一种适用于闭口槽感应电机的定子制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于闭口槽感应电机的定子，涉及电机技术领域，包括定子铁心，其中：定子铁心上开有定子槽，定子铁心沿其轴线方向开有通孔，通孔的内壁具有向靠近定子铁心轴线方向凸起的弧面，弧面具有多个，且多个弧面沿定子铁心周向分布；通过改变定子铁心通孔的结构，使得电机气隙磁导谐波幅值减小；同时优化电机气隙磁密正弦度，减小定子一阶齿谐波幅值；进而由定子齿谐波引起的杂散损耗得到减小；电机整体效率得到提高。本发明专利技术结构简单，减低杂散损耗效果明显，通用性广泛。通用性广泛。通用性广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于闭口槽感应电机的定子


[0001]本专利技术涉及电机
，特别是涉及一种适用于闭口槽感应电机的定子。

技术介绍

[0002]目前感应电机使用广泛，低损耗高效率电机一直是人们追求的目标。由于工作环境影响，部分电机采用闭口槽。电机的损耗主要分为铁耗，电气损耗，机械损耗和杂散损耗。其中，由齿谐波引起的损耗占据杂散损耗的大部分，而通过减小齿谐波进而减小杂散损耗是提高电机效率的方法之一。如图1所示，现有的定子铁心上通孔为圆形孔。

