[发明专利]一种异步电机

说明书

技术领域

本发明涉及电机的技术领域，尤其涉及一种异步电机。

背景技术

电主轴是数控机床的核心功能部件，随着数控机床向功能越来越强大、加工范围越来越宽广、精度越来越高超的方向发展，为了满足数控机床加工范围宽广，电主轴就必须具备广泛的工作区间，也即电主轴的驱动电机要必须具备宽广的调速范围。

三相异步变频电机是目前电主轴领域应用最广泛的驱动电机类型，它可以通过变频器改变电机的运行频率来实现平滑调速，但是该种电机的转子在运转过程中会产生高频电流损耗，现有技术通常采用电机定子绕组槽槽数和转子绕组槽槽数接近或者相等的方法来消除转子的高频电流损耗，但是同时也会对电机转子产生同步附加转矩，影响电机转子的转动，并且目前的三相异步变频电机的定子采用的是单绕组设计，无法满足电机在低转速输出大转矩，高转速输出大功率的设计需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种异步电机，其能削弱异步电机定子绕组槽数目与转子绕组槽数目相等的时产生的同步附加转矩，保证转子的正常转动，并且能满足异步电机在低转速输出大转矩，高转速输出大功率的设计需求。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种异步电机，包括定子组件、转子和用于冷却所述定子组件的冷却装置，所述定子组件包括第一定子铁芯、第二定子铁芯和定子绕组，

所述第一定子铁芯的内壁沿第一定子铁芯轴向开设有若干第一绕组槽，各个所述第一绕组槽均匀分布于所述第一定子铁芯的内壁，所述第一绕组槽与所述第一定子铁芯的一端端面成第一夹角α；

所述第二定子铁芯的内壁沿第二定子铁芯轴向开设有若干第二绕组槽，各个所述第二绕组槽均匀分布于所述第二定子铁芯的内壁，所述第二绕组槽与所述第二定子铁芯的一端端面成第二夹角β；

所述第一夹角α和所述第二夹角β大小相等；

所述第一定子铁芯的一端固接于所述第二定子铁芯的一端，各个所述第一绕组槽一一分别与各个所述第二绕组槽连通形成定子绕组槽，且各个所述第一绕组槽分别与各个所述第二绕组槽对称设置；

所述定子绕组包括低速绕组和高速绕组，所述低速绕组和所述高速绕组均绕接于所述定子绕组槽；所述低速绕组的线圈匝数和所述高速绕组的线圈匝数不相等；所述转子穿接于所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯。

进一步地，所述第一夹角α和所述第二夹角

其中:Z₁－定子绕组槽槽数；p－电动机极对数。

进一步地，所述转子开设有若干第三绕组槽，所述第三绕组槽的槽数与所述第一绕组槽的槽数、所述第二绕组槽的槽数相等。

进一步地，所述第一定子铁芯和所述第二定子铁芯包括若干个叠装的定子冲片。

进一步地，所述定子冲片外圈边缘处开有缺口，各个所述定子冲片依据缺口所开位置，按照所述第一夹角α叠装而成所述第一定子铁芯，各个所述定子冲片依据缺口所开位置，按照所述第二夹角β叠装而成所述第二定子铁芯。

进一步地，所述转子为钎焊铜转子。

进一步地，所述低速绕组的接线端采用三角型接法，所述高速绕组的接线端采用星型接法。

进一步地，所述冷却装置为定子冷却水套，所述定子冷却水套套接于所述第一定子铁芯的外壁和所述第二定子铁芯的外壁。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：在使用该种异步电机时，通过第一绕组槽与第一定子铁芯一端端面成第一夹角α，第二绕组槽与第二铁芯一端端面成第二夹角β，第一绕组槽与第二绕组槽连通形成定子绕组槽的设计，削弱了当该种异步电机的第一绕组槽的槽数、第二绕组槽的槽数和转子绕组槽的槽数接近或相等时产生的同步附加转矩，保证转子的正常转动；同时定子绕组采用低速绕组和高速绕组，通过分别在转子低转速阶段和高转速阶段合理分配绕组匝数，该种异步电机在接入低速绕组时能输出更高的转矩，在接入高速绕组时能输出更高功率，从而使该种异步电机具有更宽广的工作范围。

附图说明

图1为本发明一种异步电机的截面结构示意图；

图2为本发明一种异步电机的定子组件结构示意图；

图3为本发明定子组件的俯视图；

图4为本发明定子冲片的结构示意图。

图中：10、定子组件；101、第一定子铁芯；1011、第一绕组槽；102、第二定子铁芯；1021、第二绕组槽；103、定子绕组；20、转子；201、第三绕组槽；30、冷却装置；40、定子冲片；401、缺口。

具体实施方式