罩极电动机结构优化设计

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1、罩极电动机结构优化设计　　摘要：它的不同点是在焊短路环处被切掉了，这样一来，短路环就沉在定子的断面之下，线架底部的高度可以减小到1.5mm，这样，线圈每匝的周长减少了6mm，从而减少端部用铜，同时，短路环的长度也有所减短，也节省了铜材。关键词：罩极电机优化设计节省铜材Abstract:Thespecialpointiscuttingthesplicebetweenshort-circuitringwelding,sotheshort-circuitringsissubmergedinthestatorcross-section,and

2、theheightofthebottomframecanbereducedto1.5mm,sothateachturnofthecoilcircumferencereduceto6mm,thuscanreducethecopperintheend.Whilethelengthoftheshortcircuitringshavealsobeenclipped,whichalsosavecopper。Keywords:shadedpolemotoroptimaldesigntosavecopper中图分类号：TM32文献标识码：A1.引言

3、4罩极电机以其结构简单、可靠性高而被广泛用于家用电器和商用制冷的风循环系统，作为蒸发风机和冷凝风机使用。但他的缺点是效率低，耗材量大，如何提高电机效率或在效率不变的情况下减少耗材，则成为诸多生产厂家的所面对的实际问题。本文以电机设计基础为指导，考虑到罩极电机结构的特殊性，结合我厂生产工艺实际情况，优化电机电磁设计和结构设计、使得电机的最终性价比得以提高，增强了我厂在同类产品中的竞争力，从而为厂里带来经济效益。与此同时，耗材的减少，为社会节约了资源。2.优化设计方案1）普通型罩极电机的结构如图（a）所示，电机为凸极结构，采用集中式绕组，

4、在凸的磁极一边焊接有短路绕组，通常称之为短路环，短路环一般超出定子端面1.5mm左右，有焊点的一侧会更高一些，在2.5mm左右，套在定子上面的绝缘线架底端高度至少要4.5mm，这样电机绕组的长度在有效长度的基础上至少需要增加9mm，即端部铜线耗材较多，如能减少端部用铜，则可降低电机制造成本，带来经济效益。本文正是顺着这一思路，成功减少电机铜材的案例。图（a）普通型定子4电机定子冲片如图（b）左图所示，一般为0.5mm厚硅钢片，我们在叠压时，最上面3片和最下面5片可以叠压如图（b）右图所示的冲片，他的不同点是在焊短路环处被切掉了，这样一

5、来，短路环就沉在定子的端面之下，线架底部的高度可以减小到1.5mm，这样，线圈每匝的周长减少了6mm，从而减少端部用铜，同时，短路环的长度也有所减短，也节省了铜材。图（b）定子冲片对比图（c）更改后定子图（d）绕线更改前后对比示意图在这种情况下，电机的性能有什么变化呢？我们来试分析一下。首先，电机只是上下几片叠片在短路环一侧缺一个角，电机铁心的有效截面积基本没有变化，即可以认为电机主磁路没有变化；其次，电机线圈匝数没有变化，但每匝长度变短了一些，线圈电阻会小一些，这样一来，电机的铜耗会略有下降；短路环的长度变短，短路绕组电流会有所上升

6、，电机温升可能有所上升，但综合电机绕组的铜耗，可以认为电机的性能基本保持不下降，而略有优势。3.试验验证4我们通过增加一副冲片模具，得到了上述定子，再开了一副线架模具，同时对槽中绝缘纸尺寸也做了调整，得到了优化后的整机，在对不同叠厚的电机进行对比测试后，我们得出结果与设计目的相符，现以叠厚30mm电机（型号：YZF18-30）为例，其配同样的风叶负载性能测试测试结果如下：从上表中可以看出，这一优化设计是成功的。以一台电机的材料成本35元人民币计，一台电机可节省1.225元，如年产量100万，则可节省成本122.5万元。这一优化设计，我

7、们申请了实用新型专利，并已经取得证书，专利号：200720110454.x。4.结语本文所实践的结构优化设计，工艺实施起来较为简单，只要前期投入一幅冲片模具和一副线架注塑模具即可，大慨为3-5万元，工艺改进成本较低，如采用高速冲级进模，则在开模时考虑这种结构，则厂家不需要增加定子模具成本，且生产效率不变。这一优化设计的工艺实施，已经得到了我厂量产的验证。参考文献：[1]小功率电动机湖南工程学院内部使用教材[2]谭敦生麻洪儒邢大成改善罩极电动机起动力矩的方法电机技术2005年04期4