一種定子具有小齒結(jié)構(gòu)和鼠籠繞組的異步電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種異步電機(jī)，特別是關(guān)于一種定子具有小齒結(jié)構(gòu)和鼠籠繞組的異步電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會(huì)已無法離開電機(jī)，電機(jī)的應(yīng)用遍及交通運(yùn)輸、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、信息處理，以及日常生活的各個(gè)領(lǐng)域。電機(jī)的種類繁多，結(jié)構(gòu)也各有不同，有異步電機(jī)、永磁電機(jī)、電勵(lì)磁電機(jī)等。各類電機(jī)在旋轉(zhuǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲，振動(dòng)噪聲是一種環(huán)境污染，會(huì)對(duì)人們健康、日常生活產(chǎn)生不良的影響；在軍工領(lǐng)域振動(dòng)噪聲更為重要。因此，降低電機(jī)的振動(dòng)和噪聲具有非常重要的意義。
[0003]電機(jī)的氣隙中存在著基波磁場(chǎng)和一系列的諧波磁場(chǎng)。在電機(jī)運(yùn)行過程中，這些氣隙磁場(chǎng)之間相互作用，將會(huì)產(chǎn)生作用于電機(jī)定子鐵芯上的切向及徑向的電磁力；其中，切向電磁力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而徑向電磁激振力引起定子鐵芯變形。各種周期、各種轉(zhuǎn)速的徑向電磁激振力波都分別作用在定子、轉(zhuǎn)子鐵芯上，使定子鐵芯和機(jī)座以及轉(zhuǎn)子出現(xiàn)隨時(shí)間周期性變化的徑向形變，因此產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。
[0004]異步電機(jī)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，堅(jiān)固耐用，應(yīng)用廣泛，但是異步電機(jī)振動(dòng)噪聲更為復(fù)雜。引起異步電機(jī)振動(dòng)噪聲的徑向電磁激振力中，除了存在普通電機(jī)中的頻率與極頻相關(guān)的，也就是頻率為供電頻率2倍的徑向電磁激振力之外，更由于定子、轉(zhuǎn)子均開槽，會(huì)引起頻率與定子、轉(zhuǎn)子槽數(shù)有關(guān)的徑向電磁激振力，異步電機(jī)的徑向電磁激振力的頻率成分更為豐富，其減振降噪難度更大。目前為止，還沒有解決電機(jī)振動(dòng)和噪聲的較好的方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種定子具有小齒結(jié)構(gòu)和鼠籠繞組的異步電機(jī)，能使電機(jī)定子受到的極頻徑向電磁激振力的頻率低于1Hz，使其不在關(guān)注和能夠探測(cè)的范圍內(nèi)；同時(shí)，能降低定子鐵芯受到的與定轉(zhuǎn)子槽數(shù)有關(guān)的分量，從而減小定子電磁激振力和振動(dòng)噪聲。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種定子具有小齒結(jié)構(gòu)和鼠籠繞組的異步電機(jī)，它包括定子機(jī)座、定子鐵芯、定子齒、定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子鐵芯、軸承和轉(zhuǎn)子軸；所述定子機(jī)座內(nèi)設(shè)置有所述定子鐵芯，所述轉(zhuǎn)子鐵芯固定設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子軸上，所述轉(zhuǎn)子軸通過所述軸承固定設(shè)置在所述定子機(jī)座內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子鐵芯的外圓周上均勻開設(shè)若干槽，所述槽分布在所述轉(zhuǎn)子齒之間，所述槽中設(shè)置所述轉(zhuǎn)子繞組；其特征在于:還包括集電環(huán)；位于所述轉(zhuǎn)子鐵芯的一側(cè)或兩側(cè)，在所述轉(zhuǎn)子軸上設(shè)置有所述集電環(huán)；所述轉(zhuǎn)子繞組中的各繞組與所述集電環(huán)連接，所述集電環(huán)通過電刷與外部靜止供電電路連接；所述定子繞組采用鼠籠繞組，所述定子鐵芯內(nèi)圓上設(shè)置有定子槽，所述定子槽之間形成所述定子齒，所述定子槽內(nèi)布置有所述定子鼠籠繞組。
[0007]所述轉(zhuǎn)子繞組為供電繞組，其電流的頻率為電源頻率。
[0008]所述定子齒由若干獨(dú)立的小齒構(gòu)成，各所述小齒之間形成所述定子槽，所述定子槽內(nèi)澆鑄鋁形成所述定子鼠籠繞組。
[0009]所述小齒采用正方形結(jié)構(gòu)或菱形結(jié)構(gòu)；或采用由各所述菱形結(jié)構(gòu)的小齒在軸向上連接形成曲折連續(xù)的結(jié)構(gòu)，所述定子槽也為曲折形結(jié)構(gòu)。
[0010]所述小齒采用圓形、橢圓形或多邊形結(jié)構(gòu)。
