低噪聲36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及低噪聲36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著大型多極電機朝著低噪聲的方向發(fā)展，在設(shè)計電機定轉(zhuǎn)子沖片時就要考慮抑制噪聲。電機的極數(shù)越多轉(zhuǎn)速越低，電機噪聲主要由電磁噪聲、通風(fēng)噪聲、軸承噪聲等構(gòu)成，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速比較低的時候，通風(fēng)噪聲和軸承噪聲較小，這時電磁噪聲則成為決定電機噪聲的決定因素。傳統(tǒng)大型三相異步電機極數(shù)一般不大于24極，隨著三代核電的發(fā)展，海水循環(huán)水泵要求提升海水流量的增加，需要36極三相異步電機，目前36極異步電機主要依賴外國公司進口，現(xiàn)需要自行設(shè)計36極三相異步電機以填補國內(nèi)空白；同時核電站常規(guī)島循環(huán)水泵對其配套電機噪聲要求十分苛刻，運行時電機噪聲不大于85dB(A計權(quán))，因此，合理設(shè)計定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)，控制電磁噪聲就成了此類電機能否實現(xiàn)的基礎(chǔ)。定轉(zhuǎn)子沖片設(shè)計時，需要考慮分片方式、槽配合、鐵心定位方式、諧波優(yōu)化等問題，在充分均衡考慮以上幾方面問題，設(shè)計了 36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的提供一種低噪聲36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)，可以更好地利用槽內(nèi)導(dǎo)條的擠流現(xiàn)象而提高啟動轉(zhuǎn)矩。本發(fā)明的技術(shù)方案為:低噪聲36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)，由定子扇形片、轉(zhuǎn)子扇形片、定子扇形片組裝、轉(zhuǎn)子扇形片組裝、定轉(zhuǎn)子間隙五部分構(gòu)成，定子沖片(I)的定子齒(8)數(shù)量共計324，轉(zhuǎn)子沖片(2)的轉(zhuǎn)子齒
(10)數(shù)量共計264，定子沖片(I)由18個定子扇形片(3)依次連接而成，轉(zhuǎn)子沖片(2)由
I二個轉(zhuǎn)子扇形片(4)依次連接而成；定子沖片(I)的內(nèi)圓與外圓直徑比值范圍為0.85?0.9，轉(zhuǎn)子沖片⑵的內(nèi)圓與外圓直徑比值范圍為0.85?0.9，定子沖片⑴與轉(zhuǎn)子沖片
(2)之間氣隙值(6)范圍為3?6mm，氣隙值(6)最優(yōu)值為4.5mm ;定子齒寬(29)與定子槽寬(30)的寬度比值為4:3，定子齒⑶與定子軛(7)的高度比值為1:1 ;轉(zhuǎn)子齒寬(35)與轉(zhuǎn)子槽寬(36)的寬度比值為2:1，轉(zhuǎn)子齒(10)與轉(zhuǎn)子軛(9)高度比值為1:2 ;定子扇形片
(3)之間留有第一間隙(5)，轉(zhuǎn)子扇形片(4)之間留有第二間隙(34);定子扇形片(3)的外圓處設(shè)有兩個凸出豁口(11)，兩個凸出豁口(11)相對第一中心線(31)對稱分布，凸出豁口
(11)由第一外圓弧(20)、第一斜線(18)、第二外圓弧(15)、邊沿(16)、第二斜線(17)和第一圓角(33)依次連接而成；定子扇形片(3)的中間設(shè)有四個第一圓孔(14)和二個第二圓孔(13);轉(zhuǎn)子扇形片⑷內(nèi)圓處設(shè)有兩個矩形凸臺(12)，矩形凸臺(12)與轉(zhuǎn)子軛(9)過渡處有第二圓角(21)。
(0004)本發(fā)明的定子扇形片主要負責(zé)定子磁路的建立，并依次拼接成整圓的定子沖片；轉(zhuǎn)子扇形片主要負責(zé)轉(zhuǎn)子磁路的建立，并依次拼接成整圓的轉(zhuǎn)子沖片；定子扇形片組裝主要構(gòu)成定子鐵心，并完成圓周方向的定位；轉(zhuǎn)子扇形片組裝主要構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵心，并完成圓周方向的定位；定轉(zhuǎn)子間隙主要隔離靜止的定子沖片與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子沖片，并負責(zé)在定轉(zhuǎn)子沖片之間建立磁路，同時削弱諧波幅值。
[0005]定子扇形片主要負責(zé)定子磁路的建立，并依次拼接成整圓的定子沖片。定子扇形片(3)設(shè)有18個定子齒(8)，定子齒寬(29)與定子槽寬(30)的寬度比值為4:3，定子齒(8)與定子軛(7)的高度比值為1:1。定子扇形片(3)的外圓處設(shè)有兩個凸出豁口(11)，凸出豁口(11)用于鎖定限位，兩個凸出豁口(11)相對第一中心線(31)對稱分布，凸出豁口
(11)由第一外圓弧(20)、第一斜線(18)、第二外圓弧(15)、邊沿(16)、第二斜線(17)和第一圓角(33)依次連接而成；定子扇形片(3)的中間設(shè)有四個第一圓孔和二個第二圓孔。
