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1、(10)申请公布号 CN 102832772 A (43)申请公布日 2012.12.19 C N 1 0 2 8 3 2 7 7 2 A *CN102832772A* (21)申请号 201210233195.5 (22)申请日 2012.07.06 H02K 17/12(2006.01) H02K 17/18(2006.01) H02K 1/16(2006.01) H02K 1/26(2006.01) (71)申请人重庆市乐尔佳机械有限公司 地址 409000 重庆市黔江区黔永创业园（龚 家坝）乐尔佳公司 (72)发明人吕三元 (54) 发明名称 超节能11kW4极三相异步电动机 (57)。
2、 摘要 超节能11kW4极三相异步电动机，包括定子 和转子，由于将定子的内径、铁心长度和定子冲片 槽的槽形和尺寸以及转子的内径、外径、铁心长度 和转子冲片槽的槽形和尺寸进行了优化合理设 计，使得定子绕组损耗、转子绕组损耗和铁心损耗 大大降低，在输出功率同为11kW的前提下，现有 同类产品的总损耗量为1526.6W，而本发明的总 损耗量只有955.0W，减少了37.44%，大大节约了 能源；与现有同类产品的能源转换效率为87.8% 相比，而本发明的能源转换效率为92.0%，提高了 4.2%；同时，由于将定子扣片槽中心线设计成从 定子冲片槽的两槽中间穿过，削弱了气隙中的径 向电磁力波，减少了电磁振。
3、动，降低了电磁噪声。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 5 页 1/1页 2 1.超节能11kW4极三相异步电动机，包括定子（1）和转子（2），定子（1）包括定子铁心 （4）、定子冲片槽（6）和定子扣片槽（3），转子（2）包括转子铁心（5）和转子冲片槽（7），其特 征在于： 所述的定子内径（8）为16.3cm，定子铁心（4）的长度为19.0cm； 所述的定子冲片槽（6）的槽形为梯形槽，其中槽底宽度（61）为8.14mm，槽上部深（62） 为20.00mm，槽肩高度（。
4、63）为0.504mm，槽肩宽度（64）为5.70mm，槽口宽度（65）为2.80mm， 槽口高度（66）为0.80mm； 所述的定子扣片槽中心线（9）从定子冲片槽（6）的两槽中间穿过； 所述的转子外径（10）为16.21cm，转子内径（11）为5.0cm，转子铁心（5）的长度为 19.0cm； 所述的转子冲片槽（7）的槽形为圆顶圆底双鼠笼槽，其中槽口高度（71）为0.85mm，上 槽半径（72）为2.60mm，下槽口宽（73）为1.50mm，下槽口高（74）为3.00mm，下槽顶半径（75） 为2.75mm，下槽部深（76）为12.50mm，下槽底半径（77）为1.85mm。 权 利 要 求。
5、 书CN 102832772 A 1/4页 3 超节能 11kW4 极三相异步电动机 技术领域 0001 本发明涉及一种电动机，特别是一种超节能11kW4极三相异步电动机。 背景技术 0002 电动机自问世至今已经有近二百年历史，三相异步电动机也有一百多年历史，目 前广泛地应用于各工、农、林、牧业等各行各业，以及生活的各个领域，已成为工业生产和人 民生活中的必需设备，但同时也成为了生产和生活中耗能最大的电器设备，于是如何使电 动机节能环保就成为了人们面前的重要课题。我国是亚洲第一大电力消耗国，也是世界上 目前缺电最为严重的发展中国家，从1992年起我国的年发电量和用电量均居世界第二位， 我国的。
