端电压超标设计的高转矩电动机的制作方法

本实用新型涉及电机制造技术领域，具体涉及端电压超标设计的高转矩电动机。

背景技术：

随着时代的发展，科学技术的进步，国外的先进技术和设备会不断涌入国内，特别是对国内木工机械电机而言，挑战与机会并存。目前木工机械加工设备在国际上公认的以德国和意大利的产品最为先进，但设备价格昂贵，国内产品和台湾产品相对造价较低，但质量和使用寿命略逊一筹，据统计，国内和台湾的木工机械产品中国市场和东南亚市场的占有率约为80％，为保持在其价格低廉的情况下提升产品质量，扩大使用范围；为更多的客户提供更优质的产品是木工机械专用电机的发展方向。当然也适用于电压变化超出额定电压±10％标准范围的其他行业设备使用。

技术实现要素：

为克服现有技术中所存在的上述不足，本实用新型提供了端电压超标设计的高转矩电动机。本实用新型通过调整磁路计算，降低气隙磁密Bδ，可避免因磁路饱和而造成电机铁芯温升过高，致使电动机烧毁；通过提高电机的服务系数或增加导条电阻，可提高电机的最大转矩和最小转矩的倍数，避免电机在低电压下无法起动运行；通过调整定子绕组结构，可降低起动电流倍数和电机的温升；通过提高服务系数，可降低电机低温升，提高电机过载能力；通过在定子铁芯上采用圆底深槽作为绕组槽、在转子铁芯上采用凸形对称深底槽作为导条槽，可增加电机的起动转矩、最大转矩和最小转矩倍数。

本实用新型的技术方案：端电压超标设计的高转矩电动机，包括转子和套设在转子上的定子；所述转子包括转子铁芯，穿过转子铁芯的驱动轴组件和转子导条，以及设于转子铁芯两端的端环；所述转子铁芯由多个转子铁心冲片叠置而成，所述转子铁心冲片沿外周均匀分布多个导条孔，所述导条孔为凸形对称深底结构，所述转子铁心冲片中部具有与驱动轴组件相配合的驱动轴孔；所述定子由多个定子铁心冲片叠置而成，所述定子铁心冲片外周均匀分布多个扣片槽，内周均匀分布多个绕组槽，所述绕组槽为半封闭的圆底深槽结构。

与现有技术相比，本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机具有以下进步：

(1)通过调整磁路计算，把气隙磁密Bδ降到最低：通常，气隙磁密Bδ取值范围在8000高斯左右，本实用新型气隙磁密Bδ的取值范围在5000-6000高斯之间，电动机在电网电压较高的运行工况下，由于气隙磁密Bδ的降低，使电机的定、转子的齿磁密也随之降低，减少了电动机在较高的端电压运行时的磁通密度B，避免因磁路饱和而造成电机铁芯温升过高，致使电动机烧毁；针对电网电压＜350V的运行工况，可通过提高电机的服务系数SF＝1.05～1.1或以增加导条电阻的方式提高电机的最大转矩和最小转矩的倍数，避免电机在低电压下无法起动运行；

(2)通过调整定子绕组来降低起动电流倍数和电机的温升：适当增加电机定子绕组的匝数，可实现降低电动机的起动电流倍数；调整绕组的截面积，即在绕组槽面积有效范围内增大绕组线径，减少绕组的电流密度，可实现降低电机在较低电压下运行的温升；同时，服务系数的提高也可以起到降低温升的作用；

(3)在定子铁芯上采用圆底深槽、在转子铁芯上采用凸形对称深底槽结构的设计，是增加电机的起动转矩、最大转矩和最小转矩倍数的另一种方法。

作为优化，所述转子导条与端环采用铝锰合金或硅铝合金材料一体铸造成型。采用铝锰合金或硅铝合金材料增加了导条的电阻，提高了电机的最大转矩和最小转矩的倍数。

作为优化，所述定子铁心冲片外周均匀分布9处扣片槽，所述扣片槽为燕尾型结构，其中一处扣片槽底部具有一处矩形槽。在定子铁心冲片叠置过程中，扣片槽与扣片结合使用，起到周向定位的作用，使冲片上每处绕组槽对齐叠置；由于定子铁心冲片冲压模具不能保证周向上的每个绕组槽尺寸完全一致，冲片叠置时对齐的绕组槽也可能出现尺寸偏差，使叠置后的绕组槽表面不平滑，而矩形槽的设置则起到了标识的作用，定子铁心冲片叠置时保证矩形槽处对齐即可保证每个绕组槽均由冲压模具同一处冲压位置加工而成，保证了安装的一致性和叠置后绕组槽表面的平滑度。

