CN219999118U - 一种异步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种异步电机，包括：机座，其内设有安装腔，所述机座的顶部设有出风口，所述机座的底部和侧部分别设有底部进风口和侧部进风口，所述底部进风口、所述侧部进风口、所述出风口与所述安装腔连通；定子，其固定设于所述安装腔内，所述定子包括定子铁芯和嵌设于所述定子铁芯内的定子绕组；转子，其转动地设于所述定子铁芯的内侧；转轴，其与所述转子固定连接；排风部，其设于所述出风口处，所述排风部用于提供气体流动动力，以使所述电机的外部气体经所述进风口、所述出风口排出。本实用新型提供了一种发热量低的异步电机，能有效避免影响使用人员的身心安全，提高工作环境的舒适性。

Description

一种异步电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，尤其涉及一种异步电机。

背景技术

异步电机具有结构简单、制造容易、运行稳定性强、运行效率高且实用性强的优点被应用在工业、农业等各种设备或电器上，特别是大功率异步电机，因其动力强劲、工作效率高被广泛采用。

而大功率异步电机在运行时普遍存在的问题就是发热量大，对于在电机长时间运行的环境中的工作人员来说，对身心安全均造成了严重影响。因此，需要设计开发出一种在保证大功率的同时，发热量小的异步电机。

发明内容

本实用新型提供了一种异步电机，其能够有效减少发热量。

为达到上述技术目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

在一个方面，本实用新型提供了一种异步电机，包括：

机座，其内设有安装腔，所述机座的顶部设有出风口，所述机座的底部和侧部分别设有底部进风口和侧部进风口，所述底部进风口、所述侧部进风口、所述出风口与所述安装腔连通；

定子，其固定设于所述安装腔内，所述定子包括定子铁芯和嵌设于所述定子铁芯内的定子绕组；

转子，其转动地设于所述定子铁芯的内侧；

转轴，其与所述转子固定连接；

排风部，其设于所述出风口处，所述排风部用于提供气体流动动力，以使所述电机的外部气体经所述进风口、所述出风口排出。

本申请一些实施例中，所述底部进风口包括若干个，其均设置在机座底面上，并且沿定子安装方向呈对称设置；所述侧部进风口包括若干个，其均设置在机座侧面上，并且沿定子安装方向呈对称设置。由于定子绕组外露于定子两端，因此两端的发热量较大，因此沿定子安装方向设置底部进风口和侧部进风口，并且对称设置，有助于进风更好的带走发热量，提高散热效率。

本申请一些实施例中，所述底部进风口上安装有进风网，所述侧部进风口上安装有进风窗。进风网能有效防止大块物体被风机吸入电机内部，造成电机损坏；进风窗能在防止大块物体被风机吸入电机内部的同时，能有效阻挡灰尘落入电机。

本申请一些实施例中，排风部包括风机和蜗壳，所述蜗壳的出风处连接有导风口，导风口朝上设置。排风部用于散发异步电机在使用过程中产生的热量，导风口朝上设置能将热量朝远离电机的方向排出，进一步有利于散热。

本申请一些实施例中，风机和所述蜗壳均包括至少两组，所述蜗壳之间采用连体设计。连体设计能在确保风量的同时，有效减少风机的尺寸和重量。

本申请一些实施例中，所述导风口内部设有消音装置。消音装置能减少排风部的噪音，提高工作人员工作环境的舒适度。

本申请一些实施例中，所述机座的安装腔内壁上对应所述底部进风口、所述侧部进风口以及所述出风口的位置分别开设有通孔Ⅰ、通孔Ⅱ和通孔Ⅲ，所述电机的外部气体从所述底部进风口和所述侧部进风口进入后经过所述通孔Ⅰ、所述通孔Ⅱ、所述通孔Ⅲ从所述出风口排出。通孔Ⅰ、通孔Ⅱ和通孔Ⅲ的设置使电机的外部气体进入电机内部形成流畅通风道，将热量带走。

本申请一些实施例中，所述定子绕组包括两组，每组定子绕组包括两种交替绕制在所述定子铁芯上匝数不等的线圈。缠绕两组匝数不等的线圈能够有效的削弱谐波含量，提高电机额定效率，降低异步电机的发热量。

