笼型异步电动机转子斜槽研究
鼠笼型异步电动机转子导条型式的选择
⿏笼型异步电动机转⼦导条型式的选择来源 | ⽹络关键词：异步电动机；定⼦；转⼦；知识⼲货0 引⾔异步电动机主要由定⼦和转⼦组成,转⼦是旋转部件,转⼦绕组型式有两种:其⼀是将线圈下线到转⼦槽内称为绕线转⼦,其⼆是转⼦槽内是铝或铜条及端环组成的短路绕组称为⿏笼型转⼦。
本⽂讨论的是⿏笼型转⼦结构与导条型式的选择。
导条型式分为两⼤类:即铸铝转⼦(将铝铸在转⼦槽内,并与端环铸成⼀体,形成短路绕组)和铜条转⼦(将铜导条下到转⼦槽内与铜端环焊成整体,形成短路绕组)。
由于导条型式的不同,决定了转⼦结构的不同,对电动机的性能影响也不同,所以应该按使⽤要求和设计需要合理地选择。
1 转⼦结构转⼦结构现有四种形式:铸铝、铸铜、铝导条和铜导条。
通常使⽤的是铸铝转⼦和铜条转⼦,条件允许时可采⽤铝条转⼦。
1.1 铸铝铸铝转⼦⾃20世纪30年代开始⽣产,尽管这⼀⼯艺已有很长⼀段时间,但是由于铸造技术在⽣产上的进步使铸造转⼦的尺⼨每年都在增加。
⽬前⼯艺⽔平可以制造直径760mm、铁⼼长为1270mm的铸铝转⼦,功率达到7500kW。
由于加⼯成本和耗费,额定功率⼤于1300kW的电动机很少使⽤铸铝转⼦。
1.2 铸铜铸铜结构与铸铝结构没有什么显著的不同。
铸铜在制造上⼤体与铸铝相同,制造的难点是铸铜时要求增加温度与压⼒。
铸铜与铸铝⽐较起来要求有较⾼的温度及压⼒。
虽然铸铜是⼀种⾮常新型的技术,⽬前⼯艺⽔平的发展使⽣产与铸铝转⼦尺⼨相同的铸铜转⼦成为可能。
铸铜在完整性与可靠性⽅⾯与铸铝同样优良。
铸铜转⼦不能⼴泛应⽤的主要原因是它是⼀项新技术,并且基本投资要求较⾼。
1.3 铝导条尽管许多⼈⼀看到“铝转⼦”就联想到“铸铝”,但装配式铝条转⼦也可以⽣产,铝条转⼦的主要优点是⽐铜条转⼦的费⽤低。
铝条转⼦与铸铝转⼦相⽐的主要优点是铸铝转⼦的叠⽚尺⼨有限制以及所需的加⼯费⽤⾼。
虽然铝条和铜条结构有许多相似的地⽅,但它们有两个显著的不同之处,即铜条转⼦的端环焊在转⼦导条上,⽽铝条转⼦的端环夹到转⼦冲⽚上,制造⽅法费⽤相当⾼并且难度较⼤。
基于转子笼条形状的异步电动机设计与改造
【摘要】异步电动机广泛应用于各个领域。
目前笼型异步电动机转子笼条在使用过程中经常发生断裂、断条并从转子铁芯槽中脱出等故障，致使发电机停止运行，给生产造成很大影响。
对此，基于转子笼条的形状对电动机进行重新设计与改造，从而大大减少此类故障的发生，提高生产效益和安全。
1前言异步电动机特别是笼型异步电动机具有结构简单、维修成本较低、运行可靠性较高等优点，因此，在日常生活、工厂设备、港口码头、油田煤矿等各个领域中应用非常广泛，担负着很重要的任务。
在发电厂中，使用着各种不同电压等级、不同功率的笼型异步电动机，一旦异步电动机发生故障，将会造成发电机无法正常运行，影响电力生产，给社会生产、生活带来损失和不便。
因此，笼型异步电动机是发电厂的重要辅助设备，提高笼型异步电动机的质量，维护好这些设备，让它们一直处于正常的工作状态是一项非常重要的工作，是提高生产效益和安全的关键。
2异步电动机转子笼条的一般形状及在使用过程中的状况异步电动机按照转子结构分类，可分为鼠笼型和绕线型两种。
绕线型异步电动机转子上具有绕线型的绕组，鼠笼型异步电动机转子上没有绕线型的绕组，而是以插入转子铁芯外圆槽内的导条与转子两端的导电环焊接成的闭合导体取代绕线型绕组。
所有导条（即笼条）与两导电端环焊接在一起，如果将整个铁芯拿掉，导条与端环组成的形状就象一个鼠笼，因此叫鼠笼型异步电动机，导条称作笼条。
一般鼠笼型异步电动机转子上的导条（即转子笼条）形状一般截面为长方形的条状，相应地插放此形状的导条的转子铁芯外圆上所开的槽也是截面为长方形的条状。
如YKK3554-4、6.6KV、250KW异步电动机的转子笼条的截面为宽3.1mm、长38mm的长方形，这一形状的笼条和铁芯槽很容易加工，制造工艺简单，容易组装、节约导体材料、检修方便，而且笼条伸出铁芯槽外的部分较长，因此大大降低了鼠笼型异步电动机的生产成本，但这一形状笼条的机械强度不够高，在电机运行过程中容易发生断裂、断条并从铁芯槽中脱出的故障，从而导致定子电气接地故障而停止运行。
三相异步电机转子斜槽度EasiMotor优化设计
邢 国 利
（北 京超 问 步伺 服股 份 仃限 公司 ，北 京 １０１５００ ）
摘要 ：鼠笼式三相交流异步 电机采用斜槽方 式 ，斜 定子或者转子 ，可削弱齿谐 波、减小转 矩脉动 ，从而减小振动和噪音 。借助有 限元 软件 ＥａｓｉＭｏｔｏｒ的场路耦合模型 ，快速建立 电机 时域仿真模 型 ，采用分段斜 槽技术对二维有限元斜槽特性进 行分 析 ，计 算不 同斜 槽度 的转矩脉 动 ，对比分析找到最佳斜槽度 ，该方 法对三相异步 电机设计及开发提供较大帮助。
