專利名稱：變頻調速制動三相異步電動機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及三相異步電動機，具體說涉及變頻調速制動三相異步電動機。
目前變頻調速制動三相異步電動機一般由變頻調速三相異步電動機、三相交流制動器和軸流風機組成。如
圖1所示，其中軸流風機用于強制通風冷卻變頻調速三相異步電動機和三相交流制動器。如果不采用軸流風機進行強制通風冷卻，則變頻調速三相異步電動機的繞組和三相交流制動器的繞組的溫度將會升高到導致繞組燒壞以致不能使用。因此，為了防止電動機繞組和制動器繞組溫度過高，現有的國內外的變頻調速制動三相異步電動機均采用軸流風機進行強制冷卻的結構。這種三相異步電動機主要用于印刷機械主機，其使用結果表明軸流風機中的繞組極易燒壞、可靠性差以及使用壽命短。而軸流風機一旦損壞就會使變頻調速三相異步電動機繞組和三相交流制動器繞組損壞，從而嚴重影響印刷機械的使用。
鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種無軸流風機而又具有優良冷卻效果的變頻調速制動三相異步電動機。
為實現上述目的，本實用新型第一方案的變頻調速制動三相異步電動機包括機殼、與所述機殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉子和設置在所述轉子外周上的定子、設置在所述后伸出端螺桿部分上的制動器和定位裝置以及與所述機殼可拆卸連接的后風罩；其特點是所述電動機不帶有強制冷卻風扇；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導線面積；所述轉子其繞組由紫銅導線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動器的靜鐵芯和動鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導線面積。
為實現上述目的，本實用新型第二方案的變頻調速制動三相異步電動機包括機殼、與所述機殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉子和設置在所述轉子外周上的定子、設置在所述后伸出端螺桿部分上的制動器和定位裝置以及與所述機殼可拆卸連接的后風罩；其特點是還包括一設置在所述前伸出端部分上的自帶風扇和罩設在所述自帶風扇外與所述前端蓋可拆卸連接的前風罩；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導線面積；所述轉子其繞組由紫銅導線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動器的靜鐵芯和動鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導線面積。
采用本實用新型的上述方案，由于取消了軸流風機從而可以提高變頻調速制動三相異步電動機的可靠性和使用壽命；進而確保被應用的主機的正常可靠運行。
下面將參照附圖具體說明本實用新型的較佳實施例，以便進一步理解本實用新型的目的、特點和優點。
圖1是本實用新型一較佳實施例的不帶冷卻風扇的變頻調速制動三相異步電動機的半剖視圖；圖2本實用新型一較佳實施例取消了軸流風機而具有自帶風扇的變頻調速制動三相異步電動機的半剖視圖；圖3是已有技術的具有軸流風機的變頻調速制動三相異步電動機的半剖視圖。
這些附圖中凡是相同的零部件都采用同一標號，以便于對比。如圖所示，已有技術的一種變頻調速制動三相異步電動機包括機殼34、與機殼34螺接的前端蓋7和后端蓋13、安裝在機殼34上的接線盒14、通過軸承6、12分別支承在前、后端蓋7和13上的具有一前伸出端部分35和一后伸出端螺桿部分32的主軸36、固定在主軸36中央部分上的轉子10和繞設在轉子10外周上的定子11、設置在后伸出端螺桿部分32上的制動器和定位裝置以及與機殼34可拆卸連接的后風罩33；制動器由通過鍵15、16設置在主軸后伸出端上的摩擦盤18、動吸鐵即動鐵芯19和軛鐵即靜鐵芯20組成，動鐵芯19和靜鐵芯20設置在前后支承架37、38之間，后支承架38是由螺桿21和螺母23等軸向固定在主軸后伸出端上，前支承架37與摩擦盤18相鄰，螺桿21穿過前支承架37上端，在前后支承架37、38的相對上端之間的螺桿上安放有彈簧22，在前支承架37與鍵15、16之間設置擋圈17，所述定位裝置由操作盤42、操縱球43和螺桿44、固定圈45組成，如圖3所示，或由限位開關27、定位件28和方向盤29組成，如圖1、2所示，限位開關27安裝在支座盤24上，支座盤24通過螺釘25固定在后支承架38上，方向盤29通過鍵30和擋圈31固定在后伸出端32上。上面的結構都是已有技術的變頻調速制動三相異步電動機的結構，因此不作進一步詳細說明。本實用新型的主要改進在于取消了已有技術中的軸流風機39，這可從圖1、2與圖3的具體結構的對比中可知。在取消軸流風機39的同時，本實用新型采取了以下技術措施如圖2所示，在主軸前伸出端部分設置一自帶風扇4，所述自帶風扇可以是一般的徑流式風扇或離心式風扇，在自帶風扇外罩設一前風罩3，通過螺釘9前風罩3與前端蓋7連接；還對電動機和制動器進行改進設計，具體說明如下。