[0011]所述轉(zhuǎn)子鐵芯采用斜槽結(jié)構(gòu)或采用無槽結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):1、本發(fā)明采用在轉(zhuǎn)子軸上位于轉(zhuǎn)子鐵芯的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置集電環(huán)，轉(zhuǎn)子繞組中的各繞組與集電環(huán)連接，集電環(huán)通過電刷與外部靜止供電電路連接；定子鼠籠繞組布置在定子鐵芯上，不再布置在轉(zhuǎn)子鐵芯上，使得定子鐵芯受到的極頻徑向電磁激振力的頻率降低到1Hz以下，低于可以檢測(cè)的范圍，從而達(dá)到減振的目的。2、本發(fā)明采用了特殊的定子齒結(jié)構(gòu)，定子齒不再是連續(xù)的，而是由多個(gè)分散的小齒組成，小齒的形狀可以是正方形、長(zhǎng)方形、菱形、圓形、橢圓形或其他多邊形結(jié)構(gòu)，該定子齒結(jié)構(gòu)可以使定子鐵芯受到的徑向電磁激振力變化減小，從而減小定子鐵芯的變形和振動(dòng)。
[0013]基于以上優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于家用電器、醫(yī)療儀器、工業(yè)生產(chǎn)、制造業(yè)和民用領(lǐng)域的電機(jī)系統(tǒng)、航空航天電機(jī)電器設(shè)備領(lǐng)域、艦船輔助機(jī)械和艦船推進(jìn)等系統(tǒng)領(lǐng)域以及可移動(dòng)電氣系統(tǒng)領(lǐng)域，對(duì)系統(tǒng)的減振降噪具有重要意義。
【附圖說明】
[0014]圖1是已有的異步電機(jī)的橫截面不意圖，是圖2的B-B切面圖；
[0015]圖2是已有的異步電機(jī)的軸向截面示意圖，是圖1的A-A切面圖；
[0016]圖3是本發(fā)明的異步電機(jī)的橫截面不意圖，也是圖4的B-B切面圖；
[0017]圖4是本發(fā)明的異步電機(jī)的軸向截面示意圖，是圖3的A-A切面圖；
[0018]圖5是本發(fā)明異步電機(jī)的定子齒槽的平面展開圖；
[0019]圖6是本發(fā)明異步電機(jī)的定子齒槽的平面展開圖，圖5的C-C切面圖；
[0020]圖7是本發(fā)明定子齒中的小齒采用菱形結(jié)構(gòu)時(shí)定子齒槽的平面展開圖；
[0021]圖8是本發(fā)明定子齒中的小齒采用曲折連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)定子齒槽的平面展開圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1、圖2所示，已有的異步電機(jī)包括定子機(jī)座1、定子鐵芯2、定子繞組3、定子齒4、轉(zhuǎn)子鐵芯5、轉(zhuǎn)子軸6、軸承7、轉(zhuǎn)子齒8和轉(zhuǎn)子鼠籠繞組9 ;其中，定子機(jī)座I可采用常規(guī)電機(jī)的安裝方式固定；定子鐵芯2是電機(jī)磁路的一部分。定子機(jī)座I內(nèi)設(shè)置有定子鐵芯2，定子繞組3固定設(shè)置在定子鐵芯2的定子齒4之間。轉(zhuǎn)子鐵芯5固定設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸6上，轉(zhuǎn)子軸6能夠帶動(dòng)轉(zhuǎn)子鐵芯5繞軸心旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸6通過軸承7固定設(shè)置在定子機(jī)座I內(nèi)，轉(zhuǎn)子鐵芯7的外圓周上均勻開設(shè)若干槽，槽分布在轉(zhuǎn)子齒8之間，槽中設(shè)置轉(zhuǎn)子鼠籠繞組9。
[0023]已有的異步電機(jī)定子鐵芯2和轉(zhuǎn)子鐵芯5可以采用直槽或者斜槽工藝，斜槽具有一點(diǎn)減振降噪作用。就電機(jī)內(nèi)部的徑向電磁激振力而言，已有的異步電機(jī)與普通同步電機(jī)或者永磁電機(jī)一樣，存在著頻率與極數(shù)成正比的極頻徑向電磁激振力。此外異步電機(jī)還存在與定、轉(zhuǎn)子齒槽數(shù)相關(guān)的槽頻電磁激振力，情況復(fù)雜，減振降噪難度大。
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0025]如圖3、圖4所示，本發(fā)明提供一種定子具有小齒結(jié)構(gòu)和鼠籠繞組的異步電機(jī)，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)中的異步電機(jī)結(jié)構(gòu)類似，也包括定子機(jī)座1、定子鐵芯2、定子繞組3、定子齒4、轉(zhuǎn)子鐵芯5、轉(zhuǎn)子軸6、軸承7、轉(zhuǎn)子齒8和轉(zhuǎn)子繞組9。其特征在于，還包括集電環(huán)10 ；位于轉(zhuǎn)子鐵芯5的一側(cè)或兩側(cè)，在轉(zhuǎn)子軸6上設(shè)置有集電環(huán)10 ;轉(zhuǎn)子繞組9中的各繞組與集電環(huán)10連接。在本實(shí)施例中可優(yōu)選集電環(huán)10為三個(gè)，與轉(zhuǎn)子繞組9連接，集電環(huán)10再通過電刷(圖中未示出)與外部靜止供電電路連接。定子繞組3采用鼠籠繞組，簡(jiǎn)稱定子鼠