一种超高能效15kW6极三相异步电动机，包括定子和转子，由于将定子和转子的外径、内径、铁心长度和冲片槽的数量、槽形和尺寸进行了系统性的优化设计，使得定子绕组损耗、转子绕组损耗和铁心损耗大大降低；在输出功率同为15kW的前提下，本发明专利技术与现有同类产品相比，能源总损耗量从1765.9W降到了1085.2W，减少了38.5%，所需要的输入功率从原来的16.766kW降到了16.085kW，能量转换效率从89.5%提高到了93.3%，提高了3.8%；与最新国家标准《GB18613-2012》并将于2016年9月强制执行的标准91.2%相比，能量转换效率超过了2.1%，大大提高了能源转换效率；本发明专利技术的应用和推广，将为我国节能减排工作提供有力支持。
【技术实现步骤摘要】
一种超高能效15kW6极三相异步电动机
本专利技术涉及一种电动机,特别是一种超高能效15kW6极三相异步电动机。
技术介绍
节能减排在当今世界是一个无法回避的话题，影响着人类的生存环境和世界经济的发展。作为节能减排重点的工业领域。其中，电机系统节能潜力巨大，用电量约占全国用电量的60%，引起各方关注。电动机自问世至今已经有近二百年历史，三相异步电动机也有一百多年历史，目前广泛地应用于各工、农、林、牧业等各行各业，以及生活的各个领域，已成为工业生产和人民生活中的必需设备，但同时也成为了生产和生活中耗能最大的电器设备，于是如何使电动机节能环保就成为了人们面前的重要课题。我国是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上目前缺电最为严重的发展中国家，从1992年起我国的年发电量和用电量均居世界第二位，我国的能源短缺大多是因为能源浪费和利用不当所造成，因此，电动机能源效率水平的提高对于我国能源节约、环境保护以及促进经济发展具有重要意义。国家政府提出了到2020年国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的目标。并于2007年7月I日起正式实施《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(GB 18613-2006)(即IE2高效电机)国家标准的颁布实施，规定自2011年7月I日起，凡是能效标准达不到国标强制要求的产品将不能继续生产、销售。2012年9月I日又颁布了新标准《GB18613-2012中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》(IE3超高效电机)规定2016年9月I日起中小型异步电机实施新标国家二级,凡是能效标准达不到国标强制要求的产品将不能继续生产、销售。根据调查，我国IEl等级的电动机使用量仍然占总使用量的85%以上，而IE2以上的高效节能电动机使用比例只占总使用量的11%，能够达到IE3等级的超高效节能电动机的使用更是凤毛麟角；这种状况对整个社会资源产生了极大的浪费，是发展低碳经济的严重阻力，所以，研究开发高效电动机是提高能源利用率的重要措施之一，符合我国和世界经济发展的需要。目前市场上使用的15kW6极三相异步电动机绝大部分是IEl等级的，其能量转换效率为87.7%，也有少量IE2等级的，其能量转换效率上升到了 89.7%，但其节能效果仍然无法满足当前发展低碳经济的需要；为此， 申请人:研发并于去年申请了专利“201210235004.9超高效15kW6极三相异步电动机”，该电动机能效能够达到93.2%，并已投入生产试验。
技术实现思路
在本公司生产的前述超高效电动机的试用中，我们发现，初期能够使电动机能效保持良好的发挥效果，但连续使用时间过长后，温升控制不稳定，有时会影响其能效的继续发挥。本专利技术所要解决的技术问题是针对现有普遍使用的电动机能效较低而新产生的超高效电动机能效发挥不稳定的问题，提供一种对15kW6极三相异步电动机的定转子及其铁心、冲片槽及其尺寸进行优化设计的技术方案，通过综合降低其运行损耗和温升，来达到在确保输出功率为15kW的前提下，更大限度地降低输入功率且保持稳定的发挥作用。