CN103501068A - 一种蒸发循环制冷中频感应电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蒸发循环制冷中频感应电动机，通过安装在电动机上的起动装置，实现了电动机在115/200VAC，400Hz下的Y起动，△运行，解决了电动机直接起动时起动电流大的问题，该电机具有频繁起动，长时间工作的特性，有效地减小了起动电流对电网的冲击；该电动机在转子铁心上相应位置开有轴向通道，转子上装有轴流风扇，两端盖开有通风窗孔的自冷式结构提高了该电机使用寿命及可靠性，消除飞机飞行时的安全隐患。

Description

一种蒸发循环制冷中频感应电动机
技术领域
本发明属于航空电机技术，涉及一种蒸发循环制冷中频感应电动机，具体涉及一种用于公务直升飞机的蒸发循环制冷系统的中频感应电动机。
背景技术
目前公务直升机内无蒸发循环制冷系统，现需加装蒸发循环制冷系统，所需用的动力源为3.6Kw的自冷中频感应电动机，且能长期工作。
1.蒸发循环制冷系统悬挂于直升机客舱外，应承受径向45°的淋雨试验，也就是电机机壳不能开有通风窗口，只能在轴向加有通风道。
2.由于飞机供电电网容量有限，该电动机直接起动时，起动瞬间处于短路运行状态，定子电流很大，最大电流达到71.3A，达到了额定值18A的4.3倍。大电流会使供电电网电压短时大幅度下降，超过了额定值的允许偏差△U为±10%，甚至更严重。该电动机频繁起动时，频繁出现短时大电流对电网造成巨大冲击，影响电网上其他设备的正常工作，会造成用电设备失常，严重影响飞行安全。同时，频繁起动对该中频感应电动机来说，会使电动机内部发热较多而过热，严重影响电动机的使用寿命。
对于公务直升机蒸发循环制冷交流电动机轻载或空载起动的控制对策，一种是定子回路串电阻起动，另一种是采用Y-△降压起动。定子回路串电阻起动，可以降低起动电流，但外串的电阻上有较大的有功功率损耗，且因3个电阻的存在增加了起动盒的体积与重量。所以选定Y-△降压起动。平缓的起动不会让人感到恐慌，对设备的危害降到最低，该电机运用Y-△降压起动对公务直升机环境质量具有重要意义。
发明内容
要解决的技术问题
为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种蒸发循环制冷中频感应电动机。
技术方案
一种蒸发循环制冷中频感应电动机，包括电动机本体12；其特征在于：电动机本体12的电动机定子绕组采用三相对称双层叠绕组，三相绕组独立输出，共六个出线端，在三相绕组出线端接入起动盒组件5；所述起动盒组件5包括起动盒底座11、延时继电器SJ和三相交流接触器SC；延时继电器SJ连接于蒸发循环制冷系统控制的27VDC直流电源上，其输出触点控制三相交流接触器SC的工作电流；电动机定子绕组处于星形接通状态，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC的常闭触点7、9、11连接，同时与三相交流接触器SC常开触点1、3、5连接；定子绕组的A、B、C分别与三相交流接触器SC的常开触点2、4、6连接，与常闭触点7、9、11相对应的常闭触点8、10、12形成并联结构；起动时，由蒸发循环制冷系统控制115//200VAC，400Hz交流电源和27VDC直流电源同时接通，延时继电器SJ开始计时，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC常闭触点7和8、9和10、1和12接通、电动机定子绕组处于星形接通状态，每相绕组所承受的电压为电源的相电压115V，电动机开始起动，当转速升高到一定程度接近额定转速后，在延时继电器SJ的控制下，延时1.5s后延时继电器动作，接通三相交流接触器控制线圈，三相交流接触器SC动作，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC常开触点1和2、3和4、5和6接通、将电动机定子绕组改成三角形接通状态，每相绕组所承受的电压为电源的线电压200V，电动机便进入全电压的△运行状态。
