CN103855891A - 一种开关磁阻电机 - Google Patents

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周香琴
王琴龙
蒋辉
万祖干
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Abstract

一种开关磁阻电机，它主要包括定子组件、转子组件和电机壳，所述的定子组件由极钢片与线圈通过绝缘漆和绝缘纸固连而成；所述极钢片与电机壳通过过盈配合固连；电机壳内设有冷却流体空腔，且所述冷却流体空腔通过电机壳上设置的进油口和出油口与外设的冷却系统相连；电机壳的两端分别连接有一端盖并形成一个电机壳体组件，该电机壳体组件通过螺栓与传动箱体固连；在定子组件内空套有转子组件，转子组件内的转子轴通过轴承安置在所述传动箱体中，并在其它机构驱动下可以做轴向移动；它具有结构简单、合理，电机转子与电机定子之间不仅可以相对转动，还可以相对移动，并在与其它结构配合下可以实现织机寻纬功能，能通过循环油冷却，使电机具有最大力矩与体积之比大的结构优势等特点。

Description

一种开关磁阻电机
技术领域
本发明涉及的是一种可相对转动和移动的油水共冷式开关磁阻电机，属于纺织机械的驱动设备技术领域。
背景技术
织机普遍采用电机驱动，有伺服电机、三相异步电机、步进电机等。作为织机的主驱动，目前普遍采用三相异步电机驱动，采用离合制动器实现织机的起制动，随着织机速度的提高，离合制动器故障频繁，无法正常工作，若取消离合制动器，直接用三相异步电动机启动或制动，起制动时间过长，无法满足织机的织造需求。开关磁阻电机具有起制动力矩大的特点，采用开关磁阻电机作为织机的主驱动有明显的优势，但因织机起制动力矩相当大，电机的体积要求相对较小，电机的散热问题比较难解决，为此创新开发可相对转动和移动的油水共冷式开关磁阻电机。
现有的开关磁阻电机与普通电机类似，由定子、转子、电机壳等部分组成，但电机的定子转子之间可以相对转动，但不能相对移动，采用自然冷却或风扇冷却的方法，这种结构电机的最大扭矩与电机体积之比较小，一般适合速度较低的织机中（300转/分以内）。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，电机转子与电机定子之间不仅可以相对转动，还可以相对移动，并在与其它结构配合下可以实现织机寻纬功能，能通过循环油冷却，使电机具有最大力矩与体积之比大的结构优势的可相对转动和移动的油水共冷式开关磁阻电机。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括定子组件、转子组件和电机壳，所述的定子组件由极钢片与线圈通过绝缘漆和绝缘纸固连而成；所述极钢片与电机壳通过过盈配合固连；电机壳内设有冷却流体空腔，且所述冷却流体空腔通过电机壳上设置的进油口和出油口与外设的冷却系统相连；电机壳的两端分别连接有一端盖并形成一个电机壳体组件，该电机壳体组件通过螺栓与传动箱体固连；在定子组件内空套有转子组件，转子组件内的转子轴通过轴承安置在所述传动箱体中，并在其它机构驱动下可以做轴向移动。
所述电机壳的冷却流体空腔为由内外两层构成的冷却油空腔，进油口和出油口设置在外层表面上，在电机壳的冷却油空腔中、在周向位于进油口和出油口中间设置有一隔板，该隔板使冷却油空腔内形成一个冷却油从进油口进入、沿电机壳冷却油空腔逆时针方向流向出油口的通道；
所述进油口和出油口分别通过油管连接于主要由油泵、油箱和热交换器组成的冷却系统；其中所述的油泵通过油管与进油口连接，而油箱通过油管与出油口连接；油箱与油泵之间相接有所述热交换器中的油路通道。
所述热交换器内设置有另一路与油路通道邻置并进行换热的水路通道，该水路通道通过水管与一冷却水塔相连。
所述电机壳体组件的一侧端盖通过螺栓与传动箱体固连,另一侧端盖上固连有防止灰尘等杂质进入电机内的防尘盖；所述转子轴通过轴两端的各一圆柱滚子轴承支承连接在传动箱体中。所述转子轴上设置有齿轮结构。
本发明具有结构简单、合理，电机转子与电机定子之间不仅可以相对转动，还可以相对移动，并在与其它结构配合下可以实现织机寻纬功能，能通过循环油冷却，使电机具有最大力矩与体积之比大的结构优势等特点。
附图说明
图1是本发明所述的开关磁阻电机结构示意图。
图2是图1的C-C剖面结构示意图。
图3是本发明所述电机油水共冷的冷却原理图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1、2、3所示，本发明所述的开关磁阻电机，它主要包括定子组件、转子组件和电机壳，所述的定子组件由极钢片5与线圈7通过绝缘漆和绝缘纸固连而成；所述极钢片5与电机壳4通过过盈配合固连；电机壳4内设有冷却流体空腔，且所述冷却流体空腔通过电机壳4上设置的进油口A和出油口B与外设的冷却系统相连；电机壳4的两端分别连接有一端盖并形成一个电机壳体组件，该电机壳体组件通过螺栓与传动箱体2固连；在定子组件内空套有转子组件，转子组件内的转子轴通过轴承安置在所述传动箱体中，并在其它机构驱动下可以做轴向移动。
所述电机壳4的冷却流体空腔为由内外两层构成的冷却油空腔，进油口A和出油口B设置在外层表面上，在电机壳4的冷却油空腔中、在周向位于进油口A和出油口B中间设置有一隔板D，该隔板D使冷却油空腔内形成一个冷却油从进油口A进入、沿电机壳冷却油空腔逆时针方向流向出油口B的通道；
图3所示,所述进油口A和出油口B分别通过油管连接于主要由油泵15、油箱11和热交换器13组成的冷却系统；其中所述的油泵15通过油管与进油口A连接，而油箱11通过油管与出油口B连接；油箱11与油泵15之间相接有所述热交换器13中的油路通道。
所述热交换器13内设置有另一路与油路通道邻置并进行换热的水路通道，该水路通道通过水管与一冷却水塔18相连。
本发明所述电机壳体组件的一侧端盖通过螺栓与传动箱体2固连,另一侧端盖上固连有防止灰尘等杂质进入电机内的防尘盖8；所述转子轴通过轴两端的各一圆柱滚子轴承支承连接在传动箱体2中。
实施例：
本发明所述的电机结构见图1、2所示，电机转子组件1的转子轴与传动箱体2通过圆柱滚子轴承连接，并使电机转子组件1可以与传动箱体2有相对的转动和移动；电机转子组件1在其他机构的驱动下可以做轴向移动。极钢片5与线圈7通过绝缘漆和绝缘纸等固连，形成电机定子组件；极钢片5与电机壳4通过过盈配合固连；电机壳4有内外两层，两层之间形成一个可储存冷却油的空腔，外层表面设有进油口A和出油口B，电机壳4内外两层中间，周向位于A、B中间设置一隔板D，冷却油从A进入，沿电机壳空腔逆时针方向流向出油口B。电机壳4的一端与电机前端盖3相连，另一端与电机后端盖6相连，上述两电机端盖3、6通过六颗螺栓10固连，形成一个电机壳体组件，电机壳体组件通过螺栓与传动箱体2固连；电机后端盖上固连有防尘盖8，防止灰尘等杂质进入电机内。
电机转子组件空套在电机定子组件内，给电机通电，电机转子组件相对定子组件转动。当电机不转后，电机转子在其他机构的驱动下，做轴向伸缩运动。
本发明所述的电机的冷却系统的冷却原理见图3所示，该冷却系统包含：电机壳体4、油泵15、热交换器13、冷却水塔18、油箱11及油管12、14、16、20，水管17、19，油箱11通过油管12与热交换器13相连，通过油管14与油泵15相连，通过油管16与电机壳体4的A进油口相连，电机壳体4的出油口B通过油管20与油箱11相连；冷却水塔18通过水管17、19与热交换器13相连。在油泵15的驱动下，冷却油从油箱11经油管12、热交换器13、油管14、油泵15、油管16，从电机壳体的A进油口进入电机壳体内腔，沿图示逆时针方向流动，从电机壳体的出油口B流出，带走电机壳体4上的热量，经过油管20流回油箱11；同时冷却水塔内的冷却水从水管17流入热交换器13，在热交换器13内，冷却从油箱抽出来的油，把冷却油所带的热量带走一部分，进行热交换后的冷却水由水管19流回冷却水塔18，实现油冷却电机、水冷却油的效果。
本发明所述的电机转子与电机定子之间不仅可以相对转动，还可以相对移动，与其他结构配合可以实现织机的寻纬功能。
本发明所述的电机壳体由内外两层组合而成，中间有空腔，可以让冷却油通过，通过循环流动的油带走电机的热量。
本发明在冷却油循环过程中设置了热交换器，用来自冷却水塔的冷却水来冷却循环油，双重冷却，冷却效果好，具有循环油冷却的电机具有最大力矩与体积之比大的结构优势。