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是一种超高能效15kW6极三相异步电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁心及定子冲片，转子包括转子铁心及转子冲片，其特征在于所述定子铁芯的定子外径为30.0cm,定子内径为21.5cm,定子铁芯长度为22.0cm ;所述定子冲片包括由定子冲片槽、定子冲片散热槽和定子扣片槽联合构成的冲片结构体；所述定子冲片槽的数量为54个且呈环状均匀分布，其槽形为斜肩圆底槽，其中槽口宽度为3.50mm,槽口高度为0.80mm,槽上部深为17.50mm,槽肩宽度为6.80mm,槽肩高度为1.10mm，槽底半径为4.30mm ;所述定子冲片散热槽的数量为54个且呈环状均匀分布，其槽形是边长为3.5mm的等边三角形槽，位于定子冲片槽的两槽之间，该三角形的底边与定子外径圆周线更接近，也就是该三角形的底边朝向定子外径圆周线，三角形的中心线与定子冲片槽两槽的槽间中心线重合，三角形的顶点与定子冲片槽两槽的槽间中心线和定子冲片槽槽底外切圆周线的交叉点重合；所述定子扣片槽还带有凹槽，定子扣片槽中心线经过凹槽的边线从定子冲片槽的两槽中心穿过；所述的转子铁芯的转子外径为21.42cm，转子内径为6.0cm，转子铁心长度为22.0cm ;所述的转子冲片包括由转子冲片槽和转子冲片散热槽联合构成的冲片结构体；所述转子冲片槽的数量为60个且呈环状均匀分布，其槽形为圆闭顶圆底双鼠笼槽，其中槽口宽度为0.00mm，槽口高度为0.95mm，上槽直径为6.20mm，下槽口宽为1.50mm,下槽口高为3.0Omm,下槽上部深为17.50mm,下槽顶半径为3.40mm,下槽底半径为1.90mm ;所述转子冲片散热槽的数量为60个且呈环状均匀分布，其槽形是边长为1.5mm的等边三角形槽，位于转子冲片槽的两槽之间，该三角形的底边与转子外径圆周线更接近，也就是该三角形的底边朝向转子内径圆周线，三角形的中心线与转子冲片槽两槽的槽间中心线重合，三角形的顶点与转子冲片槽两槽的槽间中心线和转子冲片槽槽底外切圆周线的交叉点重合。在定子冲片上增设散热槽，并将散热槽和冲片槽、扣片槽有机结合，可以使定子铁芯更好的散热，还能够调整磁密，降低温升，减少能耗和电磁振动；同样，在转子冲片上增设散热槽，并将散热槽和冲片槽有机结合，可以使转子铁芯更好的散热，也能够调整磁密，降低温升，减少能耗和电磁振动；新式定转子铁芯及其冲片结构体的配合，可以更好更稳定地降低电动机的各种损耗，持续稳定地降低输入功率。一种超高能效15kW6极三相异步电动机，还包括风罩，其特征在于风罩上的通风口是由片状网栅构成的网架式导流通风口。即将现有的风罩上构成通风口的圆条形丝状网栅，更改为扁条形片状网栅。因为空气流通进入电机内部时，不可避免地会有部分气流撞击到电机的内部机构，这部分气流就会回旋，回旋的气流会撞击到后续到来的气流，形成风阻，会降低散热效果，现有的丝状网栅因为是圆条形的，气流回旋时，不会对其起到导流作用，采用片状网栅后，因为是扁条形的，气流回旋时，片状网栅有一定的阻挡面积，能够阻止其不以回旋状的方向继续撞击后续气流，对回旋气流起到引导作用，减少对后续气流的阻击面，从而使气流更加畅通，提高散热效果。本专利技术的有益效果是由于将定转子铁芯的尺寸、定转子冲片的结构及其尺寸进行了系统性的优化合理设计，使得定子绕组损耗只有479.5W，转子绕组损耗只有294.9W，铁心损耗只有13.8W，包括杂散损耗220.4W，机械损耗76.6W，其能源总损耗量仅有1085.2W,而现有的15kW6极三相异步电动机定子绕组损耗有774.8W，转子绕组损耗有328.7W，铁心损耗有366.7W，包括杂散损耗225.0ff,机械损耗70.7W，其能源总损耗量有1765.9W,本专利技术所需要的能源损耗量减少了 38.5%，大大节约了能源；在输出功率同为15kW的前提下，现有同类产品需要的输入功率为16.766kW，能源转换效率为89.5%，而本专利技术所需的输入功率仅为16.085kff,能源转换效率达93.3%，提高了 