本申请一些实施例中，所述机座上还设有接线盒，所述接线盒内设置有两组绕组连接接点，所述绕组连接接点分别与所述定子绕组连接。将定子绕组进行分组，可以使电机以不同功率运行，实现一机多用。

本申请一些实施例中，所述两组绕组连接接点之间通过连接件连接。通过连接件便于实现两组定子绕组的通断，实现不同功率的变化。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

（1）通过在机座上设置出风口和进风口，使机座安装腔和外部大气构成连通环境，便于使电机运行过程中定子和转子产生的热量散发出去，提高电机运行过程中的安全性；

（2）通过设置排风部，将电机外部气体抽送经过电机内部，带走电机运行时的热量，大大减少了电机的发热量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例异步电机的结构示意图;

图2为本实用新型一实施例异步电机的侧视图；

图3为本实用新型一实施例异步电机的主视图；

图4为本实用新型一实施例异步电机的仰视图；

图5为本实用新型一实施例异步电机的剖视图；

图6为本实用新型一实施例中排风部的主视图；

图7为本实用新型一实施例中排风部的侧视图；

图8为本实用新型一实施例中排风部的俯视图；

图9为本实用新型一实施例中进风窗的结构示意图；

图10为本实用新型一实施例中机座的结构示意图；

图11为本实用新型一实施例中定子铁芯的结构示意图；

图12为本实用新型一实施例中定子铁芯的侧视图；

图13为本实用新型一实施例中转子和转轴的结构示意图；

图14为本实用新型一实施例中斜槽的主视图；

图15为本实用新型一实施例中线圈的结构示意图；

图16为本实用新型一实施例中定子绕组和定子铁芯的组装图；

图17为本实用新型一实施例中线圈和定子斜槽的组装示意图；

图18为本实用新型一实施例中接线盒的内部结构示意图一；

图19为本实用新型一实施例中接线盒的内部结构示意图二。

附图标记说明：

1、机座；101、安装腔；102、底部进风口；103、侧部进风口；104、进风网；105、进风窗；106、接线盒；107、窗框；108、窗叶；109、通孔Ⅰ；110、通孔Ⅱ；111、通孔Ⅲ；112、连接件；113、格兰头；114、冷压端子；115、中性点端子；2、定子；201、定子铁芯；202、定子绕组；203、定子通风道；204、斜槽；205、槽楔；206、垫板；3、转子；301、转子铁芯；302、转子通风道；4、转轴；5、排风部；501、风机；502、蜗壳；503、导风口；504、进风孔；505、出风孔。

实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语”上”、”下”、”左”、”右”、”竖”、”横”、”内”、”外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语”第一”、”第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语”安装”、”相连”、”连接”、”固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之”上”或之”下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征”之上”、”上方”和”上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征”之下”、”下方”和”下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本实用新型所述的异步电机是定子设置斜槽，并加装排风部以达到大功率、低噪音的一种异步电机。

如图1至图5所示，本实施例中的异步电机包括：

机座1，其内设有安装腔101，所述机座1的顶部设有出风口，所述机座1的底部和侧部分别设有底部进风口102和侧部进风口103，所述底部进风口102、所述侧部进风口103、所述出风口与所述安装腔101连通；

定子2，其固定设于所述安装腔101内，所述定子2包括定子铁芯201和嵌设于所述定子铁芯201内的定子绕组202，所述定子铁芯201上设有定子通风道203，所述定子铁芯201的内周侧形成有沿其周向依次布置的若干斜槽204，所述斜槽204自所述定子铁芯201朝向所述定子铁芯201的中心延伸；

转子3，其转动地设于所述定子铁芯201的内侧，所述转子3上设有转子通风道302；

转轴4，其与所述转子3固定连接；

排风部5，其设于所述出风口处，所述排风部5用于提供气体流动动力，以使所述电机的外部气体经所述进风口、所述定子通风道203、所述转子通风道302、所述出风口排出。

机座1为中部开设有圆柱状安装腔101的长方体箱体，用作电机的支撑、安装框架；定子2包括定子铁芯201和定子绕组202，定子铁芯201采用冲片叠压而成，定子绕组202为若干线圈；转子3包括转子铁芯301和转子绕组，转子铁芯301同样采用冲片叠压而成，转子绕组为若干线圈；转轴4为能带动转子3转动的轴；排风部5通过将电机外部的气体抽入机座1内部，并经过定子2和转子3，然后将电机运行时产生的热量进行排出，气路如图5中箭头所示。