Claims (5)

1.一种开关磁阻电机，它主要包括定子组件、转子组件和电机壳，其特征在于所述的定子组件由极钢片（5）与线圈（7）通过绝缘漆和绝缘纸固连而成；所述极钢片（5）与电机壳（4）通过过盈配合固连；电机壳（4）内设有冷却流体空腔，且所述冷却流体空腔通过电机壳（4）上设置的进油口（A）和出油口（B）与外设的冷却系统相连；电机壳（4）的两端分别连接有一端盖并形成一个电机壳体组件，该电机壳体组件通过螺栓与传动箱体（2）固连；在定子组件内空套有转子组件，转子组件内的转子轴通过轴承安置在所述传动箱体中，并在其它机构驱动下可以做轴向移动。
2.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于所述电机壳（4）的冷却流体空腔为由内外两层构成的冷却油空腔，进油口（A）和出油口（B）设置在外层表面上，在电机壳（4）的冷却油空腔中、在周向位于进油口（A）和出油口（B）中间设置有一隔板（D），该隔板（D）使冷却油空腔内形成一个冷却油从进油口（A）进入、沿电机壳冷却油空腔逆时针方向流向出油口（B）的通道。
3.根据权利要求1或2所述的开关磁阻电机，其特征在于所述进油口（A）和出油口（B）分别通过油管连接于主要由油泵、油箱和热交换器组成的冷却系统；其中所述的油泵（15）通过油管与进油口（A）连接，而油箱（11）通过油管与出油口（B）连接；油箱（11）与油泵（15）之间相接有所述热交换器（13）中的油路通道。
4.根据权利要求3所述的开关磁阻电机，其特征在于所述热交换器（13）内设置有另一路与油路通道邻置并进行换热的水路通道，该水路通道通过水管与一冷却水塔（18）相连。
5.根据权利要求1所述的开关磁阻电机，其特征在于所述电机壳体组件的一侧端盖通过螺栓与传动箱体2固连,另一侧端盖上固连有防止灰尘等杂质进入电机内的防尘盖8；所述转子轴通过轴两端的各一圆柱滚子轴承支承连接在传动箱体2，所述转子轴上设有齿轮结构。 
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