3.8%，与最新颁布的国家标准《GB18613-2012中小型三相异步电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种超高能效15kW6极三相异步电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁心（3）及定子冲片（1），转子包括转子铁心（9）及转子冲片（2），其特征在于：所述定子铁芯（3）的定子外径（11）为30.0cm，定子内径（12）为21.5cm，定子铁芯（3）的长度为22.0cm；所述定子冲片（1）包括由定子冲片槽（6）、定子冲片散热槽（5）和定子扣片槽（4）联合构成的冲片结构体；所述定子冲片槽（6）的数量为54个且呈环状均匀分布，其槽形为斜肩圆底槽，其中槽口宽度（61）为3.50mm，槽口高度（62）为0.80mm，槽上部深（63）为17.50mm，槽肩宽度（64）为6.80mm，槽肩高度（65）为1.10mm，槽底半径（66）为4.30mm；所述定子冲片散热槽（5）的数量为54个且呈环状均匀分布，其槽形是边长为3.5mm的等边三角形槽，位于定子冲片槽（6）的两槽之间，该三角形的底边朝向定子外径圆周线（52），三角形的中心线（51）与定子冲片槽两槽的槽间中心线（51）重合，三角形的顶点与定子冲片槽两槽的槽间中心线（51）和定子冲片槽槽底外切圆周线（53）的交叉点重合；所述定子扣片槽（4）还带有凹槽（41），定子扣片槽中心线（42）经过凹槽（41）的边线从定子冲片槽（6）的两槽中心穿过；所述的转子铁芯（9）的转子外径（21）为21.42cm，转子内径（22）为6.0cm，转子铁心（9）的长度为22.0cm；所述的转子冲片（2）包括由转子冲片槽（7）和转子冲片散热槽（8）联合构成的冲片结构体；所述转子冲片槽（7）的数量为60个且呈环状均匀分布，其槽形为圆闭顶圆底双鼠笼槽，其中槽口宽度（71）为0.00mm，槽口高度（72）为0.95mm，上槽直径（73）为6.20mm，下槽口宽（74）为1.50mm，下槽口高（75）为3.00mm，下槽上部深（76）为17.50mm，下槽顶半径（77）为3.40mm，下槽底半径（78）为1.90mm；所述转子冲片散热槽（8）的数量为60个且呈环状均匀分布，其槽形是边长为1.5mm的等边三角形槽，位于转子冲片槽（7）的两槽之间，该三角形的底边朝向转子内径圆周线（81），三角形的中心线（82）与转子冲片槽两槽的槽间中心线（82）重合，三角形的顶点与转子冲片槽两槽的槽间中心线（82）和转子冲片槽槽底外切圆周线（83）的交叉点重合。...
【技术特征摘要】
1.一种超高能效15kW6极三相异步电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁心(3)及定子冲片(I)，转子包括转子铁心(9 )及转子冲片(2 )，其特征在于: 所述定子铁芯(3)的定子外径(11)为30.0cm,定子内径(12)为21.5cm,定子铁芯(3)的长度为22.0cm ； 所述定子冲片(I)包括由定子冲片槽(6)、定子冲片散热槽(5)和定子扣片槽(4)联合构成的冲片结构体； 所述定子冲片槽(6)的数量为54个且呈环状均匀分布，其槽形为斜肩圆底槽，其中槽口宽度(61)为3.50mm，槽口高度(62)为0.80mm，槽上部深(63)为17.50mm，槽肩宽度(64)为6.80mm，槽肩高度(65)为1.10mm，槽底半径(66)为4.30mm ； 所述定子冲片散热槽(5)的数量为54个且呈环状均匀分布，其槽形是边长为3.5mm的等边三角形槽，位于定子冲片槽(6)的两槽之间，该三角形的底边朝向定子外径圆周线(52)，三角形的中心线(51)与定子冲片槽两槽的槽间中心线(51)重合，三角形的顶点与定子冲片槽两槽的槽间中心线(51)和定子冲片槽槽底外切圆周线(53)的交叉点重合； 所述定子扣片槽(4)还带有凹槽(41)，定子扣片槽中心线(42)经过凹槽(41)的边线从定子...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕三元，
申请(专利权)人：重庆市乐尔佳机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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