CN103227541A

CN103227541A - 一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机及应用

Info

Publication number: CN103227541A
Application number: CN2013101699517A
Authority: CN
Inventors: 陈家新; 彭晓龙; 华华
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2013-05-09
Filing date: 2013-05-09
Publication date: 2013-07-31

Abstract

本发明涉及一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机及应用，电机包括安装在外壳内的转子和定子，所述定子包括四爪的定子齿身和定子轭部，所述定子齿身呈L形，所述L形的定子齿身的直端穿过屏蔽隔板与定子轭部贴合，所述L形定子齿身的钩端与所述转子有效对齐；所述屏蔽隔板、外壳的后端盖和定子轭部连接密封形成定子腔，所述定子齿身上绕有定子绕组，所述定子绕组位于定子腔内；所述定子腔内充有纯净水。本发明可应用于潜海电机中。本发明可实现电机定子与转子的完全隔离，仅使用静密封就可以达到保护定子绕组的目的，具有良好的密封功效；电机运行安全性好，故障少。

Description

一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机及应用

技术领域

本发明涉及潜水电机技术领域，特别是涉及一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机及应用。

背景技术

潜海电机主要用作海洋活动的主要动力设备，目前主要用于电泵和石油钻机。在潜海电机的研制中，海水的导电性和腐蚀性一直是关注的重点之一，有关潜海电机的线圈密封技术，是各国研究的重点。现有密封技术有多种，其中应用于潜海电机中，主要有4类：干式、屏蔽式、充油式和充水式，其中后两种无法从原理上来根本保证完全的密封，而干式难以满足超过20米的潜海深度要求，现有屏蔽式虽可以满足深潜要求，但是由于屏蔽层厚度的加大，将直接增加电机的损耗。随着海洋活动的扩大，需求的复杂性和多样性对潜海电机的性能提出了更高的要求。这里提出一种新结构的潜海电机，通过新结构使得在基本不降低电机性能前提下，有效地提高电机的防海水渗漏性。

现有电机密封技术中，为了保护定子绕组，大部分都使用采用动密封技术，使得密封结构变得比较复杂，密封效果也不理想；随着压力、温度等外部因素的变化，外界的水分、油污和灰尘等杂物很容易侵入电机绕组所在的空间中，导致线圈磨损、腐蚀及老化，严重影响电机使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机及应用，使定子绕组免受水分、油污及灰尘等影响而导致的老化和损坏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机，包括安装在外壳内的转子和定子，所述定子包括四爪的定子齿身和定子轭部，所述定子齿身呈L形，所述L形的定子齿身的直端穿过屏蔽隔板与定子轭部贴合，所述L形定子齿身的钩端与所述转子有效对齐；所述屏蔽隔板、外壳的后端盖和定子轭部连接密封形成定子腔，所述定子齿身上绕有定子绕组，所述定子绕组位于定子腔内；所述定子腔内充有纯净水。

所述转子一端与电机轴相连，另一端穿过所述定子腔通过轴承和轴承盖与外壳的后端盖相连。

所述转子一端与电机轴相连，另一端与所述屏蔽隔板相连。

所述屏蔽隔板上设有圆柱体，所述圆柱体与所述定子轭部相连，并位于所述定子腔内。

所述屏蔽隔板上对应定子齿身的位置开有安装孔；所述定子齿身的直端穿过所述安装孔与所述屏蔽隔板安装配合，并通过O型密封圈和环氧树脂密封。

所述定子轭部与所述外壳的后端盖为一体结构。

所述后端盖上设有充入孔，所述充入孔上有密封盖，所述密封盖由O型密封圈和环氧树脂密封。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还提供一种上述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机在潜海电机中的应用。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明可实现电机定子与转子的完全隔离，仅使用静密封就可以达到保护定子绕组的目的，具有良好的密封功效；电机运行安全性好，故障少。

附图说明

图1是本发明中实施例1的结构示意图；

图2是本发明中实施例2的结构示意图；

图3是本发明中定子的结构示意图；

图4是本发明中定子齿身的结构示意图；

图5是本发明中定子和转子配合后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

本发明的实施方式涉及一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机，如图1所示，包括安装在外壳内的转子1和定子2，所述定子2包括四爪的定子齿身21和定子轭部22，所述定子齿身21呈L形，所述L形的定子齿身21的直端211穿过屏蔽隔板3与定子轭部22贴合，所述L形定子齿身21的钩端212与所述转子1有效对齐；所述屏蔽隔板3、外壳的后端盖4和定子轭部22连接密封形成定子腔8，所述定子齿身21上绕有定子绕组213，所述定子绕组213位于定子腔8内；所述定子腔8内充有纯净水。其中，所述转子1一端与电机轴5相连，另一端穿过所述定子腔8通过轴承7和轴承盖6与外壳的后端盖4相连。

如图3和图4所示，本发明的定子2包括定子齿身21和定子轭部22，定子齿身21呈L形，且L形的定子齿身21的直端211很长，定子绕组213只根据电磁设计要求绕在齿根部的一段距离上，安装完成后定子绕组213位于密封的定子腔内。采用一块电阻率大、不导磁的材料加工成屏蔽隔板3，在上面对应定子齿身21的位置开孔，将之与定子齿身21装配起来，通过O型密封圈和环氧树脂对它们的结合部位进行封装。定子轭部22可与后端盖4做为一体，也可单独固定，需保证装配好后，定子齿身21的尾端与定子轭部22完全贴合。其中，所述后端盖4上设有充入孔，所述充入孔上有密封盖41，所述密封盖41由O型密封圈和环氧树脂密封。屏蔽隔板3、定子齿身21、定子轭部22和后端盖4组成定子腔，通过O型密封圈和环氧树脂密封，使定子腔为一个完全密封的部分，如此电机的定子绕组部分完全密封在定子腔内。

