一种小型三相异步电动机及其电磁设计方法与流程

技术特征：
1.一种小型三相异步电动机，包括定子铁芯（1）、线圈绕组（2）、转子（3）和与所述转子（3）固定连接的转轴（4），其特征在于：还包括套设在所述定子铁芯（1）上的绝缘骨架（5）；所述定子铁芯（1）上设有若干定子齿（11），所述绝缘骨架（5）设有与所述定子齿（11）相配合的绕线齿（51）；每一相线圈绕组（2）由若干个缠绕在单个绕线齿（51）上的线圈（21）串联或并联组成，形成每极每相槽数为1且节距为1的集中绕组方式；三相线圈绕组（2）具有六个引出线（22），采用星形或三角形接法；缠绕在每个绕线齿（51）上的线圈（21）采用降低槽满率的方式来实现相间自动隔离，并采用多次浸漆或灌胶的方式来加强相间绝缘。2.根据权利要求1所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：所述定子齿（11）采用平行齿且齿端部具有呈圆弧面的极靴（111），相邻两个所述定子齿（11）之间形成定子槽（12），所述定子槽（12）采用底部具有圆角的梯形槽或燕尾槽，所述定子槽（12）具有用于机械化嵌线的槽口（121）。3.根据权利要求2所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：电动机的极数为4-8极，所述定子槽（12）的数量根据电动机极数设计成4极12槽、6极18槽或8极24槽。4.根据权利要求2所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：所述绕线齿（51）包括两个侧面（511）和一个端面（512），所述侧面（511）和所述端面（512）形成与所述定子齿（11）相配合的卡槽（513），所述卡槽（513）在靠近所述定子铁芯（1）中轴线的一端设有与所述极靴（111）相配合的翻边（514）；相邻两个所述绕线齿（51）之间形成与所述定子槽（12）形状、尺寸一致的绕线槽（52）。5.根据权利要求1所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：所述绝缘骨架（5）还包括方便所述线圈绕组（2）的引出线（22）引出的相线过线槽（53）、引导所述引出线（22）连向下一个线圈的走线槽（54）、方便对所述三相线圈绕组（2）的引出线（22）及星形连接点或三角形连接点进行绑扎的绑扎穿线槽（55）以及对线圈绕组（2）起到阻挡作用同时提高所述绝缘骨架（5）强度的内圈挡线墙（56）和外圈挡线墙（57），所述内圈挡线墙（56）高度不超过所述外圈挡线墙（57）高度，且所述内圈挡线墙（56）外径大于所述定子铁芯（1）内圆直径。6.根据权利要求2所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：所述转子（3）采用铸铝转子，包括由硅钢片叠压而成的转子铁芯（31）以及一起铸出的端环（32）和导条（33）。7.根据权利要求6所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：所述转子铁芯（31）上开设有若干转子槽（311），所述转子槽（311）的数目多于所述定子槽（12）的数目，转子槽数z2与电动机极对数p、定子齿数z1的关系满足z2≤1.25（z1 p）。8.根据权利要求7所述的一种小型三相异步电动机，其特征在于：所述转子槽（311）采用平行齿的槽形，所述转子槽（311）槽底边角处设计成圆弧形，所述转子槽（311）槽口宽度不超过1mm或设计成闭口槽。9.一种基于权利要求1-8任一项所述小型三相异步电动机的电磁设计方法，包括如下步骤：（1）根据技术要求功率确定转矩、极数和转速作为技术参数设计输入；（2）按照异步电动机的磁路设计公式，确定电动机的三圆尺寸、功率、槽数，完成电动机的电磁结构尺寸设计；（3）设定节距y=1，绕组分布设计成集中绕组；
（4）设计每极每相槽数q=1，即定子槽数z1根据电动机极数，设计为4极12槽、6极18槽或8极24槽；（5）转子槽数配合设计为多槽近槽配合，即转子槽数z2比定子槽数多，定子槽数z1、转子槽数z2与电动机极对数p的关系为z2≤1.25（z1 p），具体设计为转子槽数z2=mp，m为正整数；（6）定子槽设计成平底槽或者燕尾槽以增大定子槽型面积；定子槽槽口尺寸满足机械化嵌线要求或设计为2-3根漆包线直径宽度满足人工嵌线要求；转子槽采用平行齿的槽形且槽底边角处设计成圆弧形，转子槽槽口宽度不超过1mm或设计成闭口槽；（7）通过迭代磁路计算，计算电动机性能参数，完成电磁设计尺寸设计，直至满足电动机性能设计技术要求；（8）对电动机的电磁场进行有限元计算分析，调整和优化相关性能参数。10.根据权利要求9所述的一种小型三相异步电动机的电磁设计方法，其特征在于：迭代磁路计算通过编程实现，电动机性能优化采用有限元分析软件实现。

技术总结
本申请涉及一种小型三相异步电动机及其电磁设计方法，涉及电动机设计技术领域。一种小型三相异步电动机包括定子铁芯、线圈绕组、转子、转轴以及套设在定子铁芯上的绝缘骨架；定子铁芯上设有若干定子齿，绝缘骨架设有与定子齿相配合的绕线齿；每一相线圈绕组由若干个缠绕在单个绕线齿上的线圈根据设计进行串联或并联，三相线圈绕组具有六个引出线，采用星形或三角形接法。一种小型三相异步电动机的电磁设计方法，包括输入技术参数、确定电动机三圆尺寸、定子转子槽数槽型设计、绕组方式设计、电动机性能参数计算和有限元优化性能参数。本申请能有效减少电动机端部绕组长度，且能通过自动化机械下线来降低人工成本。自动化机械下线来降低人工成本。自动化机械下线来降低人工成本。


技术研发人员：项久鹏 庞建军 杨志强 邢国利
受保护的技术使用者：超同步股份有限公司
技术研发日：2022.08.06
技术公布日：2022/11/22