CN104753221B - 一种封闭式耐氨电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种封闭式耐氨电机，其采用独特接线端子的结构后，使得壳体内部的电流接线的绝缘层绝缘性好，确保电机的正常工作，且确保氨密封于壳体内部，确保电机的安全运行。通过氟塑料带替换了传统的以玻璃纤维编织带作为绑扎材料的形式，使得电机在充氨前、后的绝缘电阻值全部都在500兆欧以上，且在加入少量份的时候，电机的绝缘电阻值仍然维持不变，有效的改善了因为选用玻璃纤维编织带作为绑扎材料带来的技术问题。通过设定在定子铁芯两端槽口部分的尼龙锁紧扣的机械固定作用，可以有效防止电机在运行时的机械振动造成绕组的损坏，且尼龙锁紧扣的操作简捷方便、价廉且可靠。

Description

一种封闭式耐氨电机

技术领域

本发明涉及制冷电机技术领域，具体地是涉及一种封闭式耐氨电机。

背景技术

伴随着环境的日益恶化，原有的氟氯昂制冷剂已逐渐被氨制冷剂所取代，成为新的制冷剂材料。氨是目前使用最为广泛的一种中压中温制冷剂，氨的凝固温度为-77.7℃，标准蒸发温度为－33.3℃，在常温下冷凝压力一般为1.1～1.3MPa，即使当夏季冷却水温高达30℃时也绝不可能超过1.5MPa。氨的单位标准容积制冷量大约为520kcal/m³。

将氨作为压缩机的内部的制冷剂，制造电机，进而制造制冷设备，将成为大势所趋。但是现有的通用的标准电机，或其它类型的电机，主要考虑电机的耐温等级，而其绝缘材料材料很难找到可以稳定工作在液态氨中，诸如绝缘纸、电磁线、浸渍漆等。

氨的化学腐蚀性以及少量的水分组合在现有的绝缘材料层上即成为离子型的导电材料，即氨附着在普通绝缘材料表面时，就形成了导电层，这也是目前其它看似能够在氨中工作的电机用绝缘材料、实际上都不能在氨环境中工作的主要原因。

故现有的电机的结构不能确保氨作为制冷剂的电机的正常运行。因此，本发明的发明人亟需构思一种新技术以改善其问题。

发明内容

本发明旨在提供一种在氨环境中可以正常运行的封闭式耐氨电机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种封闭式耐氨电机，包括定子铁芯、缠绕在所述定子铁芯槽内的定子绕组、绝缘间隔所述定子绕组的槽绝缘以及固定所述定子绕组的槽楔，其中所述定子绕组具有极间连线引出线，所述极间连线引出线的端部具有接线端子，所述接线端子包括壳体，所述壳体的内腔内布置有氨作为制冷剂，所述壳体上设置有端子出口，所述壳体内部布置有内部电流接线端子，所述内部电流接线端子通过端子出口连通外部，所述内部电流接线端子的外圆环面设置有耐氨防护层，所述耐氨防护层延展至整个所述内部电流接线端子的外圆环面，所述内部电流接线端子的外端面内凹有定位螺纹孔，外部电流接线端子的内端面突出有螺柱结构，所述螺柱结构和所述定位螺纹孔螺纹紧固连接，所述外部电流接线端子的内端面紧贴所述内部电流接线端子的外端面，所述外部电流接线端子、内部电流接线端子的连接端面所对应的外环面套装有绝缘陶瓷结构，所述绝缘陶瓷结构的外环面紧贴所述端子出口的内壁，所述绝缘陶瓷结构的内端延伸至所述壳体的内腔内。

进一步地，所述定子绕组的两个端部通过包扎带捆绑，所述包扎带的材质为氟塑料带。

进一步地，所述定子铁芯的两端的槽口部分通过尼龙锁紧扣进行固定。

进一步地，所述耐氨防护层具体为氟塑料层，所述内部电流接线端子为铝材质或不锈钢材质，所述氟塑料层不易和氨之间形成导电层。

进一步地，所述内部电流接线端子的直径大于所述外部电流接线端子的直径，所述内部电流接线端子的外端面的其余部分紧贴所述绝缘陶瓷结构的定位分界面，所述绝缘陶瓷结构的定位分界面和所述内部电流接线端子的外端面之间装有第一耐氨密封圈。

