复合笼条与铸铝笼条在转子上交替布置的感应电动机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种复合笼条与铸铝笼条在转子上交替布置的电机，属于感应电 机领域。 技术背景
[0002] 鼠笼式感应电动机以其结构简单、坚实耐用、维护方便和运行性能良好等特点，广 泛应用于工业、农业、民用和国防等领域。虽然鼠笼式感应电动机有诸多优点，但是也有一 定不足，如它的起动性能，在起动时，鼠笼式感应电动机起动电流大，起动转矩小，尤其在重 载情况下，电机起动困难。往往会由于起动电流过大，烧毁定子绕组和熔断转子笼条以及会 对电网产生很大冲击。因此，需要研宄一种大容量新型感应电动机，使其起动转矩大，起动 电流小运行时效率比较高。目前，实心转子感应电机具有其起动转矩大、起动电流小特点， 但是运行效率和功率因数小，运行时电机发热严重。结合这两种电机特点，提出一种新型转 子复合笼条和铸铝笼条交替布置的感应电机，其结构如图1-4所示，图1-4中，复合笼条的 材料，采用一定合金比例制成的导磁导电合金材料，如铁铜合金材料。图1-4中给出五种转 子复合笼条和铸铝笼条交替布置方案，一种是总笼条是2的倍数时，复合笼条和铸铝笼条 采用间隔为1的交替布置方案，第二种是总笼条数是3的倍数时，复合笼条和铸铝笼条可以 采用2 :1的交替布置方案或复合笼条和铸铝笼条可以采用1 :2的交替布置方案。第三种 是总笼条数是4的倍数时，复合笼条和铸铝笼条可以采用3 :1的交替布置方案或复合笼条 和铸铝笼条可以采用1 :3的交替布置方案。复合笼条采用单边放置方案或两边放置方案， 另外如图5所示。对于铸铝笼条可以采用深槽或双笼结构，其总高度和复合笼条总高度一 致。相对于转子笼条采用全复合笼条方案，运行性能要好于转子全复合笼条感应电动机，相 对于鼠笼感应电动机，具有起动转矩大，起动电流小等优点。
[0003] 转子采用全部复合笼条的电机起动转矩很大，已经远远超出实际工况要求的起动 转矩，因此往往会出现大马拉小车的情况，并且由于转子采用复合笼条的电机运行时效率 较低。针对这种情况本专利提出的方案相比于转子采用全部复合笼条的电机可以根据实际 工况灵活调整起动性能，使其满足工况要求的同时，最大限度的提高运行效率，相比于转子 采用全部复合笼条的电机，可以节省能源。
【发明内容】
[0004] 本实用新型针对现有技术的缺陷，并结合了复合笼条转子感应电动机的优势，而 提出转子复合笼条和铸铝笼条交替布置的感应电机。
[0005] 本实用新型的技术方案为：
[0006] -种复合笼条与铸错笼条在转子上交替布置的感应电动机，包括机壳、定子铁心、 电枢绕组、转子铁心、转轴、转子铁心上的转子槽和转子笼条；其中，转子笼条为铸铝笼条； 在相隔的转子槽靠近槽口处，于所处的铸铝笼条上嵌放导磁导电合金条，所述的导磁导电 合金条与被其在上嵌放的铸铝笼条构成一个复合笼条；各复合笼条和其相间的铸铝笼条构 成在转子上格局相同的交替布局。
[0007] 导磁导电合金条是由铜铁合金制成的在转子轴向上嵌放的长条。
[0008] 转子笼条总数为2的倍数时，复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1 :1的交替布置结 构。
[0009] 转子笼条总数为3的倍数时，复合笼条和铸铝笼条采用间隔为2 :1的交替布置结 构；或复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1 :2的交替布置结构。
[0010] 转子笼条总数为4的倍数时，复合笼条和铸铝笼条采用间隔为3 :1的交替布置结 构；或复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1 :3的交替结构。
[0011] 与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
[0012] 1、相比于鼠笼式感应电动机，可以提高起动转矩、降低起动电流，适用于重载起动 的场合。
[0013] 2、相比于复合笼条转子感应电动机，可以进一步提高电机的效率，节省能源。
[0014] 3、可以根据不同负载场合选取相应的交替布置方案，应用灵活，适用范围广。
【附图说明】
[0015] 图1是复合笼条与铸铝笼条在转子上交替布置的感应电动机示意图。
[0016] 图2是复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1 :1的交替布置方案示意图。
[0017] 图3(a)是复合笼条和铸铝笼条采用间隔为2 :1的交替布置方案示意图。
[0018] 图3(b)是复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1 :2的交替布置方案示意图。
[0019] 图4(a)是复合笼条和铸铝笼条采用间隔为3 :1的交替布置方案示意图。
[0020]图4(b)是复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1 :3的交替布置方案示意图。
