專利名稱：高轉差率交流電動機轉子組合槽形的制作方法
專利說明 本實用新型屬于交流電動機技術領域，具體地說是一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形。分離機具有很大的慣性負載，利用電動機直接起動工作時，需要電動機在高轉差率下長時間運行。由于普通的交流電動機起動性能差，往往由于電流太大造成電動機過熱，設備無法起動。現(xiàn)有技術中，一種方法是增大電動機功率，這樣會造成機械效率低、能耗大；另一種方法是采用交流變頻器驅動普通交流電動機的方法來進行分離機起動，控制系統(tǒng)比較復雜，同時也增大了設備成本。本實用新型的目的是提供一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，使電動機具有起動轉矩大、起動電流小的特性，以滿足分離機起動的要求。
本實用新型的目的是通過為交流電動機轉子設計一種特殊形狀的狹長槽形來實現(xiàn)的，下面結合

圖1來加以說明。
電動機轉子鐵芯上的導條槽橫截面形狀由一個圓形A、一個正方形B和兩個直角梯形C、D組成。圓形A位于最上方；其右下方為水平放置正方形B，正方形的左上角與圓形A的圓心重合；梯形C、D水平放置，梯形C的底邊朝下，梯形D的底邊朝上，兩個梯形的底邊重合，兩個梯形的垂直邊與正方形B的右邊共線；梯形C的上邊與正方形B的上邊對齊。
槽形的大小與電動機轉子的尺寸有關，其中圓形A的直徑在轉子外徑的1％～5％范圍內，正方形B的邊長等于圓形A的直徑，梯形C上底邊長度等于圓形A的半徑。另外，正方形B的下邊與梯形C的右邊相交處以及梯形C的右上角處倒有圓角，圓角半徑等于圓形A的半徑。為了改善磁通分布，圓形A上部開有一個寬度為1.5～2毫米的槽，與轉子外圓表面連通。
由于槽形呈狹長形，電動機在高轉差率下運轉時，可通過趨膚效應增加轉子繞組在起動時的電阻，改善電動機起動特性。具體工作過程說明如下電動機剛剛啟動時，轉差率大，轉子回路中的電流頻率較高，轉子回路中感抗起顯著作用，由于導條底層感抗大，上層感抗小，于是電流大部分流經(jīng)槽形上部的圓形A區(qū)域，而該處導電面積很小，使電動機轉子阻抗顯著增加，從而抑制起動電流，增大起動力矩。
隨著負載轉速逐漸升高，轉子電流的頻率降低，感抗有所減小，電流也向槽形下部擴展，開始進入正方形B以及梯形C區(qū)域，導電區(qū)域的增大可以保證較為恒定的起動電流和輸出力矩。
到電動機起動過程的后期，轉子電流開始進入梯形D區(qū)域，導電面積迅速增加，直至接近工作轉速時，整個槽形內的導體都有電流流過，轉子阻抗減小，以得到較硬的電動機運轉特性，并在額定工作轉速下得到與普通電動機相同的性能指標。圖1為電動機轉子組合槽形結構示意圖。
圖2為本實用新型實施例中，電動機轉子槽形尺寸。以上實用新型的轉子組合槽形在55KW高轉差率交流電動機轉子中得到應用。電動機轉子外徑為260毫米，槽數(shù)為28，轉子槽形具體尺寸如圖2，軸向長度達到300mm。該電動機安裝在淀粉分離機上使用，設備起動時間達長6分鐘，沒有出現(xiàn)起動電流過大及電動機溫度超限的情況，各項性能滿足要求。
權利要求1.一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，其特征在于轉子鐵芯上的導條槽的橫截面形狀由一個圓形(A)、一個正方形(B)和兩個直角梯形(C)、(D)組合而成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，其特征在于圓形(A)位于最上方；其右下方為正方形(B)，正方形的上邊水平放置，其左上角位于圓形(A)的圓心；梯形(C)、(D)均水平放置，其中梯形(C)的底邊朝下，梯形(D)的底邊朝上，兩個梯形的底邊重合，兩個梯形的垂直邊與正方形(B)的右邊共線；梯形(C)的上邊與正方形(B)的上邊對齊。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，其特征在于圓形(A)的直徑在電動機轉子外徑的1％～5％范圍內。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，其特征在于正方形(B)的邊長等于圓形(A)的直徑，梯形(C)的上底長度等于圓形A的半徑。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，其特征在于正方形(B)的下邊與梯形(C)的右邊相交處以及梯形(C)的右上角處倒有圓角，圓角半徑等于圓形(A)的半徑。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形，其特征在于圓形(A)的上部開有一個寬度為1.5～2毫米的槽，與電動機轉子外圓表面連通。
專利摘要一種高轉差率交流電動機轉子組合槽形。其特征是轉子鐵芯上的導條槽的形狀由圓形、矩形和梯形組合而成，槽形呈狹長形。電動機在高轉差率下運轉時，利用趨膚效應，電流主要流經(jīng)導條上部，導電面積小，阻抗大，能增大電動機起動轉矩，減小起動電流，滿足分離機驅動電動機在起動過程中長時間低速、高轉差率運轉特性的需要。
文檔編號H02K1/26GK2891455SQ20052004731
公開日2007年4月18日 申請日期2005年12月8日 優(yōu)先權日2005年12月8日
發(fā)明者諸俊良, 王仲偉, 崔建昆 申請人:上海航發(fā)機械有限公司