技术实现思路

[0003]由此出发，本专利技术的目的在于提出一种适用于闭口槽感应电机的定子，从而有效地减小定子一阶齿谐波的幅值，使得对应电机齿谐波产生的杂散损耗减小，进一步减小了电机的总损耗，使得电机的效率得到增大。
[0004]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
[0005]一种适用于闭口槽感应电机的定子，包括定子铁心，其中：
[0006]定子铁心上开有定子槽，与现有技术相同，定子槽设有多个，多个定子槽沿定子铁心的周向分布，优选的，定子槽为闭口槽；
[0007]定子铁心沿其轴线方向开有通孔，现有技术中的转子套设在通孔内；
[0008]通孔的内壁具有向靠近定子铁心轴线方向凸起的弧面，弧面具有多个，且多个弧面沿定子铁心周向分布，优选的为均匀分布在定子铁心上；
[0009]优选的，弧面为等径弧面，即该弧面沿定子铁心径向的截面为圆弧，且弧面沿任意截面圆弧的半径相等；
[0010]优选的，多个弧面的结构相同，即多个弧面的半径和对应的圆心角相等。
[0011]作为本专利技术的进一步优化方案，任意相邻的两个弧面通过沿定子铁心轴线方向的连接线连接，即多个弧面依次首尾连接形成通孔内壁，任意相邻的两个弧面之间形成一个凹槽，进而增加等效定子槽数量以改善电机的性能，需要说明的是，气隙磁通密度在由于定子内径结构而产生的下降位置处为等效定子槽处。
[0012]作为本专利技术的进一步优化方案，闭口槽的数量与弧面的数量相等，一个弧面与一个闭口槽相对。
[0013]作为本专利技术的进一步优化方案，弧面的中心线位于定子槽的中心面上，即定子槽的中部与弧面的中部相对，闭口槽与弧面组成连接部分，与弧面相对的连接部分厚度最小。构成定子内径的弧在处于定子槽中间对应位置的定子内径处定子内径数值最小。
[0014]本专利技术的有益效果：本专利技术所提出的适用于闭口槽感应电机的定子，通过改变定子铁心通孔的结构，使得电机气隙磁导谐波幅值减小；同时优化电机气隙磁密正弦度，减小定子一阶齿谐波幅值；进而由定子齿谐波引起的杂散损耗得到减小；电机整体效率得到提高。本专利技术结构简单，减低杂散损耗效果明显，通用性广泛。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
[0016]图1为现有技术中电机定子铁心结构示意图；
[0017]图2本专利技术结构示意图；
[0018]图3为图2中的A部位放大图；
[0019]图4为内径均匀定子与内径不均匀定子闭口槽电机气隙磁密定转子齿谐波幅值，图中横坐标为气隙磁密谐波次数；
[0020]图5为内径均匀定子与内径不均匀定子闭口槽电机杂散损耗和总损耗。
[0021]图中1：定子铁心；2：闭口槽；3：通孔；A:局部；B:定子铁心内径最大点处；C:定子铁心内径最小点处。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：
[0023]如图1所示,为现有技术中的定子铁心结构，定子内径均匀的电机定子内径为完整的圆周，本实施例中电机定子外径为400mm，定子内径为225mm，定子闭口槽的槽口高为1mm，槽口宽为8.8mm，槽高为55mm、槽底宽12.4mm，定子铁心开有36个闭口槽。
[0024]如图2
‑
3所示，本专利技术提供适用于闭口槽感应电机的定子，该定子内径不均，包括定子铁心1，该定子铁心1上开有沿其径向的闭口槽2，闭口槽2为36个，且36个闭口槽2均匀分布在定子铁心上，闭口槽2的结构与图1定子闭口槽的尺寸相同，定子铁心1上开有通孔3，通孔3的内壁由多个弧面结构连接组成，该弧面为向靠近定子铁心1轴线方向凸起的弧面，任意相邻的两个弧面直接相互连接，该弧面为36个，一个弧面与一个闭口槽2相对，且弧面为等径弧面，弧面的中心线位于闭口槽的中心面上，弧面的在中部与闭口槽的中部相对，弧面的中部到定子铁心1轴线的距离最小；
[0025]弧面沿定子铁心1径向的剖视图为圆弧状，构成不均匀内径的弧在定子每个齿中点对应位置处，任意相邻两个弧面相连接处到定子铁心1轴线的距离最大，如图3中的B点到定子铁心1轴线的距离为227mm，而弧面的中部距离定子铁心1的轴线的距离最小，如图3中的C处，C点到定子铁心1轴线的距离为224mm。
[0026]如图4所示，对于本实施例中的定子结构(图2
‑
3所示的定子结构)和现有技术中的定子结构(图1中的定子结构)进行恒转矩仿真，两者定子匹配的转子均为一般转子，转子外径为223mm，转子内径为85mm。将两种不同定子结构的电机用有限元软件进行仿真，输出转矩均设置为667Nm，通过对仿真结果中的气隙磁密进行傅里叶分解，可以得到对应谐波的幅值大小。17，19次谐波为电机定子一阶齿谐波，35，37次谐波为电机定子二阶齿谐波，20，22次谐波为电机转子一阶齿谐波，与内径均匀定子闭口槽电机相比，内径不均匀定子闭口槽电机气隙磁密一阶定子齿谐波幅值大幅度下降，二阶定子齿谐波与一阶转子齿谐波幅值有小幅上升；
[0027]如图5所示，利用有限元软件得到两种电机的杂散损耗和总损耗，可以看出与内径均匀定子闭口槽电机相比，内径不均匀定子闭口槽电机杂散损耗和总损耗都有大幅下降，分别下降了1615W和1489W，即电机效率提高1.4％。内径不均匀定子闭口槽电机因减小了定
子一阶齿谐波幅，使得气隙磁密正弦性提高，电机损耗减小，效率提高。
[0028]需要说明的是，图4、5中内径不均匀定子即本实施例中图2
‑
3所示结构的定子，图4和图5中指出的内径均匀定子即图1所示的现有技术中的定子。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于闭口槽感应电机的定子，其特征在于：包括定子铁芯，其中：定子铁心上还开有多个定子槽，多个定子槽周向分布在定子铁心上；定子铁心上开有沿其轴线方向的通孔；通孔内壁具有向靠近定子铁心轴线方向凸起的弧面，弧面具有多个，且多个弧面周向分布在通孔内。2.根据权利要求1所述的适用于闭口槽感应电机定子，其特征在于：定子槽为闭口槽。3.根据权利要求1所述的适用于闭口槽感应电机定子，其特征在于：弧面为等径弧面。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍晓华，燕婧文，李佳欣，刘婕，王路尧，蔡勤磊，狄冲，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：