本申请涉及电动机技术领域，具体而言，涉及一种三相异步电动机。
背景技术：
电动机是使电能转换成机械旋转能的一种旋转设备，它是利用定子绕组产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。
电动机用途很广，它消耗约占全国60％电量。电动机的运行，自身对环境不污染，但是，它所使用的电的确来之不易，大部分都是燃煤才能得到。这就要求人们必须要提高电动机的效率。然而，若使电动机的能效提高一个等级，非常困难。尽管如此，尽可能的提高电动机的效率依然势在必行。
本发明将解决由于现有的电动机效率低而导致的电资源不能充分利用，从而造成资源浪费的技术问题，目前尚未提出有效的技术方案。
技术实现要素：
本申请的主要目的在于提供一种异步电动机，以解决由于现有的电动机效率低而导致的电资源不能充分利用，从而造成资源浪费的技术问题。本发明公开了一种新的三相异步电动机效率等级的方法，特别是提高鼠笼式三相异步电动机效能等级的方法，讲述了新的方法设计的定子和转子，包括相应的机座(以下也可称为电机支座)，包括电动机的输出轴，它不仅提高异步电动机的转差率，而且具有提高电动机的能效等级。
下文中“轴高”指的是输出轴圆心至两个电机支座底面连线的垂直距离。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种三相异步电动机，该异步电动机包括：电机支座、外壳、定子、转子和转轴，定子与外壳由内至外相互嵌套，转子套于定子内部并与定子保持间隙，保证其灵活旋转；转轴通过花键连接方式由转子带动旋转，外壳外表面为“齿状”散热结构，电机整体通过与外壳连接的支座将其稳定固定在工作环境的底盘上；转子、定子沿圆周径向开设有转子槽、定子槽，转子、定子均由环状硅钢片层叠压制而成；对于不同标准型号的电机，在保持电机轴高(h)不变情况下，定子尺寸增加，定子的外圆环半径r1的范围是r1<r1<h，定子的内圆环半径r2尺寸的增加后的范围是r2<r2<r2 1.3*δr；转子圆环外圆半径随定子尺寸增加而增加，增加后的转子圆环外圆半径小于增加后的定子圆环内圆半径r2；外壳尺寸随定子尺寸增加而增加，变化后的外壳内圆半径尺寸与定子圆环外圆半径一致，它们俩是应配合的；上述r1、r2分别为对应一标准型号电机的定子外圆环半径和内圆环半径，δr为定子外圆环半径的增加量。齿状散热结构，有利于散热。当定子圆环的内圆环半径变大时，转子外圆环的半径也变大，由于定子与外壳相互嵌套，所以当定子外圆环半径变大时，外壳内圆环的半径也变大。
进一步地，所述定子和转子上的硅钢片均为无取向硅钢片，每张硅钢片上冲压形成凸起及其对应的凹槽；相邻硅钢片层叠时，凸起嵌入凹槽中。多个相同的硅钢片层叠成转子。
进一步地，转子上的硅钢片冲压的凸起均匀分布在硅钢片上。
进一步地，所述转子槽为纵向且不平行于转轴的凹槽，转子槽内压铸相互连接的铝制导条。转子槽和定子槽均为多条。
在本申请中，在标准型号的异步电动机下，采用扩大定子外圆环半径的方式，通过增大定子外圆环半径，同时，定子内圆环半径也增大，转子外圆环半径也增大，能够达到提高电动机能效的目的，从而实现了充分利用电能资源、减少资源浪费的技术效果，进而解决了由于现有的电动机效率低而导致的电资源不能充分利用，从而造成资源浪费的技术问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请异步电动机的电动机结构图；
图2是根据本申请实施例异步电动机定子结构图；
图3是根据本申请实施例异步电动机转子结构图；
图4是根据本申请实施例异步电动机外壳结构图；
图5是根据本申请实施例异步电动机硅钢片截面图；
图6是根据本申请实施例异步电动机的立体图；
图7是根据本申请实施例异步电动机的各部分组装图；
其中，图中标号：1、散热结构；2、外壳；3、定子；31、定子槽；4、转子；41、转子槽；5、电机支座；51、固定孔；6、转轴；61、轴键槽；62、风扇轮键槽；7、底盘；8、凸起；9、凹槽；10、风扇罩；11、风扇轮；12、后端盖；13、轴承；14、前端盖；15、接线盒。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1-7所示，本申请涉及一种三相异步电动机，该三相异步电动机包括：电机支座、外壳、定子、转子和转轴，转子、定子、外壳由内至外相互嵌套,定子与转子间有空隙，以保证转子的灵活旋转；转轴通过花键连接方式由转子带动旋转，外壳外表面为“齿状”散热结构，散热结构为散热肋筋，电机整体通过与外壳连接的支座将其稳定固定在工作环境的底盘上；转子、定子沿圆周径向开设有转子槽、定子槽，转子、定子均由环状硅钢片层叠压制而成；齿状散热结构，有利于散热。当定子圆环内半径大于标准电机定子内圆环半径时，转子外圆环半径也变大，由于转子、定子、外壳相互嵌套(定子与转子间有空隙，以保证转子的灵活旋转)，当定子外圆环半径变大时，外壳的内圆环半径也变大。散热结构为散热肋筋，随着定子圆环外半径的扩大，散热肋筋的数量也在增加，能够使散热效果更好。转子上的每张硅钢片上冲压形成凸起及其对应的凹槽；相邻硅钢片层叠时，凸起嵌入凹槽中。转子硅钢片冲压的凸起数量为4个且均匀分布在硅钢片上。电机支座上开设用于安装固定的固定孔，电机支座固定在底盘上。
