[实用新型]高效三相异步电动机

说明书

本实用新型涉及一种三相异步感应电动机，进一步是指对JO2系列三相笼型异步电动机定子绕组的改进。

众所周知，异步电动机是各种电动机中应用最广、需要量最大的一种电动机。在电网的总负荷中，异步电动机用电量占60％以上，并且其中70％以上的电气原动力均为小型异步电动机，而我国目前小型异步电动机又以六十年代发展起来的JO2系列三相笼型异步电动机应用最为广泛。随着工农业和科学技术的发展，JO2系列三相异步电动机由于其经济技术指标较低而巳被国家定为淘汰产品。但毕竟生产JO2系列电机巳有20多年的历史，而且这种产品巳广泛应用于国民经济各领域，许多至今仍在继续发挥骨干作用。因此，如果能够对总价值达几十亿元的现有JO2系列电动机进行适当的技术改造而达到较高的经济技术指标，则不仅使得该产品在淘汰过程中经济损失最小，而且还能使电机生产厂家就此推出一项新产品取而代之。本实用新型的目的，就是提供一种对现有JO2系列电机的定子绕组加以改进的命名为JXO2系列的高效三相笼型异步电动机，使得其满足如下技术要求：（1）JXO2系列电动机的安装尺寸与JO2系列相同，容量的配制关系亦完全一致。这样，原来配用JO2系列电机的主机，可以很方便地改配JXO2系列电动机。（2）JXO2系列电动机的效率以及功率因素、最大转矩、 堵转转矩与堵转电流等主要性能指标必须达到或超过同功率同转速Y系列电机水平。

本实用新型的设计方案，是在现有JO2系列电机的基础上，仅对其定子绕组加以改进而实现的。现有JO2系列电动机的定子绕组均普遍采用60°相带绕组，绕组的利用率Kdp1由于绕组分布系数K_d1较低而难以提高，并且60°相带绕组的高次谐波磁动势使得电动机的杂散损耗大。而本实用新型的定子绕组，是将60°相带绕组的每相带槽数q（q＝ (Z₁)/(6p) ，其中Z₁为定子槽数，P为极对数），按一定要求分为q_Y和q_△两部分，各自为一个相带，如此则将每对磁极下的定子槽数分为十二个相带，然后将十二个相带平均分成六个相带的星（Y）形组和六个相带的三角（△）形组两个组，每组又平均分成a、b及c三相，再将几对磁极下的同组同相的q_Y和q_△的极相组分别或并联或串联或混联后，将得到的a_Y、b_Y及C_Y绕组接成星（Y）形，将得到的a_△、b_△及c_△绕组接成三角（△）形，然后将星（Y）形绕组和三角（△）形绕组以串联方法连接起来，形成星——三角串联绕组（参见图1）。显而易见，当q为偶整数，并取q_Y＝q_△时，每相带在空间占30°电角度，因此上述星——三角串联绕组就成为所谓30°相带绕组。星——三角串联绕组的连接和设计应满足下列要求：（1）绕组Y接部分的相带中心在空间上应滞后于△接部分的相带中心30°电角度。（2）绕组Y接部分的相电流在时间上应滞后于△接部分的相电流30°电角度。（3）绕组两部分产生的磁动势幅值相等。

这种星——三角串联定子绕组与60°相带绕组相比，可提高基波绕组分布系数和有效地削弱相带谐波，再加上选择适当的绕组短距比，就可以使得JXO2系列电动机定子绕组的利用率K_dp1提高，绕组磁动势谐波含量低，从而降低定子铜损、定子热负荷和杂散损耗，以提高电动机的效率；同时由于可以方便地调整ZφK_dp1（每相有效导体数），就能满足电机对最大转矩、堵转转矩及堵转电流的需要。

下面结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明。

图1是本实用新型采用量——三角串联定子绕组的接线原理图；

图2是本实用新型实施例48槽4极4Y／2△定子绕组的接线原理图；

图3是图2实施例48槽4极4Y／2△定子双层叠绕组的展开图；

图4是图2实施例48槽4极4Y／2△定子绕组的槽矢量图；

图5是本实用新型另一实施例54槽6极3Y／3△定子绕组的接线原理图；

图6是图5实施例54槽6极3Y／3△定子双层叠绕组的展开图；

图7是图5实施例54槽6极3Y／3△定子绕组的槽矢量图。

显然，图2至图7的两个电动机定子绕组的实施例是对图1星——三角串联定子绕组的具体应用。