罩极电动机结构优化
设计
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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: The special point is cutting the splice between short-circuit ring welding, so the short-circuit rings is submerged in the stator cross-section ,and the height of the bottom frame can be reduced to 1.5mm, so that each turn of the coil circumference reduce to 6mm, thus can reduce the copper in the end. While the length of the short circuit rings have also been clipped, which also save copper。
Keywords: shaded pole motor optimal design to save copper
中图分类号:TM32文献标识码: A
1. 引言
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
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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，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
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
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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，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
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
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电机技术 2005年04期
浙公网安备 33021202002483