专利名称：一种18极三相异步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电动机，尤其是一种18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，6极定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭部高度的10 18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 16倍；8极定子冲片的槽数与定子齿宽 的乘积是定子轭部高度的15 25倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭部高度 的8 23倍；10极定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭部高度的24 27倍，转子 冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭部高度的9 24倍；12极定子冲片的槽数与定子 齿宽的乘积是定子轭部高度的25 28倍，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭部 高度的10 26倍；而对于18极的电动机，则借用现有的6 12极的某一个极数的定转子 冲片制作，如附图图1和图2所示。图1为现有技术的12极定子冲片结构，应用于18极三 相异步电动机中，当定子齿部磁通密度为一个合理值(例如15500高斯)时，定子轭部的 磁通密度则为6920 7750高斯，显然磁路不平衡。图2为现有技术的10极转子冲片结构， 应用于18极三相异步电动机中，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2580 6890高斯，显然磁路不平衡。如果借用8极转子冲片 结构制作，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 某一个极数的定转子冲片制作18极的电动机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。现有技术中的常用的定转子槽配合有36/28、48/44、54/58、72/58、72/86、72/84、 90/72、90/106等，应用于18极电动机中每极每相槽数为分数；例如，定子槽数Ql = 90，则 定子每极每相槽数(q = Ql/m/2P = 90/3/18 = 5/3)为分数，且为三相不对称绕组。当每 极每相槽数为分数时，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，当每极每相槽数为分数时，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。虽然有定子槽数Ql = 54可以满足定子每极每相槽数为整数的条件，但现有技术 中的定转子槽配合54/58系8极槽配合，现有技术中的8极定子冲片QlXbtl = (15 25) hj 1，8极转子冲片Q2Xbt2 = (8 23)hj2，(Ql为定子槽数，btl为定子齿宽，hjl为定子 轭高，Q2为转子槽数，bt2为转子齿宽，hj2为转子轭高)；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极不均衡，使磁性材料得不到充 分地利用。而且，借用现有的6 12极的某一个极数的定转子冲片的槽配合用于18极电动机中不合适，还可能产生电磁噪声，或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一种设计合理、能够充分满足18极三相异步电动机要求的设计方案。本实用新型的18极三相异步电动机，其中，定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积 是定子轭部高度的43 56倍。设定子槽数为Q1，定子齿宽为btl，定子轭高为hjl，则有 QlXbtl = (43 56)hjl。这样，使得定子齿部磁通密度为定子轭部磁通密度的1. 0 1. 3 倍，电机定子冲片得到充分合理的利用。当定子齿部磁通密度为一个合理值(例如15500 高斯)时，定子轭部的磁通密度则为11920 15500高斯，显然磁路相对均衡。本实用新型的18极三相异步电动机，其中，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积 是转子轭部高度的42 54倍。设转子槽数为Q2，转子齿宽为bt2，转子轭高为hj2，则有 Q2Xbt2 = (72 54)hj2。这样，使得转子齿部磁通密度为转子轭部磁通密度的1. 04 1. 33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11650 14900高斯，显然磁路相对均衡。同时，使定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积等于或基本上等于转子冲片的槽数与 转子齿宽的乘积。这样，定子冲片的磁路与转子冲片磁路之间也相对均衡。本实用新型的18极三相异步电动机定子冲片的Ql Xbtl+hjl参数值和转子冲片 Q2Xbt2 + hj2参数值均为适宜于18极电机的合理参数值，QlXbtl Q2Xbt2，使得定子齿 部和轭部的磁路相对均衡、转子齿部和轭部的磁路相对均衡、定子与转子的磁路相对均衡， 使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。本实用新型的18极三相异步电动机，定/转子的槽配合为54/80、108/80、 162/184，定子每极每相槽数为整数。即Q1/Q2为54/80、108/80、162/184定子每极每相槽 数(q = Ql/m/2P 例如 Ql = 108，m = 3，2P = 18。则 q = 108/3/18 = 2)为整数。这样， 电动机的各次谐波含量很小，从而克服了现有技术对18极电机性能的不良现象，充分满足 了电动机对振动、噪声、效率、力矩等综合性能的要求。本实用新型的18极三相异步电动机，其中，转子为鼠笼型，当定子槽数小于转子 槽数(Ql < Q2)，转子斜槽的距离为1个定子齿距；当定子槽数大于转子槽数(Ql > Q2)，转 子斜槽的距离为1个转子齿距。即设定子内径为Dil，转子外径为D2，定子齿距为tl，转 子齿距为t2，转子斜槽为sk，则当Ql < Q2时，取sk = tl = π XDil + Ql ；当Ql > Q2时， 取sk = t2 = π XD2 + Q2。这样以便削弱电动机定子、转子齿谐波。本实用新型的18极三相异步电动机，其中，所述的定子冲片设有若干个定子槽， 相邻定子槽间设有冲片齿，冲片齿为平行齿或基本平行齿。