6、能源短缺大多是因为能源浪费和利用不当所造成，目前我国工业能耗约占总能耗的 70%，其中电机能耗约占工业总能耗的60%70%，因此，电动机能源效率水平的提高对于我国 能源节约、环境保护以及促进经济发展具有重要意义，根据调查，我国IE1（国际电机能效等 级标准）等级的电动机使用量仍然占总使用量的90%以上，而IE2以上的高效节能电动机使 用比例只占总使用量的8%，能够达到IE3等级的超高效节能电动机的使用更是凤毛麟角； 这种状况对整个社会资源产生了极大的浪费，是发展低碳经济的严重阻力，所以，研究开发 高效电动机是提高能源利用率的重要措施之一，符合我国和世界经济发展的需要。 0003 目前我国市场上。
7、通用的是Y2系列三相异步电动机，这种电动机包括定子和转子 两大部分，其定子铁心是由硅钢片制作的定子冲片叠压而成，冲片上有若干凹槽，凹槽内镶 嵌定子绕组，转子的转轴上套装有用硅钢片制作的由转子冲片叠压而成的转子磁极，转子 磁极上有转子绕组形成的闭合回路；当定子通入电流以后，产生的磁力线通过转子，并在其 中产生感应电流，短路环中的电流阻碍磁通的变化，致使短路环部分和未短路环部分产生 的磁通有了相位差，从而形成旋转磁场；通电启动后，转子绕组因与磁场间存在着相对运动 而感生电动势和电流，旋转磁场与转子存在相对转速，并与磁场相互作用产生电磁转矩，使 转子旋转起来，实现电能与机械能的变换；在满负荷工况条件。
8、下，电动机的效率一般较高， 通常在80%左右；然而，一旦负荷下降，电机的效率便随之显著下降，因为电动机选型时是 按最大可能负荷和最坏工况所需的功率而定的，多数电机在大部分运行时间的负荷率都在 50%60%，所以实际运行时的效率都比较低。 0004 目前市场上使用的11kW4极三相异步电动机绝大部分是IE1等级的，其能量转换 效率为87.6%，也有少量IE2等级的，其能量转换效率上升到了89.8%，但是其节能效果仍然 无法满足当前发展低碳经济的需要。 发明内容 0005 本发明所要解决的技术问题是提供一种对11kW4极三相异步电动机的定子、转子 及其铁心、槽形和尺寸进行优化设计的方法，通过综合降。
9、低其运行损耗，来达到在确保输出 功率为11kW的前提下，更大限度地降低输入功率目的。 0006 为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种超节能11kW4极三相异步 说 明 书CN 102832772 A 2/4页 4 电动机，包括定子和转子，定子包括定子铁心、定子冲片槽和定子扣片槽，转子包括转子铁 心和转子冲片槽，其特征在于所述的定子内径为16.3cm，定子铁心的长度为19.0cm，所述 的定子冲片槽的槽形为梯形槽，其中槽底宽度为8.14mm，槽上部深为20.00mm，槽肩高度 为0.504mm，槽肩宽度为5.70mm，槽口宽度为2.80mm，槽口高度为0.80mm，所述的定子扣片 槽。
10、中心线从定子冲片槽的两槽中间穿过，所述的转子外径为16.21cm，转子内径为5.0cm， 转子铁心的长度为19.0cm，所述的转子冲片槽的槽形为圆顶圆底双鼠笼槽，其中槽口高 度为0.85mm，上槽半径为2.60mm，下槽口宽为1.50mm，下槽口高为3.00mm，下槽顶半径为 2.75mm，下槽部深为12.50mm，下槽底半径为1.85mm。 0007 本发明的有益效果是由于将定子的内径、铁心长度和定子冲片槽的槽形和尺寸 以及转子的内径、外径、铁心长度和转子冲片槽的槽形和尺寸进行了优化合理设计，使得 定子绕组损耗只有320.0W，转子绕组损耗只有192.7W，铁心损耗只有119.5W，包括杂散。
11、损 耗220.0W，机械损耗102.8W，其能源总损耗量为955.0W，而现有的11kW4极三相异步电动 机定子绕组损耗有518.8W，转子绕组损耗有421.1W，铁心损耗有263.8W，包括杂散损耗 220.0W，机械损耗102.8W，其能源总损耗量为1526.6W，本发明所需要的能源损耗量减少了 37.44%，大大节约了能源；在输出功率同为11kW的前提下，现有同类产品需要的输入功率 为12.527kW，能源转换效率为87.8%，而本发明所需的输入功率仅为11.955kW，能源转换效 率为92.0%，能源转换效率提高了4.2%，大大提高了能源转换效率；同时，由于将定子扣片 槽中心线设计成从。