[0006]轉(zhuǎn)子扇形片主要負責(zé)轉(zhuǎn)子磁路的建立，并依次拼接成整圓的轉(zhuǎn)子沖片。轉(zhuǎn)子扇形片(4)設(shè)有2 二個轉(zhuǎn)子齒(10)，轉(zhuǎn)子齒寬(35)與轉(zhuǎn)子槽寬(36)的寬度比值為2:1，轉(zhuǎn)子齒(10)與轉(zhuǎn)子軛(9)高度比值為1:2 ;轉(zhuǎn)子扇形片⑷內(nèi)圓處設(shè)有兩個矩形凸臺(12)，矩形凸臺(12)與轉(zhuǎn)子軛(9)過渡處有第二圓角(21)。
[0007]定子扇形片組裝主要構(gòu)成定子鐵心，并完成圓周方向的定位。定子沖片(I)由18個定子扇形片(3)在圓周方向依次拼接而成，定子扇形片(3)在疊片時，采用1/2正反疊方式，以保證定子鐵心整體的剛度和電磁性能的均勻性。每兩個相鄰的定子扇形片(3)之間留有第一間隙(5)，以保證定子扇形片(3)在熱膨脹時留有足夠的空間。定子沖片(I) 一共有324個定子齒(8)，定子沖片(I)的內(nèi)圓與外圓直徑比值范圍為0.85?0.9。
[0008]轉(zhuǎn)子扇形片組裝主要構(gòu)成轉(zhuǎn)子鐵心，并完成圓周方向的定位。轉(zhuǎn)子沖片(2)由I二個轉(zhuǎn)子扇形片(4)在圓周方向依次拼接而成，轉(zhuǎn)子扇形片(4)在疊片時，采用1/2正反疊方式，以保證轉(zhuǎn)子鐵心整體的剛度和電磁性能的均勻性。每兩個相鄰的轉(zhuǎn)子扇形片(4)之間留有第二間隙(34)，以保證轉(zhuǎn)子扇形片(4)在熱膨脹時留有足夠的空間。轉(zhuǎn)子沖片(2)一共有264個轉(zhuǎn)子齒(10)，轉(zhuǎn)子沖片(2)的內(nèi)圓與外圓直徑比值范圍為0.85?0.9。
[0009]定轉(zhuǎn)子間隙主要隔離靜止的定子沖片與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子沖片，并負責(zé)在定轉(zhuǎn)子沖片之間建立磁路，同時削弱諧波幅值。定子扇形片⑶與轉(zhuǎn)子扇形片⑷之間存在氣隙值(6)，氣隙值(6)范圍為3?6_，可以在保證磁路順利從定子扇形片(3)與轉(zhuǎn)子扇形片(4)之間通過，同時大幅度降低磁場的諧波幅值，氣隙值(6)最優(yōu)值為4.5mm;如果氣隙值(6)過小則不利于電機裝配時工藝要求，過大則導(dǎo)致勵磁電流占定子電流比重過大，進而不利于電機功率因數(shù)的提高。
[0010]本發(fā)明開創(chuàng)了 36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)，解決了 36極三相異步電機定轉(zhuǎn)子齒數(shù)的配合，通過合理設(shè)置定子沖片和轉(zhuǎn)子沖片的分片數(shù)量和方式，抑制了定子因為分片而產(chǎn)生的軸電壓問題；通過限定定轉(zhuǎn)子間氣隙值，使電機獲得了較高的功率因數(shù)，同時也解決了定子鐵心因氣隙值過小而產(chǎn)生的定子鐵心內(nèi)徑超差的工藝問題。通過在相鄰的兩個定子扇形片和轉(zhuǎn)子扇形片之間設(shè)置間隙，以保證電機運行時鐵心溫度上升而引起定子扇形片和轉(zhuǎn)子扇形片向外有足夠的熱膨脹空間。
[0011]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在定子扇形片外圓側(cè)設(shè)置兩個對稱的凸出豁口，使得在1/2疊片，上下兩層定子扇形片半圓形的凸出豁口相對，可使定子鐵心的拉緊螺桿與定子鐵心緊密結(jié)合，提高定子鐵心剛度；在轉(zhuǎn)子扇形片內(nèi)圓側(cè)設(shè)置兩個對稱的矩形凸臺，可是轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)子支架通過過盈鍵形成鎖緊限位的效果，提高了轉(zhuǎn)子鐵心的剛度，防止在熱態(tài)時因過度熱膨脹而造成轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)子支架之間過盈量消失，造成轉(zhuǎn)子鐵心“爬軸”現(xiàn)象出現(xiàn)。
【附圖說明】
[0012]圖1本發(fā)明的低噪聲36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖
[0013]圖2為圖1的I放大視圖
[0014]圖3為圖1的II放大視圖
[0015]圖4為圖1的III放大視圖
[0016]圖5為圖1項3放大視圖
[0017]圖6為圖1項4放大視圖
[0018]圖7為圖5的IV放大視圖
[0019]圖8為圖6的V放大視圖
[0020]圖9為定子沖片齒諧波分析數(shù)據(jù)表
[0021]圖10為定轉(zhuǎn)子沖片空載電磁噪聲分析數(shù)據(jù)表
[0022]圖11為定轉(zhuǎn)子沖片負載電磁噪聲分析數(shù)據(jù)表
[0023]圖12為定轉(zhuǎn)子沖片之間氣隙值對電機參數(shù)影響分析數(shù)據(jù)表
【具體實施方式】
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[0024]圖1為低噪聲36極三相異步電機的定轉(zhuǎn)子沖片結(jié)構(gòu)，定子扇形片、轉(zhuǎn)子扇形片、定子扇形片組裝、轉(zhuǎn)子扇形片組裝、定轉(zhuǎn)子間隙五部分構(gòu)成；如圖1所示，定子沖片I由18個定子扇形片3依次連接成圓，在疊片過程中，定子扇形片3采用1/2正反疊的方式；轉(zhuǎn)子沖片2由I 二個轉(zhuǎn)子扇形片4依次連接成圓，在疊片過程中，轉(zhuǎn)子