电动机的制作方法_3

文档序号:8501308阅读:来源:国知局
感应电动机,其包括前壳体 101;定子元件102;转子元件103;分别放置在所述定子元件102与前壳体101与后壳体 106之间的一对前隔离导管架104和后隔离导管架114;放置在定子元件102的四个凸极之 上的多个绕组105 及后壳体106。
[0063] 在图4中,示出本发明的定子元件102的新颖配置,其特征在于示出正方形形状叠 片结构W及具有定子元件102相对于水平A-A'对称轴和竖直B-B'对称轴旋转45°的凸极 107。可W看出,该个配置关于先前技术的凸极的传统位置是新颖的,由图9C和图9D可W 观察到其精确地位于A-A'和B-B'对称轴之上,该里示出了先前技术定子的配置。该个新 的配置允许在制造和装配定子元件102和转子元件103的片封装期间最优化电级钢片材料 的使用。
[0064] 旋转45°来改变该个位置允许将定子元件102的凸极107放置在与正方形形状叠 片结构的A-A'水平和B-B'竖直对称轴精确地相交45°的C-C'和D-D'对角轴之上。
[0065] 当所述凸极107朝着定子元件102的角108校准时,本发明的新设计允许穿孔容 器109提供更大的空间W容纳绕组105。
[0066] 由于可W使用更小口径的磁铁电线该一事实,根据最小化焦耳效应W= I2XR的 原理,提供更大的区域可W节省电能;并且,因此,可W具有更大的导电面积;由于已知导 体的面积越大,对电流的阻力越小,并且因此焦耳效应的电损耗也会降低。另外,同时获得 用于增大绕组环路或面数的可能性,该允许根据电动机要求来执行更好的成本效益和效力 平衡W选择最好的绕组;同时选择最优的卷绕参数。
[0067] 本发明的转子元件103的叠片结构特征在于具有两个实施例,第一个实施例在图 4和图12中示出,图4和图12对应于鼠笼型转子元件103,其包含多个导电条117、与多个 导电条117 -起放置的一对短路环118、支撑体119和穿过支撑体119中也的箭形元件120, 支撑体119和箭形元件120该两个元件稳固地彼此连接。当电动机运行时,由于定子元件 102的磁场感应的电流感应的原理,转子元件103旋转,因此产生转矩。
[0068] 在图5、图13A和图13B中示出第二实施例,其对应于永久磁铁型转子元件103,其 包含永久磁铁环121、插入永久磁铁环121的支撑体或片122、W及穿过支撑体122中也的 箭形元件124。支撑体122还包括贯穿其周围的多个条纹123,W便能够与永久磁铁环121 禪合。
[0069] 参照图6A、图6B和图7,它们分别示出用于冲压在鼠笼型转子实施例(图6A和图 6B)W及在永久磁铁型转子实施例(图7)中定子元件102和电动机转子元件103的叠片结 构119和122的停止。
[0070] 该停止设计是正方形的并且具有定子元件102的凸极107相对于水平对称轴A-A' 和竖直对称轴B-B'旋转45°,允许最优化空间并且充分利用冲压定子元件102的额外元件 的剩余材料。
[0071] 新设计允许穿孔容器109为绕组105提供更大的嵌入空间(参照图4和图7);另 夕F,残存有一些来自电工钢片的废过剩材料,并且其被用于冲压与定子元件102禪合的插 入元件110。在定子102的四个外侧的每个中,通过装配元件111,优选地为舌槽型(参见 图8),使得插入元件110装配有定子102,从而加强和改善了所述侧的磁路。
[0072] 上述冲压的停止设计允许在冲压和装配定子元件102时,获得在所述定子元件 102的侧边上导电横截面积的增加,W此改善所述定子中磁流量的传导,同时获得制造期间 钢片大约30%的成本削减,实现了钢片的最大优化,该直接影响了生产成本。
[0073] 关于图6B,其示出用于冲压定子元件102和电动机转子元件103的停止的额外实 施例。该个停止设计与图6A和图7中的停止设计非常相似,但是和图6A和图7中不同的 是,插入元件110'被集成至定子元件体102,从而简化了渐进的(progressive)冲压。
[0074] 在该个实施例中,当没有利用由将极旋转45°所得空间得到的浪费时,使用C-C' 和D-D轴很大地简化了冲压。
[00巧]另一方面,如上所述,在图8中,可W看出当已经制造插入元件110和定子元件102 时就装配它们的方法;W及穿孔容器109准备接收相应绕组的方式。
[0076] 同样地,插入元件110在其外侧面上被设计有多个波动112,当电动机正常运行 时,该些波动暴露于环境中,该允许增大定子元件102中的热耗散,但是主要地,它允许降 低磁路磁阻,获得更好的磁流量,从而减少钢片中的寄生电流或润流导致的损耗;另外,女口 上所述,由于波状区域112(其作为热交换片)中增大的散热区域,所W存在更好的热耗散, 并且没有额外的材料成本,从而使得定子102和绕组105的工作温度降低,由于所述磁铁电 线绕组105中工作温度降低,该还转化为电损耗的降低。
[0077] 可W看出,定子元件102的新颖配置允许获得电动机中较低的操作温度,该给出 了增加转子元件103直径的可能性。由于具有与先前技术的电动机相比更大的直径,转子 元件103还呈现了操作温度的降低,W及因此,由于焦耳效应W=I2XR在所述转子元件103 中存在更少的损耗。
[0078] 随着电动机变得更有效率,所W废热减少,并且因此电动机与环境空气温度之间 的温度差也减小(温度梯度)。通过在定子元件102的铜绕组105中和在转子元件103的 导电条中具有更冷的工作温度,实现了绕组更低的欧姆阻抗,因为众所周知地,导电材料根 据温度改变他们的欧姆阻抗,温度越高,铜和铅欧姆磁阻将越高,从而本发明的电动机通过 不浪费转化为热的电能,将具有由焦耳效应引起的更少损耗。
[0079] 另一方面,本发明的定子元件102作为额外的特征还包括;其配置在作为支撑基 底的相邻角的两个中,呈现了至少两个孔槽113,每个角中一个,W插入至少两个紧固元件, 优选地为一对螺栓,W便固定所述电动机。定子102装配的该种改善使得紧固元件能够固 定在定子元件102的侧面上,即使当电动机被完全地装配时也能够被插入其中;该使得当 需要紧固元件时能够做出是否使用该类紧固器W固定电动机的选择,从而实现当不需要紧 固元件时其成本的削减。尤其,具有该种额外的特征,在系统或机械装置中能够使用本发明 的感应电动机来代替传统的电动机,而无需执行任何修改。
[0080] 关于图9A,其示出在先前技术的传统定子元件中,由用于放置绕组的容器中的自 由区域呈现的配置,W及将它们与由本发明的定子元件102的新冲压配置获得的自由区域 进行对比。
[0081]自由区域"a"对应于先前技术的正方形叠片结构定子,具有406. 62mm2的用于绕 组的自由区域。
[00础 自由区域"目"对应于先前技术的圆形叠片结构定子,具有338. 18mm2的用于绕组 的自由区域。
[0083]自由区域"Y"对应于本发明的正方形叠片结构定子,具有相对于水平和竖直对称 轴旋转45°的凸极,具有557. 84mm2的用于绕组的自由区域。
[0084] 可W观察到,与先前技术的传
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