片6441上沿圆周方向径向分布有多个定子槽64411，在定子槽64411的外接圆周线与定子冲片6441外径圆周线之间沿圆周方向设有多个铆钉紧固槽64412，定子冲片6441叠压粘接后通过在铆钉紧固槽64412内安装铆钉643紧固，提高机械强度。所述绕组641 嵌装在定子槽64411内，且在定子铁芯644的两侧通过翻铆分别固定有定子端片642。
36.参照图6
‑
图7，所述定子槽64411的数量为24个，所述定子槽64411 的槽型为斜肩梨形槽，所述定子槽64411的槽口宽度w1为1.8mm，槽口高度h1为0.4mm，槽肩宽w2为3.29mm，槽肩高度h2为0.5mm，槽深l1为 8.6mm，槽底圆角α1为1mm。
37.参照图2，所述壳体后盖组件3包括壳体后盖31和后钢套32，所述后钢套32过盈压装在壳体后盖31的安装槽内，所述碟形弹簧4与第一轴承 51安装在后钢套32内。
38.参照图14，所述前端盖组件8包括前端盖81和前钢套82，所述前钢套82过盈压装在前端盖81的安装槽内，所述第二轴承52安装在前钢套82 内。
39.参照图8，所述转子组件7包括轴71、第一动平衡环72、转子铁芯73、铸铝导条74、铸铝端环75和第二动平衡环76，所述转子铁芯73由多个转子冲片731旋转叠压粘接而成，在多个转子冲片731叠压后形成的导条槽内安装有铸铝导条74，且铸铝导条74的两端设有铸铝端环75，轴71沿轴向固定在所述转子铁芯73中，且在定子铁芯644的前、后两端轴71的外周分别通过过盈方式并激光焊接安装有第一动平衡环72和第二动平衡环 76，轴71的前端自前端盖组件8中穿出，且在轴71的前端外周设有与电机旋转方向相反的螺纹，用于与风扇负载相连。
40.参照图9
‑
图10，所述转子铁芯73外径是36.6mm、内径22mm、铁芯长度52mm，旋转槽数为0.61槽，斜槽732角度β为9.98
°
。
41.所述转子冲片731上沿圆周方向平均分布有22个转子槽7311，转子槽 7311的槽型为斜肩梨形槽，所述转子槽7311的槽口宽度w3为1mm，槽口高度h3为0.3mm，槽肩宽w4为3.5mm，槽肩高度h4为0.3mm，槽深l2为 4.4mm，槽底宽度w5为1.8mm，槽底圆角α2为0.5mm。
42.所述壳体本体61的外圈均匀设有24个散热齿，减重的同时加速定子通电后绕组641发热的热传导，且所述壳体本体61采用铝合金材质制成。
43.所述壳体后盖31、前端盖81均采用铝合金材质制成，所述轴71、前钢套82和后钢套32均采用不锈钢材质制成，可以提高机械强度，减小高温热膨胀对第一轴承51和第二轴承52的影响。为了提高加工精度，前钢套82和后钢套32装入前端盖81和壳体后盖31后配磨加工。
44.所述插座1采用的是耐盐雾、湿热环境的j599iii系列电连接器。
45.参照图11
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图13，在所述第一动平衡环72外周面上设有第一v型环槽 721，第二动平衡环76的外周面上设有第二v型环槽761，第一v型环槽 721和第二v型环槽761的设计方便去重加工时进行定位。
46.在定子铁芯644的定子槽64411内贴着绕组641的位置设有测温组件，测温组件由热敏电阻的2个管脚与导线通过氩弧焊焊接而成，焊点处使用热缩管进行保护，并整体套在护套中，使用环氧胶进行灌封。可对电动机进行测温。
47.本实用新型通过定子铁芯644和转子铁芯73槽口高度和宽度，减少漏抗，可以提高电动机功率因数。原有转子铁芯73的旋转槽数为1，调整转子铁芯73旋转槽数为0.61槽，可降低谐波损耗，从而提高产品效率。本实用新型通过对电机定子、转子结构的设计，实现输出功率500w，输入功率为900va，能源转换效率由40％提升到55％，大大提高了机载能源转换效率。本实用新型的电动机为机轮刹车冷却驱动用电动机结构，为高能效500 瓦4极高转速三相异步电动机。本实用新型的三相异步电动机在输入电压为115v(相电压)/3相/400hz，在0.43nm的负载下，转速11000rpm。
48.本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。