所述电动机本体的转子铁心冲片设有通风口15，叠片后形成转子轴向的通风道；电动机本体的前端盖组件3上与铁心冲片上通风口15相应的位置设有窗口。
在定子绕组中埋入一个热保护继电器。
在定子绕组出线端设有轴流风扇8，采用键配合固定于轴上。
所述轴流风扇8外设有后端网罩9。
所述后端网罩9由薄钢板拉伸后冲孔形成通风孔。
所述窗口上安装通风网罩13。
有益效果
本发明提出的一种蒸发循环制冷中频感应电动机，通过安装在电动机上的起动装置，实现了电动机在115/200VAC，400Hz下的Y起动，△运行，解决了电动机直接起动时起动电流大的问题，该电机具有频繁起动，长时间工作的特性，有效地减小了起动电流对电网的冲击；该电动机在转子铁心上相应位置开有轴向通道，转子上装有轴流风扇，两端盖开有通风窗孔的自冷式结构提高了该电机使用寿命及可靠性，消除飞机飞行时的安全隐患。
本发明的优越性在于：
1、采用了Y起动，△运行降压起动方法，可频繁起动，长时间工作，解决了电机在直接起动时电流大的问题。减轻电动机起动时的电流对飞机电网中的其他设备造成影响，提高飞机客舱内的舒适环境，保证飞机的安全运行。
2、本发明的自冷式结构有效的控制了电机温升，提高电机的冷却效果
3、本发明的电动机与起动盒采用一体化设计，具有结构紧凑，使用方便的特点。
附图说明
图1为本发明中频感应电动机的电路原理图；
图2、图3为中频感应电动机结构示意图
图4前端盖组件示意图，
图5为转子装配截面图，
图6为轴流风扇结构图，
图7为后端罩端面图，
1转子装配、2轴承盖、3前端盖组件、4定子装配、5起动盒组件、6插座、7后端盖组件、8轴流风扇、9后端网罩、10底座、11起动盒底座、12电动机本体、13通风网罩、14散热槽、15通风孔。
具体实施方式
现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：
本发明实施例的技术方案是：电动机定子绕组采用三相对称双层叠绕组，三相绕组独立输出，共六个出线端，三相绕组出线端接入起动盒组件5。起动盒组件5包括：起动盒底座11、密封型混合延时继电器SJ、三相交流接触器SC等。起动时，由蒸发循环制冷系统控制115//200VAC，400Hz交流电源和27VDC直流电源同时接通，延时继电器SJ开始计时，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC常闭触点7和8、9和10、1和12接通、电动机定子绕组处于星形接通状态，每相绕组所承受的电压为电源的相电压115V，电动机开始起动，当转速升高到一定程度接近额定转速后，在延时继电器SJ的控制下，延时1.5s后延时继电器动作，接通三相交流接触器控制线圈，三相交流接触器SC动作，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC常开触点1和2、3和4、5和6接通、将电动机定子绕组改成三角形接通状态，每相绕组所承受的电压为电源的线电压200V，电动机便进入全电压的△运行状态。
该蒸发循环制冷中频感应电动机的结构主要包括：电动机本体12和起动盒组件5。其中，电动机本体12包括：定子装配4、转子装配1、轴承盖2、前端盖组件3、后端盖组件7、风扇8、端罩9、电动机底座10等。该电动机采用鼠笼式转子，转子轴向有通风道，前端盖组件3上设有窗口，并铆接通风网罩，网罩上冲有通风孔13；转子铁心冲片加工有环形通风口13，转子铁心冲片叠片后形成转子装配，其轴向有通风道；转子铁心后端即在定子绕组出线端，轴流风扇8采用键配合固定于轴上，轴流风扇8外装有后端罩9，后端罩9由薄钢板拉伸后冲孔形成通风孔13，其目的是在空气流通冷却时，防止异物进入电机内、造成电机损坏。端罩外形美观，刚性好，能满足外壳防护级的要求。这样该电机从前端盖组件3-转子装配1-后端盖组件7-轴流风扇8-后端罩9形成通风道，可以加速空气流通，有效的控制温升，另外在机壳的外表面开散热槽14，以增大散热面积，提高电机的冷却效果。电动机靠电机底座10呈水平状态安装在蒸发循环制冷系统支架上，与皮带轮采用花键连接，起动盒靠起动盒自身底座11呈水平状态安装在电机的机壳上，通过插座6与系统电网连接。