12、定子冲片槽的两槽中间穿过，削弱了气隙中的径向电磁力波，减少了电 磁振动，降低了电磁噪声。 附图说明 0008 图1为本发明超节能11kW4极三相异步电动机的剖视结构示意图。 0009 图2为本发明定子冲片结构示意图。 0010 图3为本发明定子冲片槽结构示意图。 0011 图4为本发明转子冲片结构示意图。 0012 图5为本发明转子冲片槽结构示意图。 0013 图中：1.定子，2.转子，3.定子扣片槽，4.定子铁心，5.转子铁心，6.定子冲片槽， 7.转子冲片槽，8.定子内径，9.定子扣片槽中心线，10.转子外径，11.转子内径，61.槽底 宽度，62.槽上部深，63.槽肩高度，64.槽肩宽度。
13、，65.槽口宽度，66.槽口高度，71.槽口高 度，72.上槽半径，73.下槽口宽，74.下槽口高，75.下槽顶半径，76.下槽部深，77.下槽底 半径。 具体实施方式 0014 下面结合实施例对本发明作进一步说明。 0015 如图1所示，本发明包括定子1和转子2两个主要部分，基本材料、结构和制作方 法与普通11kW4极三相异步电动机相同，不同的地方是将定子内径8做成16.3cm，定子冲 片槽6的槽形做成梯形槽，将其中槽底宽度61做成8.14mm，槽上部深62做成20.00mm，槽 肩高度63做成0.504mm，槽肩宽度64做成5.70mm，槽口宽度65做成2.80mm，槽口高度66 做成0.。
14、80mm，将定子扣片槽中心线9从定子冲片槽的两槽中间穿过，然后组装成定子铁心 说 明 书CN 102832772 A 3/4页 5 4，将定子铁心4的长度做成19.0cm；再将转子外径10做成16.21cm，将转子内径11做成 5.0cm，将转子冲片槽7的槽形做成圆顶圆底双鼠笼槽，将其中槽口高度71做成0.85mm，上 槽半径72做成2.60mm，下槽口宽73做成1.50mm，下槽口高74做成3.00mm，下槽顶半径75 做成2.75mm，下槽部深76做成12.50mm，下槽底半径77做成1.85mm，然后将转子铁心5的长 度做成19.0cm；其它部分按照普通方法做成11kW4极三相异步电动机。
15、，即完成超节能11kW4 极三相异步电动机的制作。 0016 经检验，本发明与现有通用的Y2-160M型11kW4极三相异步电动机相比较，得出对 比差异如下表。 0017 本发明与传统的11kW4极三相异步电动机的结构和性能差异比较表。 0018 本发明与传统的11kW4极三相异步电动机的结构和性能差异比较表 说 明 书CN 102832772 A 4/4页 6 0019 从表上可以看出，本发明与现有通用的Y2-160M型11kW4极三相异步电动机相比，能量 转换效率从87.8%提高到了92.0%，与国际电机能效等级标准的最高等级IE3对11kW4极三 相异步电动机的效率标准要求91.4%相比，能量转换效率提高了0.6%。 0020 本发明所需要的输入功率从12.527kW降到了11.955kW，能源总损耗量从1526.6W 降到了955.0W，减少了37.44%，大大节约了能源。 说 明 书CN 102832772 A 1/5页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102832772 A 2/5页 8 图2 说 明 书 附 图CN 102832772 A 3/5页 9 图3 说 明 书 附 图CN 102832772 A 4/5页 10 图4 说 明 书 附 图CN 102832772 A 10 5/5页 11 图5 说 明 书 附 图CN 102832772 A 11 。