Ｘ ｉｎｇ Ｇ ｕｏｌｉ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｓｕｐｅｒ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｓｅｒｖｏ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｍｐａｎｙ，１ ０ １ ５００，Ｂｅｉｊｉｎｇ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｑｕｉｒｒｅｌ—ｃａｇｅ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ＡＣ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ａｄｏｐｔｓ ｓｋｅｗｅｄ—ｓｌｏｔｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｓｔａｔｏｒ ｓｌｏｔ ｏｒ ｔｈｅ ｒｏｔｏｒ ｓｌｏｔ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｗｅａｋｅｎ ｔｈｅ ｈａｒｍ ｏｎｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｏｔｈ ｈａｒｍ ｏｎｉｃ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｖｉｂｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏｉｓｅ．Ｂｙ ｆｉｅｌｄ—ｃｉｒｃｕｉｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ＦＥＭ ｓｏｆ ｔｗａｒｅ ＥａｓｉＭ ｏｔｏ￣ｉｔ ｃａｎ ｑｕｉｃｋｌｙ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｍｏｔｏｒ ｔｉｍｅ—ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ，ａｎａｌｙｚｅ ｔｗｏ ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｆ ｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｓｋｅｗｅｄ··ｓｌｏｔｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃｓ ｂｙ ｓｅｇｍ ｅｎｔｅｄ ｓｋｅｗｅｄ·－ｓｌｏｔｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｔｏｒｑｕｅ ｒｉｐｐｌｅ ｏｆ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｓｋｅｗｅｄ—ｓｌｏｔｓ ａｎｇｌｅ ａｎｄ ｇｅｔ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｏｎｅ ｔｈｒ ｏｕｇｈ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｉｓ ｍ ｅｔｈｏｄ ｉｓ ｕｓｅｆｕｌ ｆｏｒ ｔｈｒｅｅ—ｐｈａｓｅ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｏｔｏｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．
三相异步电动机的设计及优化(Y160M2-2_15kW)
本科生毕业设计（论文）开题报告题目：三相异步电动机的设计及优化（Y160M2-2 15kw）学院：信息工程学院系电气与自动化工程系专业：电机电器班级：电机电器06级1班学号：6101106047姓名：丁康峰指导教师：肖倩华填表日期：2010 年 4 月 5 日一、选题的依据及意义在自然界各种能源中，电能具有大规模集中生产、远距离经济传输、智能化自动控制的突出特点，它不但成为人类生产和活动的主要能源，而且对近代人类文明的产生和发展起到了重要的推动作用。
与此相呼应，作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备，电机在现代社会所有行业和部门中也占据着越来越重要的地位。
纵观电机的发展，其应用范围不断扩大，使用要求不断提高，结构类型不断增多，理论研究也不断深入。
特别是近30年来，随着电力电子技术和计算机技术的进步，尤其是超导技术的重大突破和新原理；新结构；新材料；新工艺；新方法的不断推动，电机发展更是呈现出勃勃生机，其前景是不可限量的。
在现代社会中，电能是现代社会最主要的能源之一。
在电能的生产、输送和使用等方面，电机起着重要的作用。
电机主要包括发电机、变压器和电动机等类型。
发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