进一步地，所述外部电流接线端子的外端开有外螺纹，所述绝缘陶瓷结构的外端延伸至外螺纹的最内端的外部，锁紧螺母套装于所述外螺纹后紧固连接直至所述锁紧螺母的内端面压装于所述绝缘陶瓷结构的外端面。

进一步地，所述端子出口为台阶孔结构，所述台阶孔结构的内段为大径结构、外端为小径结构，所述台阶孔结构的内侧还设置有铆压内凸结构，所述绝缘陶瓷结构的中端位置为凸台结构，所述凸台结构的外端面紧贴所述台阶孔结构的定位边，所述凸台结构的内端面被铆压后的铆压内凸结构所包裹。

进一步地，所述凸台结构的外端面和所述台阶孔结构的定位边之间装有金属密封件；所述凸台结构的内端面和铆压后的铆压内凸结构之间装有铆压铜环；所述凸台结构的外环面和大径结构的内壁之间装有第二耐氨密封圈。

进一步地，所述定子绕组为涂覆有聚苯硫醚的铝导体电磁线；所述槽绝缘为无碱玻璃纤维布涂覆氟塑料的复合绝缘布；所述槽楔为氟塑料板；所述极间连线引出线外部套设有氟塑料和玻璃纤维套管。

进一步地，所述的定子绕组包括上层绕组、下层绕组，所述的上层绕组、下层绕组之间通过层间绝缘进行间隔。

采用上述技术方案，本发明至少包括如下有益效果：

1.本发明所述封闭式耐氨电机，采用独特接线端子的结构后，壳体内部电流接线端子的外圆环面设置有耐氨防护层，耐氨防护层延展至整个内部电流接线端子的外圆环面，使得位于壳体内部的耐氨防护层不会受到氨的腐蚀、进而确保绝缘，且通过螺柱结构、定位螺纹孔将外部电流接线端子、内部电流接线端子连接起来，外部电流接线端子、内部电流接线端子的连接端面所对应的外环面套装有绝缘陶瓷结构，绝缘陶瓷结构的外环面紧贴所述端子出口的内壁，使得外部电流接线端子、内部电流接线端子的连接端面被绝缘陶瓷结构保护于内部，使得连接面不会受到腐蚀，绝缘陶瓷结构确保壳体内的氨不会外泄；综上，其使得壳体内部的耐氨绝缘层不被氨腐蚀，确保电机的正常工作，且确保氨密封于壳体内部，确保电机的安全运行。

2.本发明所述封闭式耐氨电机，通过氟塑料带替换了传统的以玻璃纤维编织带作为绑扎材料的形式，使得电机在充氨前、后的绝缘电阻值全部都在500兆欧以上，且在加入少量份的时候，电机的绝缘电阻值仍然维持不变，有效的改善了因为选用玻璃纤维编织带作为绑扎材料带来的技术问题。

