高效节能y型三绕组洗衣机电动机
林德 (玉环县家用电器总厂)
洗衣机电动机是一种量大面广的电机产品。目前国内生产的xd系列洗衣机电动机基本上是l型双绕组洗衣机电动机。由于l型双绕组洗衣机电动机内部磁场的不对称性,存在着不同程度的负序磁场等原因,它的力能指标及材料的利用率较之三相异步电动机低得多。同时洗衣机电动机经常在重载下频繁起动和正反转运行。为了满足国内电网低电压起动的需要,降低温升,提高效率,而耗用大量材料。因此,为了适应实际需要,必须对洗衣机电动机的设计进行分析和研究,以提高力能指标,降低材料消耗。1985年我厂在浙江大学帮助下研制成功一种高效节能洗衣机电动机,全国****投入批量生产。
本文介绍y型三绕组洗衣机电动机的结构和设计特点。
l电动机的结构
1.1定子采用大小槽结构和y接法绕组
(见附图)定子中有1/3槽是小槽,嵌放中间绕组。2/3槽是大槽,分别嵌放主相和副相绕组。冲片采用方圆形片,其各处轭部磁路截面积基本相等。
1.2转子采用梨形闭口槽。
铁心轭部与轴孑l之间设计有六个轴向通风孔。转子一端压铸有风叶片,轴伸端’无风叶片。
1.3端盖设计有通风孔
2电动机设计特点
2.1提高起动转矩
l型双绕组洗衣杌电动机起动转矩为
y型三绕组洗衣机电动机起动转矩为
通过式(1)、(2)比较可见,只要
就可使y接法比l接法的起动转矩大。式中口为中间绕组与主绕组匝数比,根据设计经验,a≈0.3—0.4左右。
2.2提高效率
y接法洗衣机电动机,由于磁路设计合理,可减少铁耗。又由于工作时三个绕组的电流接近相等,可减少铜耗。转子设轴向通风孔,可减轻转子重量,减少转动惯量,从而降低频繁起动加速过程中的损耗。
2.3降低电机温升
电机结构设计合理,定子采用方圆形大小槽结构,使电机内部形成较强的轴向气流,有利于通风冷却,较之圆形结构定子可降低温升4℃左右;转子设有轴向通风孔,使电机绕组两端形成流畅的轴向通道,比无轴向通风孔的电机可降低温升6℃左右;转子一端设有风叶片,轴伸端没有设风叶片,比转子设有两端风叶片的电机,可降低温升2℃左右。这是因为轴伸端设有洗衣机电动机外风扇。如果转子也有风叶片,形成内风扇和外风扇串联运行。由于内外风扇风阻和风量差异很大,使内外风扇形成反向串联,增加了风阻,降低了通风效果。
2.4提高材料利用率减少用铜量
定子冲片采用方圆形和大小槽结构,使硅钢片得到充分利用,较之圆形冲片材料利用率可提高百分之7左右;采用y接法,由于中间绕组兼起主、副绕组的作用,使主、副绕组匝数降低,虽然增加一个中间绕组,用铜量还是下降很多。在铁心材料相同情况下,y接法比l接法的电机一般可节省铜线百分之8~10左右。洗衣机电机的有效体积比国产大多数l型接法同类样机减小百分之10左右。
2.5槽满率低
槽满率较低且大小槽槽满率比较接近,使嵌线工艺简化,提高嵌线的劳动生产率,平均工艺节约1/4工时,同时减少了定子绕组的废品率。
y接法绕组的谐波含量少,使电机起动容易。定子绕组可设计等匝数元件,简化工艺,并提高绕组系数。
3结语
几年来,我厂已为上海洗衣机总厂提供了几十万台xd-90和xd-120y型三绕组洗衣机电动机。近年来又研制成功xd-130和xd-150y型三绕组洗衣机电动机与“水仙”洗衣机配套。为国家节约了大量材料,取得了较高的社会效益和经济效益。
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