电动机将电能转换成为机械能，用来驱动各种用途的生产机械。
机械制造工业、冶金工业、煤炭工业、石油工业、轻纺工业、化学工业及其他各种矿企业中，广泛地应用各种电动机。
例如，在交通运输中，铁道机车和城市电车是由牵引电机拖动的；在航运和航空中，使用船舶电机和航空电机；在农业生产方面，电力排灌设备、打谷机、榨油机等都是由电动机带动的；在国防、文教、医疗及日常生活中，也广泛应用各种小功率电机和微型电机。
大家应该都知道，电动机的转动是靠电能，电能在日常生活中的作用。
笼型感应电机转子斜槽研究综述及展望_鲍晓华
电机一系列性能，究其根本是因为采用斜槽后会改 变电机磁场的分布并产生附加的漏磁场，从而减小 了磁场中的有效部分，因此定、转子之间的耦合关 系将被削弱 [5] 。 C. E. Linkous[6]和赵海森 [7] 等先后从 理论上说明了斜槽时气隙基波磁场将发生偏转，并 定性分析了气隙磁场的不均匀分布状况。 S. P. Verma[8] 和 A. M. Knight[9] 采用解析法分析 了感应电机定子侧产生的基波磁场
（ 4） 式中，b sk 为斜槽宽度；为极距； 为齿谐波次数。 当考虑定子齿谐波时
Z1 1 p
（ b ）基波磁场空间分布正视图
k1
k1 1, 2, 3
（ 5）
图2 Fig.2
斜槽情况下气隙合成基波磁场分布 Distribution of fundamental component
[15]
（ 6）
式中， D 为定子内径； t1 为定子齿距。 由此可见， 定子一阶齿谐波感应电动势即为零。 所以，当转子斜槽倾斜一个定子齿距时，能够有效 削弱定子一阶齿谐波磁场。
2
双斜槽转子
电机采用传统斜槽之后，能够获得一系列性能
优势。与此同时，也带来一些负面影响，诸如：采 用转子斜槽将降低基波电流，使得输出转矩有所下 降[18]；产生横向电流[24-26]，在转子铁心中会感应出高 频电流，在槽绝缘不佳情况下会增加负载杂散损 耗[27,28]；对于中大型或者铁心较长的电机，斜槽会 引起较大的扭转力矩 [1,13] ，从而引起扭转振动，并 影响转子机械结构强度。为了解决上述问题，工程 技术人员研制出了能够削弱或者消除上述副作用的 ，国 新型双斜槽转子 [2,29-31]（也称“枞树型”转子） 外又译作 Herringbone rotor [32-35] 。 2.1 主要结构分析 图 3 为双斜槽转子的结构示意图，从图中可以 看出其结构特点为：整个转子沿轴向分成两段，每 一段可以看作一段普通斜槽转子，中间通过一个很 薄的端环连接两段斜槽转子使得两段转子之间存在 机电耦合关系 [36] 。从结构示意图中可知两段转子分 别向相反方向扭斜，一般情况下每一段都扭斜一个 定子齿距， 并在中部端环交汇连接处错开一个角度。 最后，为了保证电机转子结构的强度，一般在中间
变频异步电动机转子槽研究综述
变频异步电动机转子槽研究综述为了提高变频异步电动机的性能，除了变频器本身不断改进提高外，变频电机的改进设计也在不断的研究中。
文章主要综述了在变频异步电动机中的槽配合、槽形选择、槽形尺寸设计以及各种常用转子槽形的特点，接着对目前转子槽的研究热点进行了探讨，并展望转子槽的研究方向。
标签：变频异步电动机；转子槽数；转子槽形引言变频电源供电的异步电动机与工频正弦波供电的异步电动机的主要区别为两方面。
一方面是变频电源供电的异步电动机是在低频到高频的宽频范围内运行的，另一方面是变频电源输出波形是非正弦的。
电源输出波形中除了基波外还有谐波分量。
由于变频供电谐波对异步电动机的影响较大，为了提高变频异步电动机的性能，除了变频器本身不断改进提高外，变频电机的改进设计也在不断的研究中。
其中，转子槽是电机机电能量转换的主要载体，在变频异步电动机中起着关键作用。
在电机运行时，变频电源中的各次谐波会在导体中产生集肤效应，使导体有效截面积减少，电阻增大，造成损耗增大。
电源高次谐波产生的旋转磁场与转子的转差较大，所以由于谐波引起的集肤效应转子损耗是不可忽略的，再加上变频异步电动机采用降频降压软起动方式。
所以变频异步电动机中转子槽的设计思想不仅发生变化，而且变得尤为重要。
1 转子槽数设计的变化在变频异步电机中，从异步和同步附加转矩的方面来考虑，谐波电流的存在对定转子槽数配合的选择没有影响，仍可采用普通异步电机的槽数配合来减小同步和异步附加转矩。
同步附加转矩的槽配合如表1。
异步附加转矩的槽配合为选择恰当的定、转子槽数间的比值或者斜槽来降低KvKskv2的积值。
其中Kv为v 次空间谐波转子的耦合系数，K■=■，Kskv为v次空间谐波转子的斜槽系数。
不过，选择实现5/6短矩系数的槽数，可以大大削弱5次谐波和7次谐波产生的附加转矩影响。
从脉动转矩方面来考虑，虽然脉动转矩的平均值为零，但是它会使电机的角速度发生波动，使电机产生振动和噪声，特别是低频时，电动机甚至有步进感。
高压鼠笼型异步电动机主要故障之一为转子断条,本文.