定子绕组202缠绕在定子铁芯201的斜槽204上后，定子2放置在机座1中部开设的圆柱状安装腔101内，定子2的尺寸与安装腔101的尺寸适配，安装腔101内设有固定筋，定子2放置在安装腔101内后会与安装腔101内的固定筋抵住实现固定；转子绕组缠绕在转子铁芯301上后，将转轴4固定安装在转子铁芯301内，然后再将转子3固定在定子铁芯201内，转子3和定子2之间留有气隙，便于通电后转子3进行转动，最后通过安装板进行封定，使定子2和转子3均在机座1内部，转轴4露于机座1外部；排风部5固定安装在机座1的上方。

异步电机的定子绕组202加对称电压后，会产生一个旋转气隙磁场，转子绕组导体切割该磁场产生的感应电势，由于转子绕组处于短路状态会产生一个转子3电流，转子3电流与气隙磁场相互作用就会产生电磁转矩，从而驱动转子3旋转，从而对其他装置起到驱动作用，在异步电机的运行过程中，定子绕组202和转子绕组会产生热量，通过排风部5排出电机外。

本申请一些实施例中，排风部5包括风机501和蜗壳502，蜗壳502的出风处连接有导风口503，导风口503朝上设置。蜗壳502一侧的中部安装有风机501，蜗壳502另一侧开口形成进风孔504，进风孔504与机座1的出风口连接，蜗壳502蜗线形的顶端形成出风孔505，出风孔505与导风部的底端固定连接。

导风口503朝上设置，能将热量朝远离电机的方向排出，进一步有利于散热；并且能避免热风直吹使用人员，有效提高人身安全和工作环境的舒适性。

导风口503的开口内安装有消音装置，未在图中画出，消音装置可采用消音棉、消音器等装置，本实施例中采用消音器，消音器具有消声量大、体积小、重量轻以及安装方便等优点。在此处安装消音装置，能进一步有效降低电机的噪音，提高工作环境的舒适度，放置噪声给人身安全带来影响。

本申请一些实施例中，如图6至图8所示，风机501和蜗壳502均包括至少两组，蜗壳502之间采用连体设计。本实施例中为两组风机501和两组蜗壳502，两组蜗壳502中间为连体设计形成一个整体的壳体，两组风机501之间平行安装，连体设计能在确保风机501抽风量的同时，有效减少风机501的尺寸和重量，进而减轻异步电机的尺寸和重量，能够减少电机因机械振动而产生的噪音。

本申请一些实施例中，机座1的底部进风口102包括若干个，其均设置在机座1底面上，并且沿定子2安装方向呈对称设置，底部进风口102上安装有进风网104；机座1的侧部进风口103包括若干个，其均设置在机座1侧面上，并且沿定子2安装方向呈对称设置，侧部进风口103上安装有进风窗105，进风窗105包括窗框107和设置在窗框107上的若干窗叶108。

本实施例中底部进风口102为在机座1底面开设的四个矩形开口，四个矩形开口两个为一组，分别对称设置在机座1底面与定子2安装方向平行的两端，这样设置，使进风能穿过定子绕组202、定子铁芯201、转子绕组、转子铁芯301等所有发热部位，减小电机的发热量；底部进风口102上安装有进风网104，进风网104采用栅格板，进风网104能在有效保证进风的同时，防止大块物体被风机501吸入电机内部，造成电机损坏。