[0021] 图5是复合笼条和铸铝笼条交替布置方案示意图，其中铸铝笼条采用双笼结构。
[0022] 图中标记：1、定子铁心；2、电枢绕组；3、转子铁心；4、转轴；5、机壳；6、导磁导电 合金条；7、铸错笼条。
【具体实施方式】
[0023] 如图1-4所示，本实用新型一种复合笼条与铸铝笼条在转子上交替布置的感应电 动机，包括机壳5、定子铁心1、电枢绕组2、转子铁心3、转轴4、转子铁心3上的转子槽和转 子笼条；其中，转子笼条为铸铝笼条（7)。本实用新型的发明点为：在按规律相隔的一些转 子槽靠近槽口处，于所处的铸铝笼条7上嵌放导磁导电合金条6,导磁导电合金条6是由铜 铁合金制成的在转子轴向上嵌放的长条。所述的导磁导电合金条6与被其在上嵌放的铸铝 笼条7构成一个复合笼条。各复合笼条和其相间的铸铝笼条7构成在转子上格局相同的交 替布局。
[0024] 其中，所述的转子槽的按规律相隔是指下述实施例的方式：
[0025] 如图2所示，转子笼条总数为2的倍数时，复合笼条和铸铝笼条7采用间隔为1 : 1的交替布置方案，转子铁心3按照上面方式开槽，这种排布方式可以更好地兼顾起动与运 行性能。
[0026] 如图3(a) -图3(b)所示，转子笼条总数为3的倍数时，复合笼条和铸铝笼条7采 用间隔为2 :1的交替布置方案或复合笼条和铸铝笼条7采用间隔为1 :2的交替布置方案， 转子铁心按照上面方式开槽，本方案可以根据实际工作场合加工生产电机。
[0027] 如图4(a) -图4(b)所示，转子笼条总数为4的倍数时，复合笼条和铸铝笼条7采 用间隔为3 :1的交替布置方案，或复合笼条和铸铝笼条7采用间隔为1 :3的交替布置方案， 转子铁心按照上面方式开槽。
[0028] 图5显示的是铸铝笼条7采用双笼结构。
[0029] 复合笼条与铸铝笼条7在转子上交替布置的感应电动机工作原理及选取原则为：
[0030] 复合笼条转子导条上层笼合金笼条和下层笼铸铝笼条为两个不同的导电层，参照 双笼转子感应电动机的等效电路：合金材料部分对应于上层笼（起动笼），而铸铝笼条部分 对应于下层笼（运行笼）。
[0031] 铸铝笼条转子导条与普通笼条转子感应电机的导条工作原理相同。
[0032] 利用上面优化算法本专利对一台22kW、4极的复合笼条转子感应电机进行计算， 考虑到电机定转子的槽配合，选择3 :1交替布置、1 :1交替布置、1 :3交替布置三种排布方 案。结果是转子采用全复合笼条的电动机起动转矩很大，运行效率与功率因数略低。转子 采用复合笼条和铸铝笼条按3 :1交替布置、1 :1交替布置、1 :3交替布置的方案在满足不同 起动性能要求的同时可以进一步提高运行效率与功率因数。
[0033]
【主权项】
1. 一种复合笼条与铸铝笼条在转子上交替布置的感应电动机，包括机壳（5)、定子铁 心（1)、电枢绕组（2)、转子铁心（3)、转轴（4)、转子铁心（3)上的转子槽和转子笼条；其 中，转子笼条为铸铝笼条（7);其特征在于：在相隔的转子槽靠近槽口处，于所处的铸铝笼 条（7)上嵌放导磁导电合金条（6)，所述的导磁导电合金条（6)与被其在上嵌放的铸铝笼 条（7)构成一个复合笼条；各复合笼条和其相间的铸铝笼条（7)构成在转子上格局相同的 交替布局。
2. 根据权利要求1所述的感应电动机，其特征在于：导磁导电合金条（6)是由铜铁合 金制成的在转子轴向上嵌放的长条。
3. 根据权利要求1或2所述的感应电动机，其特征在于：转子笼条总数为2的倍数时， 复合笼条和铸铝笼条（7)采用间隔为1 :1的交替布置结构。
4. 根据权利要求1或2所述的感应电动机，其特征在于：转子笼条总数为3的倍数时， 复合笼条和铸铝笼条（7)采用间隔为2 :1的交替布置结构；或复合笼条和铸铝笼条（7)采 用间隔为1 :2的交替布置结构。
5. 根据权利要求1或2所述的感应电动机，其特征在于：转子笼条总数为4的倍数时， 复合笼条和铸铝笼条（7)采用间隔为3 :1的交替布置结构；或复合笼条和铸铝笼条（7)采 用间隔为1 :3的交替结构。
【专利摘要】本实用新型涉及一种复合笼条与铸铝笼条在转子上交替布置的感应电动机。该电机转子笼条由复合笼条和铸铝笼条采用交替布置。根据转子总槽数不同，使用五种不同的布置方案，一种是总笼条是2的倍数时，复合笼条和铸铝笼条采用间隔为1的交替布置方案，第二种是总笼条数是3的倍数时，复合笼条和铸铝笼条可以采用2：1的交替布置方案或复合笼条和铸铝笼条可以采用1：2的交替布置方案。第三种是总笼条数是4的倍数时，复合笼条和铸铝笼条可以采用3：1的交替布置方案或复合笼条和铸铝笼条可以采用1：3的交替布置方案。本实用新型可以大幅度提高感应电动机的起动性能，适用于重载场合。
【IPC分类】H02K17-16
【公开号】CN204271860
【申请号】CN201420846822
【发明人】李伟力, 李栋, 迟贺, 张晓晨, 开志宏, 曹君慈, 李佳友, 王聪
【申请人】江苏利得尔电机有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年12月26日