作为优化，所述驱动轴孔周向设有两处位置相对的键槽，所述键槽分别为平底键槽和斜底键槽。所述驱动轴组件上设有两个驱动键，两个驱动键分别平底键槽和斜底键槽配合使用，增强了驱动轴与转子的对中性，驱动键与键槽总接触面积较大，可承受较大的载荷，且驱动轴受力更均匀，斜底键槽起到标识的作用，转子铁心冲片叠置时保证斜底键槽处对齐即可保证每个导条孔均由冲压模具同一处冲压位置加工而成，保证了安装的一致性和叠置后的导条槽表面的平滑度。

附图说明

图1为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机的定转子结构示意图；

图2为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机的定转子结构主视图；

图3为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机的定转子结构去掉端环的主视图；

图4为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机转子铁心冲片的结构示意图；

图5为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机转子铁心冲片的导条孔的局部放大图；

图6为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机转子铁心冲片的斜底槽的局部放大图；

图7为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机转子铁心冲片的平底槽的局部放大图；

图8为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机定子铁心冲片的结构示意图；

图9为本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机定子铁心冲片的局部放大图。

附图中的标记为：

1-转子，11-转子铁芯、111-转子铁心冲片、1111-导条孔、1112-驱动轴孔、1113-斜底键槽、1114-平底键槽，12-端环，13-驱动轴组件，14-转子导条；2-定子，21-定子铁心冲片、211-绕组槽、212-扣片槽、2121-矩形槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式(实施例)对本实用新型作进一步的说明，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，但并不作为对本实用新型限制的依据。

参见图1-9，本实用新型的端电压超标设计的高转矩电动机，包括转子1和套设在转子1上的定子2；所述转子1包括转子铁芯11，穿过转子铁芯11的驱动轴组件13和转子导条14，以及设于转子铁芯两端的端环12；所述转子铁芯11由多个转子铁心冲片111叠置而成，所述转子铁心冲片111沿外周均匀分布多个导条孔1111，所述导条孔1111为凸形对称深底结构，所述转子铁心冲片111中部具有与驱动轴组件13相配合的驱动轴孔1112；所述定子2由多个定子铁心冲片21叠置而成，所述定子铁心冲片21外周均匀分布多个扣片槽212，内周均匀分布多个绕组槽211，所述绕组槽211为半封闭的圆底深槽结构。

作为一个具体实施例：所述转子导条14与端环12采用铝锰合金或硅铝合金材料一体铸造成型。采用铝锰合金或硅铝合金材料增加了转子导条14的电阻，提高了电机的最大转矩和最小转矩的倍数。

作为一个具体实施例：所述定子铁心冲片21外周均匀分布9处扣片槽212，所述扣片槽212为燕尾型结构，其中一处扣片槽212底部具有一处矩形槽2121。在定子铁心冲片21叠置过程中，扣片槽212与扣片结合使用，起到周向定位的作用，使冲片上每处绕组槽211对齐叠置；由于定子铁心冲片21冲压模具不能保证周向上的每个绕组槽211尺寸完全一致，冲片叠置时对齐的绕组槽211也可能出现尺寸偏差，使叠置后的绕组槽211表面不平滑，而矩形槽2121的设置则起到了标识的作用，定子铁心冲片21叠置时保证矩形槽2121处对齐即可保证每个绕组槽211均由冲压模具同一处冲压位置加工而成，保证了安装的一致性和叠置后绕组槽211表面的平滑度。

作为一个具体实施例：所述驱动轴孔1112周向设有两处位置相对的键槽，所述键槽分别为平底键槽1114和斜底键槽1113。所述驱动轴组件上设有两个驱动键，两个驱动键分别平底键槽1114和斜底键槽1113配合使用，增强了驱动轴与转子1的对中性，驱动键与键槽总接触面积较大，可承受较大的载荷，且驱动轴受力更均匀，斜底键槽1113起到标识的作用，转子铁心冲片111叠置时保证斜底键槽1113处对齐即可保证每个导条孔1111均由冲压模具同一处冲压位置加工而成，保证了安装的一致性和叠置后的导条槽表面的平滑度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。