本实施例中侧部进风口103为在机座1侧面靠近底部的位置开设的四个矩形开口，四个矩形开口两个为一组，分别设置在机座1侧面与定子2安装方向平行的两端，这样设置，侧部进风口103使进风能穿过定子绕组202、定子铁芯201、转子绕组、转子铁芯301等所有发热部位，减小电机的发热量；侧部进风口103上安装有进风窗105，进风窗105包括窗框107和若干窗叶108，窗框107固定安装在侧部进风口103上，窗叶108两端固定在窗框107上，且窗叶108成一定倾斜角度，进风窗105的设置能使侧部进风口103在保证有效进风的同时，防止灰尘落入电机内部，影响电机正常运行。进风窗105的结构如图9所示。

本申请一些实施例中，如图10所示，机座1的安装腔101内壁上对应底部进风口102、侧部进风口103以及出风口的位置分别开设有通孔Ⅰ109、通孔Ⅱ110和通孔Ⅲ111，点击的外部气体从底部进风口102和侧部进风口103进入后经过通孔Ⅰ109和通孔Ⅱ110进入定子通风道203、转子通风道302，然后通过通孔Ⅲ111从出风口排出。

通孔Ⅰ109、通孔Ⅱ110和通孔Ⅲ111的位置和尺寸均根据进风口、出风口的尺寸进行设置。通孔Ⅰ109、通孔Ⅱ110和通孔Ⅲ111的设置使点击外部的气体进入电机内部后形成流畅风道，将热量带走，减少电机的发热量。

本申请一些实施例中，如图11至图12所示，定子通风道203为贯穿定子铁芯201外周侧至定子铁芯201内周侧设置的若干通道，通道之间平行且均匀设置。通道为冲片叠压形成定子铁芯201的过程中，相邻两片冲片之间用较小的槽钢垫接间隔出来的缝隙。定子通风道203贯穿定子铁芯201设置能有效通过电机外部的气体将定子绕组202产生的热量带走，通道之间平行且均匀设置有助于散热均匀，达到更好的散热效果。

本申请一些实施例中，如图13所示，转子通风道302包括径向通风道和轴向通风道，径向通风道为贯穿转子3外周侧至转子3内周侧设置的若干径向通道，径向通道之间平行且均匀设置；轴向通风道为贯穿转子3两端且与转轴4平行设置的若干轴向通道，轴向通道之间均匀设置。径向通道为冲片叠压形成转子铁芯301的过程中，相邻两片冲片之间用较小的槽钢垫接间隔出来的缝隙；轴向通道为在转子铁芯301两端最外侧的冲片上均匀开设的若干圆形通孔，进入机座1内的外部气体可通过轴向通道进入到径向通道内，进气量大，散热效果更好。

本申请一些实施例中，如图14所示，斜槽204为冲片叠压形成定子铁芯201的过程中，下一层的冲片相对于上一层冲片的放置位置进行旋转，然后自上而下形成。斜槽204能有效削弱齿谐波磁场所产生的谐波电动势，削弱由这些谐波磁场所引起的附加转矩，能有效降低异步电机的电磁振动和噪声。

本申请一些实施例中，定子绕组202包括两组，每组定子绕组202包括两种交替绕制在斜槽204内匝数不等的线圈。缠绕两组匝数不等的线圈能够有效的削弱谐波含量，提高电机额定效率，降低异步电机的发热量。

通过适当分配每槽的导体数，交替绕制匝数不等的线圈，能有效提高基波绕组系数，得到更接近正弦波的磁动势曲线，能够有效的削弱谐波含量，提高电机额定效率，改善电机启动性能，降低定子绕组202温升，降低电机的发热量，且采用匝数不等的线圈进行绕制，能有效节约耗材，降低制造成本。本实施例中为两组一大一小的线圈，大线圈为6匝导线的线圈，小线圈为5匝导线的线圈。线圈的结构图如图15所示，缠绕完成的定子2结构如图16所示。

如图17所示，线圈在斜槽204上的具体缠绕方式为：现在槽底固定放置有垫板206，垫板206外侧的斜槽204上缠绕线圈，槽中也固定放置有垫板206，缠绕好线圈后再在靠近槽口的位置固定放置有垫板206，垫板206外侧固定安装有槽楔205，垫板206能使绕组压紧缠绕紧密，减少定子绕组202的占用空间，提高定子绕组202的标准性；槽楔205能将嵌入斜槽204的线圈进行必要的固定，能够有效防止线圈在槽内发生位移，避免线圈从槽内弹出。