如图5所示，本发明的转子1通过轴承将转子1固定于定子2伸出部分之间（即L形定子齿身的钩端之间），使得转子1铁芯与定子2铁芯有效部分对齐。

本发明的电机组装好后，因为定子绕组部分是完全封闭的，就不会出现水分、油污及灰尘等杂物进入电机定子腔内，引起线圈损坏等问题。

实施例2

本发明的实施方式涉及一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机，如图2所示，包括安装在外壳内的转子1和定子2，所述定子2由四爪的定子齿身21和定子轭部22组成，所述定子齿身21呈L形，所述L形的定子齿身21的直端211穿过屏蔽隔板3与定子轭部22贴合，所述L形定子齿身21的钩端212与所述转子1有效对齐；所述屏蔽隔板3、外壳的后端盖4和定子轭部22连接密封形成定子腔8，所述定子齿身21上绕有定子绕组213，所述定子绕组213位于定子腔8内；所述定子腔8内充有纯净水。其中，所述转子1一端与电机轴5相连，另一端与所述屏蔽隔板3相连。所述屏蔽隔板3上设有圆柱体，所述圆柱体与所述定子轭部22相连，并位于所述定子腔8内。

如图3和图4所示，本发明的定子包括定子齿身21和定子轭部22，定子齿身21呈L形，且L形的定子齿身21的直端很长，定子绕组213只根据电磁设计要求绕在齿根部的一段距离上，安装完成后定子绕组213位于密封的定子腔内。采用一块电阻率大、不导磁的材料加工成屏蔽隔板3，在上面对应定子齿身21的位置开孔，将之与定子齿身21装配起来，通过O型密封圈和环氧树脂对它们的结合部位进行封装。屏蔽隔板3的另一面对应定子腔的地方做成圆柱体，以增加定子腔的机械强度。定子轭部22可与后端盖4做为一体，也可单独固定，需保证装配好后定子齿身21的尾端与定子轭部22完全贴合。其中，所述后端盖4上设有充入孔，所述充入孔上有密封盖41，所述密封盖41由O型密封圈和环氧树脂密封。屏蔽隔板3、定子齿身21、定子轭部22和后端盖4组成定子腔，通过O型密封圈和环氧树脂密封，使定子腔为一个完全密封的部分，如此电机的定子绕组部分完全密封在定子腔内。

如图5所示，本发明的转子1通过轴承将转子1固定于定子2伸出部分之间（即L形定子齿身的钩端之间），使得转子铁芯与定子铁芯有效部分对齐。

本发明的基于密封结构的干式单相交流异步电机可应用于潜海电机中。

值得一提的是，本发明的电机可以用作细纱机的电机，也可以用作潜水电机、防尘电机、防油电机、防爆电机等。

不难发现，本发明可实现电机定子与转子的完全隔离，仅使用静密封就可以达到保护定子绕组的目的，具有良好的密封功效；电机运行安全性好，故障少。本发明的结构实现了电机的磁路结构中定子绕组与转子的分隔配置，可根据需要对定子绕组部分进行不同等级的密封。

Claims

1.一种基于密封结构的充水式单相交流异步电机，包括安装在外壳内的转子（1）和定子（2），所述定子（2）包括四爪的定子齿身（21）和定子轭部（22），其特征在于，所述定子齿身（21）呈L形，所述L形的定子齿身（21）的直端（211）穿过屏蔽隔板（3）与定子轭部（22）贴合，所述L形定子齿身（21）的钩端（212）与所述转子（1）有效对齐；所述屏蔽隔板（3）、外壳的后端盖（4）和定子轭部（22）连接密封形成定子腔（8），所述定子齿身（21）上绕有定子绕组（213），所述定子绕组（213）位于定子腔（8）内；所述定子腔（8）内充有纯净水。

2.根据权利要求1所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机，其特征在于，所述转子（1）一端与电机轴（5）相连，另一端穿过所述定子腔（8）通过轴承（7）和轴承盖（6）与外壳的后端盖（4）相连。

3.根据权利要求1所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机，其特征在于，所述转子（1）一端与电机轴（5）相连，另一端与所述屏蔽隔板（3）相连。

4.根据权利要求3所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机，其特征在于，所述屏蔽隔板（3）上设有圆柱体（31），所述圆柱体（31）与所述定子轭部（22）相连，并位于所述定子腔（8）内。

5.根据权利要求1所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机，其特征在于，所述屏蔽隔板（3）上对应定子齿身（21）的位置开有安装孔；所述定子齿身（21）的直端（211）穿过所述安装孔与所述屏蔽隔板（3）安装配合，并通过O型密封圈和环氧树脂密封。

6.根据权利要求1所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机，其特征在于，所述定子轭部（22）与所述外壳的后端盖（4）为一体结构。

7.根据权利要求1所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机，其特征在于，所述后端盖（4）上设有充入孔，所述充入孔上有密封盖（41），所述密封盖（41）由O型密封圈和环氧树脂密封。

8.一种如权利要求1-7中任一权利要求所述的基于密封结构的充水式单相交流异步电机在潜海电机中的应用。