图1为现有技术的电机定子冲片结构示意图；图2为现有技术的电机转子冲片结构示意图；图3为本实用新型的18极三相异步电动机定子冲片结构示意图；图4为本实用新型的18极三相异步电动机转子冲片结构示意图；[0018]Ql定子槽数btl定子齿宽hjl定子轭高Q2转子槽数bt2转子齿宽为hj2转子轭
高
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式
。如附图3所示的本实用新型的定子冲片结构，定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积 是定子轭部高度的43 56倍，即=QlXbtl= (43 56)hjl。其中，定子冲片包括若干个 定子槽、相邻定子槽间设有冲片齿，冲片齿为平行齿或基本上为平行齿。与本实用新型的定 子冲片相比，附图1所示的现有技术的QlXbtl+hjl参数值明显要小，反映出现有技术中 的定子冲片的轭部高度hjl相对定子齿宽btl很大，定子齿部和轭部的磁路则不均衡，磁性 材料不能得到充分的利用。如附图4所示的本实用新型的转子冲片结构，转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积 是转子轭部高度的42 54倍，S卩Q2Xbt2= (42 54)hj2。与本实用新型的转子冲片相 比，附图2所示的现有技术的转子冲片Q2Xbt2 + hj2参数值明显要小，反映出现有技术中 的转子冲片的轭部高度较本实用新型电机冲片Q2Xbt2 + hj2参数值相对转子齿宽bt2很 大，转子齿部和轭部的磁路则不均衡，磁性材料不能得到充分的利用。表1为借用现有技术的定子冲片的90槽跨距为5的18极电动机定子绕组谐波分 析。由表1可见谐波含量异常丰富，FP = 100以内的谐波中，除极对数为9的基波外，还含 有低次谐波 1、2、3、4、5、6、7、8，高次谐波 10、11、12、13、14、16、17、19、68、69、70、71、73、74、 76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100 等，应 用于电机中则振动及电磁噪声增大、电机损耗增加、效率下降、电机起动及最大力矩减小。表1 :90槽跨距为5的18极电动机定子绕组谐波分析Ql = 902P =18 Y = 5 Ql = 5/3 Gl = 100K = 0P = 9Kyp = 1 KqpA = · 9511 KqpB = . 6859 KqpC = · 9511 FP = 100 FPF =8. 499
VKQVPHANKqv+Kqv -KyvFv+Fv-1.059-340.054630. 018140.1736510.0103463. 3230712.035-680.030910. 017790.342025.577653. 2105730-680.016060. 016060. 52.82392. 82394.043440.026110. 046310.642794.4274597.8535315.088100.058070. 037910.766049.3887196.1280516.13-240. 152540. 019970.8660323.2331443.041661 表2为本实用新型的108槽跨距为5的18极电动机定子绕组谐波分析，显然，电 动机的各次谐波含量很小，FP = 100以内的谐波中，除极对数为9的基波外，没有低次谐波 1、2、3、4、5、6、7、8，高次谐波中也只有45、63、99等，这样就克服了现有技术对18极电机性 能的不良现象，充分满足了电动机对振动、噪声、效率、力矩等综合性能的要求。表2 本实用新型的108槽跨距为5的18极电动机定子绕组谐波分析Ql = 108 2P = 18 Y = 5 Ql = 2/1 Gl = 100K = 0P = 9Kyp = . 9659KqpA = . 9659KqpB = . 9659KqpC = . 9659FP = 100FPF = 0
权利要求一种18极三相异步电动机，其特征在于定子冲片的槽数与定子齿宽的乘积是定子轭部高度的43～56倍。
2.如权利要求1所述的18极三相异步电动机，其特征在于转子冲片的槽数与转子齿 宽的乘积是转子轭部高度的42 54倍。
3.如权利要求1所述的18极三相异步电动机，其特征在于定子冲片的槽数与定子齿 宽的乘积等于或基本上等于转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积。
4.如权利要求1所述的18极三相异步电动机，其特征在于所述的定子冲片设有若干 个定子槽，相邻定子槽间设有冲片齿，冲片齿为平行齿。
5.如权利要求1所述的18极三相异步电动机，其特征在于定/转子的槽配合为 54/80、108/80、162/184，定子每极每相槽数为整数。
6.如权利要求1所述的18极三相异步电动机，其特征在于当定子槽数小于转子槽 数，转子斜槽的距离为1个定子齿距；当定子槽数大于转子槽数，转子斜槽的距离为1个转 子齿距。
7.如权利要求6所述的18极三相异步电动机，其特征在于所述的转子为鼠笼型。
专利摘要本实用新型公开了一种18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部高度的43～56倍。转子冲片的槽数与转子齿宽的乘积是转子轭部高度的42～54倍。定/转子的槽配合为54/80、108/80、162/184，定子每极每相槽数为整数。转子为鼠笼型，当定子槽数小于转子槽数，转子斜槽的距离为1个定子齿距；反之，转子斜槽的距离为1个转子齿距。本实用新型冲片结构均匀，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、减少电机发热和降低绕组温升。
文档编号H02K17/14GK201656715SQ201020165699
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者余海刚 申请人:浙江创新电机有限公司