选择斜槽204中的一个为记号槽，作为第1槽，沿逆时针依次标记为第1,2，……，72槽，按照3支5匝线圈、3支6匝线圈的顺序，依次嵌入斜槽204内，每只线圈跨距1-16个槽。

本申请的一些实施例中，机座1上还设有接线盒106，接线盒106内设置有与两组绕组连接接点，绕组连接接点分别与定子绕组202连接。

如图18至图19所示，本实施例中每组绕组连接接点包括四组冷压端子114，其中三组作为正常使用接点，一组作为备用接点，定子绕组202的接线点通过电缆接出至接线盒106内的格兰头113上，冷压端子114方便电线连接格兰头113；接线盒106内还设有中性点端子115，中性点端子115起到稳定电压电流的作用。

定子绕组202拆分为两套绕组，通过绕组连接接点连通一组或两组定子绕组202，可以改变电机的功率，可分别作为额定功率和额定功率一半的电机使用，实现一机多用。

两组绕组连接接点通过连接件112连接，连接件112采用铜排，铜排能在便于操作控制两组定子绕组202通断的同时起到辅助散热的作用，避免接线盒106内绕组连接接点发热产生安全隐患。

在异步电机工作时，通过接线盒106内的绕组连接接点对定子2进行通电，然后转子3内线圈生成感应电流，在异步电机运行过程中，由于斜槽204的设置，有效降低了电磁振动和噪声，不等匝定子绕组202的设置，有效降低了定子绕组202的温升，减少了异步电机的发热量，并通过散热装置的风机501对产生的热量进行抽出散发，大大减小了异步电机运行过程中的噪音和发热量，提高了使用环境的舒适性。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种异步电机，其特征在于，包括：

机座，其内设有安装腔，所述机座的顶部设有出风口，所述机座的底部和侧部分别设有底部进风口和侧部进风口，所述底部进风口、所述侧部进风口、所述出风口与所述安装腔连通；

定子，其固定设于所述安装腔内，所述定子包括定子铁芯和嵌设于所述定子铁芯内的定子绕组；

转子，其转动地设于所述定子铁芯的内侧；

转轴，其与所述转子固定连接；

排风部，其设于所述出风口处，所述排风部用于提供气体流动动力，以使所述电机的外部气体经所述进风口、所述出风口排出。

2.根据权利要求1所述的一种异步电机，其特征在于，所述底部进风口包括若干个，其均设置在机座底面上，并且沿定子安装方向呈对称设置；所述侧部进风口包括若干个，其均设置在机座侧面上，并且沿定子安装方向呈对称设置。

3.根据权利要求2所述的一种异步电机，其特征在于，所述底部进风口上安装有进风网，所述侧部进风口上安装有进风窗。

4.根据权利要求1所述的一种异步电机，其特征在于，所述排风部包括风机和蜗壳，

排风部包括风机和蜗壳，所述蜗壳的出风处连接有导风口，导风口朝上设置。

5.根据权利要求4所述的一种异步电机，其特征在于，所述风机和所述蜗壳均包括至少两组，所述蜗壳之间采用连体设计。

6.根据权利要求4所述的一种异步电机，其特征在于，所述导风口内部设有消音装置。

7.根据权利要求1所述的一种异步电机，其特征在于，所述机座的安装腔内壁上对应所述底部进风口、所述侧部进风口以及所述出风口的位置分别开设有通孔Ⅰ、通孔Ⅱ和通孔Ⅲ，所述电机的外部气体从所述底部进风口和所述侧部进风口进入后经过所述通孔Ⅰ、所述通孔Ⅱ、所述通孔Ⅲ从所述出风口排出。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种异步电机，其特征在于，所述定子绕组包括两组，每组定子绕组包括两种交替绕制在所述定子铁芯上匝数不等的线圈。

9.根据权利要求1至7任意一项所述的一种异步电机，其特征在于，所述机座上还设有接线盒，所述接线盒内设置有两组绕组连接接点，所述绕组连接接点分别与所述定子绕组连接。

10.根据权利要求9所述的一种异步电机，其特征在于，所述两组绕组连接接点之间通过连接件连接。