罩极异步电机优化方案_开题报告

（一）国内研究现状

罩极异步电动机具有结构简单、运行可靠、价格低廉、噪声小和不受无线电千扰等优点,广泛使用于家用电器,用以拖动通风机类负载,诸如电风扇类、吹风机类及电动器具类产品。它属分马力电机的一大类产品,近期随我国家用电器工业的振兴而得以发展,具有相当广泛的市场潜力,理应属于有发展前途的产品。据粗略的统计,近二年我国罩极电机生产量可达每年二百万台以上。生产厂家既有各系统的,也有乡镇企业。主要的配套主机为冷暖风机、微型风扇(如香风扇)、电吹风及微型鼓风机等。国内目前生产的罩极电机容量范围小,以5瓦以下居多,规格也很少,如将各厂家生产的产品按标准功率等级圆整,大致只有0.6、1.0、1.6、2.5、4w等五个规格。电机结构为集中绕组的方形隐极冲片结构,或为凸极的圆形冲片。其中凸极结构定子又有极联扼和极扼分离之分。均带短路环作起动绕组用。电机防护等级为IPO0(即无防护)。电机一般靠所带风叶冷却,即所谓气越式(airover),少数厂家产品为自冷式。国内现有产品外形与安装尺寸比较混乱,制造工艺水平差,产品质量良荞悬殊。纵观整个罩极电机制造业,总的概貌可归纳为以下三个方面:

1.我国的家用电器用罩极电机尚属仿制阶段我国罩极电机生产历史已不短,早期产品主要配交流台扇和吊扇用,Ac型吊扇及16AE排气扇等,而后基本上被单相电容运转电机所取代。但在仪器、仪表工业仍使用罩极电机,年产量在几万台.近几年,由于国外家用电器产品的引进与仿制,厂家才对罩极电机重新产生了兴趣。尤其是近二年的冷暖风机“热”,市场对罩极电机需求量一下子猛增,生产厂家如雨后春笋般的出现。以广东省为例,据不完全统计即达六十余家。生产厂家或以国外样机为样本进行仿制,或以国内厂家样机仿制,对罩极电机的设计技术探讨少,致使国内罩极电机水平上不去。在去年九月份的罩极电机标准审查会上,会议代表比较一致地认为国内罩极电机尚属仿制阶段,产品研究工作未能开展,这不利于我国罩极电机的发展。  2.国内罩极电机产品质量水平悬殊亚待改进

目前国内罩极电机厂家分布于各个系统,既有条件较好的大厂,也有中小企业及乡镇企业。由于各厂家在工艺、技术水平上的差异,导致质量水平悬殊。以实测的一批目前国内生产最多的1.6w电机为例,效.率在10.7一15.81%之间,相差约50%。起动转矩为0.344-1.25,相差约4倍,最大转矩为1.66-2.19相差约50%。据一些家用电器厂家反映,不少电机有装配不当,发热严重等问题。  3.生产批量小,经济效益差罩极电机工艺简单,属批量生产的产品。国内虽然厂家多,但各厂批量不大,年产量达50万台以上的厂家屈指可数,一般厂家仅为几万台,由于原材料价格波动大,故不少厂家感到无利可赚。可以认为,没有大批量生产,就没有经济效益

（二）国外研究现状

  国外罩极电机主要围绕家用电器需要而发展,着重于增加产品种类,扩大使用范围,改进结构与工艺,提高劳动生产率。总的归纳为两个方面  1.国外罩极电机产品种类与水平    ①容量范围相当宽,可由零点几瓦至数百瓦。    ②容量分档相当细,以配合不同负载。    ③向多极数电机发展,以适应家用电器低噪声的要求。一般厂家有2、4极电机供货。对一些用于宁静环境中的家用电器,还要求配6极电机。罩极电机的电气性能主要从堵转转矩、最大转矩及额定转速来评价,因为这三项指标基本可以决定该电机的转矩一转速曲线,用户可凭这些参数选到适用的电机。堵转转矩指标,日本乐声公司的产品高达2倍以上,因为它们是用来供录音机、录像机、打字机及电工仪表用。配一般风扇负载的电机则要低多了,如AEG公司的多极电机堵转转矩均值为0.935倍,4极电机的平均值为0.564倍。最大转矩指标一般大于1.3倍。德国厂家一般还提供取平均值的转矩一转速曲线。至于效率和功率因数指标,一般不作为考核指标。

2.国外罩极电机结构与工艺上的改进国外罩极电机技术进步围绕适应机械化生产、稳定产品质量而进行,从电机结构与工艺方面进行改进，具体如下：

2.1采用自动化绕、嵌线,用外转子结构,或定子辆开槽结构。为进行自动化生产,采用外转子结构。用这种结构的优点为:  (1)与用人工嵌线相比,可节省时间50%。  (2)由于自动绕线,端部可缩短,节省用铜量约20%。  (3)由于绕组用铜量减少,相应地可以降低绕组铜耗。但是,由于扼部开槽,所用的磁性槽楔会使铁耗上升,这可由铜耗的降低得以补偿。 2.2.采用定子不对称磁路提高效率。传统的罩极电机靠短路环起动。在电机额定运行时,永久接入电路的短路环要消耗能量,致使电机效率较低。为降低由于短路环消耗的能量,采用定子不对称磁路结构。

二、^范文提纲

1.罩极电机节能降耗

1.1罩极电机材料优化

1.1.1定子冲片调整

1.1.2短路环调整

1.1.3电机线圈长度调整

1.2罩极电机能耗优化

1.2.1罩极环焊接工艺改进

1.2.2定子不对称磁路

1.2.3转子润滑效果

2.罩极电机轴向串动间隙调整改进

2.1机械结构改进

2.1.1转子铝环增加限位台阶

2.1.2端盖平面与含油轴承平面尺寸控制

2.2油杯材料优化

2.2.1油杯材料选取及测试

3.罩极电机降噪处理

3.1电磁噪声控制

3.1.1转子槽数优化

3.1.2转子斜槽数优化

3.1.3电磁设计参数优化

3.1.4罩极环装配工艺改进

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