如图6-7所示，该异步电动机的转轴前端、后端分别开设轴键槽、风扇轮键槽，转轴前端安装前端盖，且前端盖与转子之间的转轴上安装轴承，转轴的后端安装后端盖，后端盖与转轴之间安装轴承，后端盖后面的转轴上安装用于散热的风扇轮和风扇罩。该异步电机的外壳上还安装接线盒。
定子与转子的硅钢片均为无取向硅钢片，硅钢片一侧设有凸块，另一侧对应位置开设凹槽，相邻两个硅钢片中，其中一个硅钢片上的凸块嵌入另一个硅钢片的凹槽中。多个相同的硅钢片层叠成转子。转子槽为纵向且不平行于转轴的凹槽，转子槽内压铸相互连接的铝制导条。
以yx112m-4为例子，以下内容所说内径、外径均为直径。现有50赫兹、三相380伏、4kw、yx112m-4电动机，外壳内径175毫米、定子外径175毫米、定子内径110毫米、定子(硅钢片)长度160毫米，定子槽数36个，转子槽数32个或33个，导条用铝，散热片数量为30个，经过试验检测出来转化效率为88.3％。数据表格如下：
另外一电动机数据表格如下：
备注：上述表格中的内径、外径指的是内圆环直径和外圆环直径。
从上述表格中可以看出，其他条件相同的情况下，定子、转子所用的硅钢片组成的长度越长，电动机效率越高，例如：定、转子硅钢片长度大于180毫米以上的时候，它的长度越长效率越低。
制造电动机技术里导条的电阻对能效的影响巨大。铝的电阻率2.83×10-8ω·mm2/m，铜的电阻率是1.75×10-8ω·mm2/m。如果，电动机的转子槽上铸铝的话，效率还可以，若铸铜的话效率显著更高。
为了提高效率，定子长度从135毫米增加至160毫米，增加了硅钢片并选择最高级的硅钢片，反而提高不到良好的效果，原因为鼠笼导条的长度增加了160÷135＝1.185倍，增加了最敏感的鼠笼导条的电阻值。
为了提高效率，根据本发明制造的50赫兹、三相380伏、4kw、y112m-4电动机，转子、定子长度为122.5毫米，定子圆环外直径200毫米，定子槽数36个，转子槽数32个，导条用铝，散热片数量为46个。转子导条单槽横截槽面积从原来的66平方毫米，增加到107平方毫米，107毫米÷66毫米＝1.62倍。
铝的电阻率是2.83×10-8ω·mm2/m；铜的电阻率是1.75×10-8ω·mm2/m。铝的电阻率/铜的电阻率＝2.83×10-8ω·mm2/m/1.75×1010-8ω·mm2/m＝1.617倍。
这个数据可以说明，电动机转子槽的横截面积增大的时候，转子圆环外直径110毫米的转子上压铸铜的效果与转子圆环外直径135毫米的转子上压铸铝的效果相比较，后者效果更显著。因此若采用相同的材质铝，则转子外直径越大，电动机效率越高，同时也可说明，定子圆环外半径越大，电动机效率越高。
另外一个电动机，现有电动机定子外直径为175毫米，长度为160毫米的无取向硅钢片的材质重量为30公斤。根据本发明的电动机，定子外圆直径为200毫米，长度为122.5毫米的无取向硅钢片的重量为30公斤。
传统电动机的定子长度与本发明的电动机定子长度的比是160毫米/122.5毫米＝1.3倍。
在材质面积的比值上本发明优越1.617倍；长度的比值上本发明又优越了1.3倍。本发明的合并效果，与传统电动机相比较，大于1.617倍×1.3倍＝2.1倍，明显提高了电动机的效率。
在本实施例中，采用的尽可能的扩大定子外圆环半径的方式，通过增大定子外圆环半径，同时，定子内圆环直径也增大，转子外圆环直径也增大，能够达到提高电动机能效的目的，从而实现了充分利用电能资源、减少资源浪费的技术效果，进而解决了由于现有的电动机效率低而导致的电资源不能充分利用，从而造成资源浪费的技术问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
1.一种异步电动机，包括电机支座(5)、外壳(2)、定子(3)、转子(4)和转轴(6)，其特征在于，定子、外壳内、外相互嵌套，转子套于定子内部并与定子间保持间隙，保证其灵活旋转；转轴通过花键连接方式由转子带动旋转，外壳外表面为“齿状”散热结构(1)，电机整体通过与外壳连接的支座将其稳定固定在工作环境的底盘(7)上；转子、定子由沿圆周径向开设有转子槽(41)、定子槽(31)的环状硅钢片层叠压制而成；对于不同标准型号的电机，在保持电机轴高(h)不变情况下，定子尺寸增加，定子圆环的外圆半径r1的范围是r1<r1<h，定子圆环内圆半径r2尺寸增加后的范围是r2<r2<r2 1.3*δr；转子圆环外圆半径尺寸随定子尺寸增加而增加，增加后的转子圆环外圆半径小于增加后的定子圆环内圆半径r2；外壳尺寸随定子尺寸增加而增加，变化后的外壳内圆半径尺寸与定子圆环外圆半径一致；上述r1、r2分别为对应一标准型号电机的定子圆环外圆半径和内圆半径，δr为定子圆环外圆半径的增加量。
2.根据权利要求1所述的异步电动机，其特征在于，所述转子(4)上的硅钢片为无取向硅钢片，每张硅钢片上冲压形成凸起(8)及其对应的凹槽(9)；相邻硅钢片层叠时，凸起嵌入凹槽中。
3.根据权利要求2所述的异步电动机，其特征在于，硅钢片冲压的凸起均匀分布在硅钢片上。
4.根据权利要求1所述的异步电动机，其特征在于，所述转子槽(41)为纵向且不平行于转轴的凹槽，转子槽(41)内压铸相互连接的铝制导条。
技术总结