为了保证系统运行的安全可靠性，在定子绕组中埋入一个热保护继电器密封温度继电器，当绕组温度超出规定值时，热保护器输出触点断开，由系统控制器控制电机通断。
该电动机与起动盒采用一体化设计，具有结构紧凑，使用方便的特点。
经过对比试验验证，该电动机采用Y-△降压起动方法起动电流由71A降低到21.5A，起动电流减小了70.3%；电机各项性能指标达到最佳状态（具体见表1）解决了电动机直接起动时起动电流大的问题，显著减小了起动电流对电网的冲击，采用自冷式通风结构是电机能长期可靠性工作保证了公务直升机的飞行安全。
表1
Figure BDA0000385333320000051

Claims (7)

1.一种蒸发循环制冷中频感应电动机，包括电动机本体（12）；其特征在于：电动机本体（12）的电动机定子绕组采用三相对称双层叠绕组，三相绕组独立输出，共六个出线端，在三相绕组出线端接入起动盒组件（5）；所述起动盒组件（5）包括起动盒底座（11）、延时继电器SJ和三相交流接触器SC；延时继电器SJ连接于蒸发循环制冷系统控制的27VDC直流电源上，其输出触点控制三相交流接触器SC的工作电流；电动机定子绕组处于星形接通状态，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC的常闭触点（7）、（9）、（11）连接，同时与三相交流接触器SC常开触点（1）、（3）、（5）连接；定子绕组的A、B、C分别与三相交流接触器SC的常开触点（2）、（4）、（6）连接，与常闭触点（7）、（9）、（11）相对应的常闭触点（8、（10、（12形成并联结构；起动时，由蒸发循环制冷系统控制115//200VAC，400Hz交流电源和27VDC直流电源同时接通，延时继电器SJ开始计时，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC常闭触点（7）和（8）、（9）和（10）、（1）和（12）接通、电动机定子绕组处于星形接通状态，每相绕组所承受的电压为电源的相电压115V，电动机开始起动，当转速升高到一定程度接近额定转速后，在延时继电器SJ的控制下，延时1.5s后延时继电器动作，接通三相交流接触器控制线圈，三相交流接触器SC动作，定子绕组末端x、y、z分别与三相交流接触器SC常开触点（1）和（2）、（3）和（4）、（5）和（6）接通、将电动机定子绕组改成三角形接通状态，每相绕组所承受的电压为电源的线电压200V，电动机便进入全电压的△运行状态。
2.根据权利要求1所述蒸发循环制冷中频感应电动机，其特征在于：所述电动机本体的转子铁心冲片设有通风口（15），叠片后形成转子轴向的通风道；电动机本体的前端盖组件（3）上与铁心冲片上通风口（15）相应的位置设有窗口。
3.根据权利要求2所述蒸发循环制冷中频感应电动机，其特征在于：在定子绕组中埋入一个热保护继电器。
4.根据权利要求2所述蒸发循环制冷中频感应电动机，其特征在于：在定子绕组出线端设有轴流风扇（8），采用键配合固定于轴上。
5.根据权利要求2所述蒸发循环制冷中频感应电动机，其特征在于：轴流风扇（8）外设有后端网罩（9）。
6.根据权利要求4所述蒸发循环制冷中频感应电动机，其特征在于：所述后端网罩（9）由薄钢板拉伸后冲孔形成通风孔。
7.根据权利要求4所述蒸发循环制冷中频感应电动机，其特征在于：所述窗口上安装通风网罩（13）。
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