一种新型高启动转矩三相异步电动机的制作方法

本发明属于三相异步电动机技术领域，特别涉及一种新型高启动转矩三相异步电动机。

背景技术：

三相异步电动机的工作状态一般分为启动、运行以及制动。现有三相异步电动机的主要缺点是启动电流较大，启动转矩小。因此在设计三相异步电动机时，希望其启动转矩大，启动电流小。这是由于三相异步电动机的启动转矩与转子损耗成正比，希望启动时转子电阻大一些为好；但为了提高效率，启动完成后希望转子电阻小一些为好。常规三相异步电动机的启动转矩按照gb21210规定满足1.8～2.0倍额定转矩即可，就可以带动工厂用的大多数机械设备，但是部分特殊负载要求电机能够提供大启动转矩，高转差率，能够带动驱动飞轮转矩大和不均匀冲击负载，以及适用在反转次数多的工作场合。

尤其使用在石油化工、冶金等一般危险场所使用的配套游梁式抽油机电机，抽油机负载特点是抽油机靠抽油杆的上下运动将原油抽汲到地面的管网中，抽油机上冲程升起油柱时，需要的功率较大，而下冲程时无需动力可自行下落。现有市场上抽油机电机外形参差不齐，运行性能千差万别。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有市场电机外形参差不齐，运行性能千差万别的情况，提出一种满足国标安装尺寸、高启动转矩的三相异步电动机。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：该新型高启动转矩三相异步电动机，包括机座、安装在机座内的定子以及与定子间隙配合安装的转子，所述转子包括转轴、转子导条和由转子冲片同轴叠压成的转子铁芯，转子固定安装在转轴上，在机座的前后端分别对应设有端盖，端盖与转轴之间均设有轴承，且轴承内外侧分别对应设有轴承内盖和轴承外盖，转轴的轴伸端设为锥形结构且轴伸端上设有防雨盘和v型油封环，所述防雨盘固设于转轴上且圆周方向上与轴承外盖间隙配合，所述v型油封环设于防雨盘和轴承外盖间；所述转子冲片的心部设有中心通孔且中心通孔处对称设有定位键槽，所述转子冲片的近外圆周端面上设有沿径向布置的转子槽，所述转子槽包括长转子槽和短转子槽，所述长转子槽和短转子槽依次交替间隔排列于整个转子冲片的近外圆周端面上，且同一轴线上转子冲片采取长转子槽和短转子槽错落放置；所述转子导条沿轴向同轴配设于转轴的外侧，且转子导条与转子槽一一对应设置。

转子冲片与定位键槽沿径向对应的外圆周端定义为起始点；所述转子冲片包括转子冲片一和转子冲片二；所述转子冲片一对应的起始点处设为长转子槽，与长转子槽紧邻的转子槽处设为短转子槽并依次交替间隔排列于整个转子冲片的近外圆周端面上；所述转子冲片二对应的起始点处设为短转子槽，与短转子槽紧邻的转子槽处设为长转子槽并依次交替间隔排列于整个转子冲片的近外圆周端面上；所述转子铁芯依次由10~20片转子冲片一、10~20片转子冲片二同轴堆叠而成。

所述转子导条通过离心压铸工艺将液态合金注入转子铁芯的转子槽中而形成，构成径向尺寸不同的转子导条结构。

所述长转子槽和短转子槽均匀分布于转子冲片的近外圆周端面上，所述长转子槽和短转子槽各设有22~29个。

所述转子槽的深度为0.5~0.8mm，转子槽的宽度为4~4.6mm。

所述长转子槽的两弧形顶端间的长度为21.8~36mm；短转子槽的两弧形顶端间的长度为12.8~17mm。

所述转子导条采用铸铝锰合金材质。

所述转子槽贯穿设于转子冲片上，转子槽设为长条形且两端采用弧形过渡连接。

本发明新型高启动转矩三相异步电动机的有益效果如下：

1）该高启动转矩抽油机用三相异步电动机，满足高启动转矩、高滑差的工作要求，转子结构通过减小转子槽的面积，增大转子电阻，实现较大的启动转矩倍数；

2）转子铁芯采用长转子槽和短转子槽间隔叠压的方式，避免了出现因转子槽型太小导致断条、转子端环脱落的情况，同时也增加了结构强度；

2）转子的轴伸端按照用户要求特殊加工成与常规圆柱形轴伸不一致的锥形结构，通过测量用户皮带轮的内孔尺寸，推算出锥形轴的尺寸，满足电机轴伸安装皮带轮的要求；

4）在轴伸端增设的防雨盘，通过螺钉固定在转轴上，随着转轴一起旋转，在圆周方向与轴承外盖间隙配合，与设在轴承外盖之间的v型油封环一起，能有效达到防水效果；

5）该新型三相异步电动机转子结构，针对性强，工艺完善，年运行时间长，适合大批量推广，电机满足现场的工况要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中a部放大示意图；