首先降低電動機的損耗包括鐵耗、定子銅耗、轉子銅耗、附加損耗和機械損耗，其中前四種損耗最能影響電動機繞組的溫度。(1)由于PFe∝B2，為了降低鐵耗PFe，使電動機定子齒部和定子軛部的磁通密度B減小。一般電動機定子齒部的磁通密度B的范圍是15500至16500高斯，定子軛部的磁通密度B為15000至16000高斯；相應本實用新型將電動機定子齒部和定子軛部的磁通密度B分別減小到11000至12000高斯和10000至11000高斯。(2)由于Pcul∝R1，R1為電動機定子繞組的電阻，而R1∝1/S1，S1為電動機繞組導線的面積，為了降低定子銅耗Pcul，本實用新型采用的電動機繞組導線的面積比一般電動機繞組導線面積約大20％。(3)由于Pcu2∝ρ1/S2，其中ρ為轉子繞組導線的電阻系數，S2為轉子繞組的導線面積，一般電動機轉子繞組的導線采用鋁，鋁的電阻系數ρ=4.34。為了降低轉子繞組銅耗Pcu2，本實用新型的電動機繞組導線采用紫銅，其電阻系數ρ=2.17。(4)由于附加損耗Pσ的大小與轉子槽形有關，實際試驗表明閉口槽形與開口槽形相比較，采用前者的附加損耗Pσ比后者的要小。為了降低附加損耗Pσ，本實用新型采用轉子閉口槽形。
其次，降低制動器的鐵耗和銅耗。制動器由靜鐵芯和動鐵芯組成。前者表面開有槽，槽內嵌繞組(銅導線)；后者呈圓形，表面無槽和繞組。因此制動器損耗包括靜鐵芯鐵耗、靜鐵芯繞組銅耗和動鐵芯銅耗。(1)由于WFe∝B2，其中B為靜鐵芯和動鐵芯的磁通密度，為了降低損耗，本實用新型的制動器的靜鐵芯和動鐵芯的磁通密度B從目前一般的17000高斯減小到小于17000高斯。(2)由于WCu∝1/S，其中S為靜鐵芯繞組的導線面積，為了降低繞組銅耗WCu，本實用新型的制動器繞組導線面積選用得比一般的制動器繞組導線面積約大15％。
如圖1所示，在本實用新型的另一實施例中，取消軸流風機但不安裝如圖2所示的自帶風扇4；這時僅靠降低電動機繞組損耗和制動器繞組損耗的如上所述的具體措施來降低電動機繞組和制動器繞組的溫度，也可以達到本實用新型的目的，但其缺點是引起電動機和制動器所用材料的增加，從而相應使成本提高，經濟性不夠理想。但由于取消了軸流風機和其他形式的強制冷卻風扇，因此同樣提高了電動機的可靠性和使用壽命。
以上雖然通過較佳實施例具體說明了本實用新型的目的和特點，但本實用新型并不限于實施例的具體結構；熟悉本技術的人還可作出種種變型改進，只要不違背本實用新型的精神實質，這些改進也包括在本實用新型的范圍內。
權利要求1．一種變頻調速制動三相異步電動機包括機殼、與所述機殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉子和設置在所述轉子外周上的定子、設置在所述后伸出端螺桿部分上的制動器和定位裝置以及與所述機殼可拆卸連接的后風罩；其特征在于所述電動機不帶有強制冷卻風扇；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導線面積；所述轉子其繞組由紫銅導線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動器的靜鐵芯和動鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導線面積。
2．一種變頻調速制動三相異步電動機包括機殼、與所述機殼螺接的前端蓋和后端蓋、安裝在機殼上的接線盒、通過軸承分別支承在前后端蓋上的具有一前伸出端部分和一后伸出端螺桿部分的主軸、固定在所述主軸上的轉子和設置在所述轉子外周上的定子、設置在所述后伸出端螺桿部分上的制動器和定位裝置以及與所述機殼可拆卸連接的后風罩；其特征在于還包括一設置在所述前伸出端部分上的自帶風扇和罩設在所述自帶風扇外與所述前端蓋可拆卸連接的前風罩；所述定子其齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導線面積；所述轉子其繞組由紫銅導線繞制成，其槽形呈閉口形狀；所述制動器的靜鐵芯和動鐵芯具有較小的磁通密度，其靜鐵芯的繞組具有較大的導線面積。
3．如權利要求1或2所述的變頻調速制動三相異步電動機，其特征在于，所述電動機定子齒部和定子軛部的磁通密度選用范圍分別為11000至12000高斯和10000至11000高斯。
4．如權利要求3所述的變頻調速制動三相異步電動機，其特征在于，所述電動機定子繞組的導線面積約增大20％。
5．如權利要求1或2所述的變頻調速制動三相異步電動機，其特征在于，所述制動器靜鐵芯和動鐵芯的磁通密度小于17000高斯。
6．如權利要求5所述的變頻調速制動三相異步電動機，其特征在于，所述制動器繞組導線面積約增大15％。
7．如權利要求2所述的變頻調速制動三相異步電動機，其特征在于，所述的自帶風扇是徑流式風扇或離心式風扇。
專利摘要一種用于印刷機械的變頻調速制動三相異步電動機,其特點是取消了強制冷卻風扇;其定子齒部和軛部具有較低的磁通密度、其繞組具有較大的導線面積;轉子其繞組由紫銅導線繞制成,其槽形呈閉口形狀;制動器的靜鐵芯和動鐵芯具有較小的磁通密度,靜鐵芯的繞組具有較大的導線面積。另外,在主軸前伸出端部分上設置自帶風扇,在自帶風扇外設置與所述前端蓋可拆卸連接的前風罩。這樣提高了可靠性和使用壽命,同時避免繞組溫度過高。
文檔編號H02K3/04GK2422773SQ0021707
公開日2001年3月7日 申請日期2000年3月30日 優先權日2000年3月30日
發明者練孝通, 李廣德 申請人:上海通太電機有限公司