三相异步电动机确定损耗和效率的试验方法上海电器科学研究所李宝金提要：本文主要介绍GB/T1032-2005 <三相异步电动机试验方法> 中几种常用效率试验方法和IEC60034-2Ed.4 <旋转电机(牵引电机除外)确定损耗和效率的试验方法> 中有关异步电动机部分的效率试验方法。
说明试验方法的要点，分析影响测量结果准确性的要素，效率测量不确定的分析及所述试验方法的适用范围。
对GB/T1032-2005和IEC60034-2Ed.4所列的试验方法给予对比说明，供大家选用参考。
本文主要是说明三相通用笼型感应电动机确定损耗和效率的试验方法。
(1) 试验程序：(a) 试验环境环温：10℃～40℃；海拔：≤1000m。
(b) 电源、仪器仪表和测量要求应符合GBT/T1032-2005(下同)4.1、4.2、4.3和 4.4条要求。
(c) 被试电机以直接负载法按11章的规定在额定负载(SF=1.0)下进行热试验。
按11.3.2电阻法和11.7.1.1条的规定确定绕组温升△θN(K)。
(d) 按8.2条的规定进行负载试验。
如果被试电机未安置热电偶温度计，可按8.2条(a)规定的方法确定各负载点的电阻值R t。
(2) 对P1的修正：按1032-2005的规定，应将定子I2R损耗修正到基准环温为25℃。
按修正后的定子I2R 损耗，对定子输入功率P1进行修正。
(a) 规定温度θS=△θN+25℃(b) 规定温度θS时的定子绕组I2R损耗按A格式之项[22]计算。
应当指出的是该式中项[3]为热态端电阻的平均值。
(c) 负载试验时，各点在试验温度θt时的定子绕组I2R损耗按A格式项[15]计算。
如未测绕组温度，而是测端电阻Rt(应为平均值)，则以此Rt计算绕组损耗。
(3) 对效率测量结果的评价(a) 关于测量不确定度试验结果通常是用测试结果连同其不确定度一起表示。
对电机效率而言，全面表示为η±△η。
铜条笼型转子斜槽的工艺研究
经过多年的实践和探索, 我们已经研究出一种
理想的铜条笼型转子斜槽工艺方案, 该工艺方案涉
及产品设计, 特殊工装夹具设计, 产品制造过程。在 铜条笼型转子式异步电机的制造中, 应用该工艺方
图 1 转子冲片
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点 标志线的夹角 (以上长度参数的单位为
mm )
4 铜条笼型转子斜槽工艺过程
(1) 按图纸要求称取每台转子所需冲片的重
量。
(2) 将叠压心轴立放在支撑台上, 并装配叠压
模下夹板。下夹板上的标记线要与心轴上的标记线
对整齐 (图 5、图 4)。
(3) 顺着心轴从上到下依次叠放下压圈、通风
槽板、冲片、上压圈等工件。 在分段叠冲片的过程
<24= 2k+ 15 <27= <4+ 140 b11= h ′+ 4
<25= <1
<26= <2
<28≤ (<5- ∆×t1 l2) co sΒ
h11 = ( l1 - l2 - 2d ) 2 (d —— 转子
压圈厚度)
l11= (4Λ ΜS K l2 <1) F ×10- 5- 015 (<4+ 140)
叙词 异步电动机 斜槽 笼型转子
谭珍贵, 1965 年 9 月生, 1987 年毕业于湖南大学 电机专业, 工学学士, 工 程师。 从事电机、电器制 造及工艺工作。
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