图3是本发明转子冲片一的结构示意图；

图4是本发明转子冲片二的结构示意图；

图5是本发明转子导环结构的半剖视图。

具体实施方式

本发明提供了一种新型高启动转矩三相异步电动机，如图1至图4所示，该高启动转矩抽油机用三相异步电动机包括机座10、安装在机座10内的定子以及与定子间隙配合安装的转子，所述转子包括转轴9、转子导条和由转子冲片同轴叠压成的转子铁芯6，转子固定安装在转轴9上，在机座10的前后端分别对应设有端盖5，端盖5与转轴9之间均设有轴承3，且轴承3内外侧分别对应设有轴承内盖4和轴承外盖2，转轴的轴伸端设为锥形结构1，且轴伸端上设有防雨盘17和v型油封18，所述防雨盘17固设于转轴9上且圆周方向上与轴承外盖2间隙配合，所述v型油封环18设于防雨盘17和轴承外盖2间，如图2所示。

所述转子冲片的心部设有中心孔13且中心孔13处对称设有定位键槽14，所述转子铁芯6通过定位键槽14固定安装在转轴9上。所述转子冲片的近外圆周端面上设有沿径向布置的转子槽，如图3，所述转子槽包括长转子槽16和短转子槽15，长转子槽16和短转子槽15依次交替间隔排列于整个转子冲片的近外圆周端面上，且同一轴线上转子冲片采取长转子槽16和短转子槽15错落放置，增强结构强度。优选的，所述长转子槽和短转子槽15均匀分布于转子冲片的近外圆周端面上，且长转子槽16和短转子槽15各设有22~29个。所述转子导条12沿轴向同轴配设于转轴的外侧，且转子导条12与转子槽一一对应设置。

在本实施例中，转子冲片包括转子冲片一和转子冲片二；转子冲片与定位键槽14沿径向对应的外圆周端定义为起始点；所述转子冲片一对应的起始点处设为长转子槽16，与长转子槽16紧邻的转子槽处设为短转子槽15并依次交替间隔排列于整个转子冲片的近外圆周端面上；所述转子冲片二对应的起始点处设为短转子槽15，与短转子槽15紧邻的转子槽处设为长转子槽16并依次交替间隔排列于整个转子冲片的近外圆周端面上。在本实施例中，所述转子铁芯依次由10~20片转子冲片一、10~20片转子冲片二交替同轴堆叠而成，长转子槽16和短转子槽15间隔均匀分布于转子冲片的近外圆周端面上，且长转子槽16和短转子槽15各设有22~29个。

该高启动转矩抽油机用三相异步电动机，满足高启动转矩、高滑差的工作要求，转子结构通过减小转子槽的面积，增大转子电阻，实现较大的启动转矩倍数；同时为了避免出现因为转子槽型太小出现断条和转子端环脱落的情况，转子铁芯采用了长转子槽16和短转子槽15同轴间隔叠压的方式，增加了结构强度，同时采用电阻率较大的铝锰合金材质，增大转子电阻，使其满足高启动转矩高滑差的转子结构。

所述转子槽贯穿设于转子冲片上，转子槽设为长条形且两端采用弧形过渡连接。优选的，所述转子槽的深度为0.5~0.8mm，转子槽的宽度为4~4.6mm；所述长转子槽16的两弧形顶端间的长度为21.8~36mm；短转子槽15的两弧形顶端间的长度为12.8~17mm。

所述转子导条12通过离心压铸工艺将液态合金注入转子铁芯的转子槽中而形成，如图4所示，形成带转子导条12和转子端环11的铸铝转子，随后将铸铝转子冷压到转轴上，在转子上增加平衡块，通过整体平衡之后形成一个完整的转子，在本实施例中，所述转子导条12采用铸铝锰合金材质。

在同一轴线上转子冲片采取长转子槽16和短转子槽15错落放置，进而构成径向尺寸不同的转子导条12结构，在满足高启动转矩和高转差率的前提下又能满足转子导条12的强度要求，不至于因为高启动转矩冲击出现转子端环脱落的情况。

转子的轴伸端按照用户要求加工成与常规圆柱形轴伸不一致的锥形结构，通过测量用户的皮带轮的内孔尺寸，经过计算之后得出锥形结构的尺寸，满足电机轴伸端安装皮带轮的要求，在启动时通过皮带轮带动抽油机负载将原油从油井底部抽出。优选的，在轴伸端设有防雨盘，通过螺钉固定在转轴上，随着转轴一起旋转，防雨盘的一端面朝向轴伸，另一端面朝向轴承，在圆周方向与轴承外盖间隙配合，在防雨盘和轴承外盖之间还设有v型油封环18，能有效达到防水效果。

该新型三相异步电动机转子结构，针对性强，工艺完善，年运行时间长，适合大批量推广，电机满足现场的工况要求。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“一”、“二”、“左”、“右”、“中间”及“上”、“下”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上实施例显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。