3.本发明所述封闭式耐氨电机，通过尼龙锁紧扣的机械固定作用，可以有效防止电机在运行时的机械振动造成绕组的损坏，且尼龙锁紧扣的操作简捷方便、价廉且可靠。

附图说明

图1为本发明所述封闭式耐氨电机的接线端子的结构示意图；

图2为本发明所述封闭式耐氨电机的定子绕组的主视图；

图3为本发明所述封闭式耐氨电机尼龙锁紧扣的结构示意图；

图4为本发明所述封闭式耐氨电机定子绕组的左视图；

图5为本发明所述封闭式耐氨电机定子绕组的引出示意图；

图6为本发明所述封闭式耐氨电机定子绕组的端部包扎示意图。

其中：壳体1、端子出口2、内部电流接线端子3、耐氨防护层4、定位螺纹孔5、外部电流接线端子6、螺柱结构7、绝缘陶瓷结构8、第一耐氨密封圈9、外螺纹10、锁紧螺母11、接线螺母12、铆压内凸结构13、凸台结构14、定位边15、金属密封件16、铆压铜环17、第二耐氨密封圈18、定子铁芯21、定子绕组22、上层绕组220、下层绕组221、槽绝缘23、槽楔24、接线端子25、包扎带26、极间连线引出线27、层间绝缘28、扣舌29、舌孔30、齿槽31、棘32。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1至图6所示，为符合本发明的一种封闭式耐氨电机，包括定子铁芯21、缠绕在所述定子铁芯21槽内的定子绕组22、绝缘间隔所述定子绕组22的槽绝缘23以及固定所述定子绕组22的槽楔24，其中所述定子绕组22具有极间连线引出线27，所述极间连线引出线27的端部具有接线端子25，所述接线端子25包括壳体1，壳体1的内腔内布置有氨作为制冷剂，壳体1上设置有端子出口2，壳体1内部布置有内部电流接线端子3，内部电流接线端子3通过端子出口2连通外部，内部电流接线端子3的外圆环面设置有耐氨防护层4，耐氨防护层4延展至整个内部电流接线端子3的外圆环面，内部电流接线端子3的外端面内凹有定位螺纹孔5，外部电流接线端子6的内端面突出有螺柱结构7，螺柱结构7和定位螺纹孔5螺纹紧固连接，外部电流接线端子6的内端面紧贴内部电流接线端子3的外端面，外部电流接线端子6、内部电流接线端子3的连接端面所对应的外环面套装有绝缘陶瓷结构8，绝缘陶瓷结构8的外环面紧贴端子出口2的内壁，绝缘陶瓷结构8的内端延伸至壳体1的内腔内，确保壳体1内的氨不会泄露。耐氨防护层4具体为氟塑料层，所述内部电流接线端子3为铝材质或不锈钢材质，氟塑料层不易和氨之间形成导电层，确保氨作为制冷剂的电机的正常运行。

内部电流接线端子3的直径大于外部电流接线端子6，内部电流接线端子3的外端面的其余部分紧贴绝缘陶瓷结构8的定位分界面，绝缘陶瓷结构8的定位分界面和内部电流接线端子3的外端面之间装有第一耐氨密封圈9，确保密封。

外部电流接线端子6的外端开有外螺纹10，绝缘陶瓷结构8的外端延伸至外螺纹10的最内端的外部，锁紧螺母11套装于外螺纹10后紧固连接、直至锁紧螺母11的内端面压装于绝缘陶瓷结构8的外端面。

至少一个接线螺母12套装于外螺纹10，相邻的两个接线螺母12的端面间留有间距，确保外部接线顺利进行。

端子出口2具体为台阶孔结构，台阶孔结构的内段为大径结构、外端为小径结构，台阶孔结构的内侧还设置有铆压内凸结构13，绝缘陶瓷结构8的中端位置为凸台结构14，凸台结构14的外端面紧贴台阶孔结构的定位边15，凸台结构14的内端面被铆压后的铆压内凸结构13所包裹。

优选地，凸台结构14的外端面和台阶孔结构的定位边15之间装有金属密封件16，确保密封。凸台结构14的内端面和铆压后的铆压内凸结构13之间装有铆压铜环17，确保铆压的密封性，为增强密封性能和机械强度，铆压时需要涂粘结胶。凸台结构14的外环面和大径结构的内壁之间装有第二耐氨密封圈18，进一步确保密封。

采用本实施例的接线端子25的结构后，壳体内部电流接线端子25的外圆环面设置有耐氨防护层，耐氨防护层延展至整个内部电流接线端子25的外圆环面，使得位于壳体内部的耐氨防护层不会受到氨的腐蚀、进而确保绝缘，且通过螺柱结构、定位螺纹孔将外部电流接线端子25、内部电流接线端子25连接起来，外部电流接线端子25、内部电流接线端子25的连接端面所对应的外环面套装有绝缘陶瓷结构，绝缘陶瓷结构的外环面紧贴所述端子出口的内壁，使得外部电流接线端子25、内部电流接线端子25的连接端面被绝缘陶瓷结构保护于内部，使得连接面不会受到腐蚀，绝缘陶瓷结构确保壳体内的氨不会外泄；综上，其使得壳体内部的耐氨绝缘层不被氨腐蚀，确保电机的正常工作，且确保氨密封于壳体内部，确保电机的安全运行。

所述定子绕组22的两个端部通过包扎带26捆绑，所述包扎带26的材质为氟塑料带。本实施例中取消了传统绝缘系统中采用的绑扎材料－玻璃纤维编织带，而改用氟塑料带进行绑扎。因为在采用玻璃纤维编织带作为绑扎材料的实践过程中，我们发现由于氨箤取了玻璃纤维中的钠，从而造成绕组表面的绝缘电阻大幅度的下降。在未充入氨以前，电机的绝缘电阻基本上大于500兆欧，充入氨后电阻值很快下降到0.1兆欧以下(系统中水份的多少，直接地影响到电机绝缘电阻值，严重时可能接近“0”兆欧)。并且玻璃纤维带在使用过程中很容易损坏电磁线表层的绝缘层，在充氨后进一步加剧了电机绝缘电阻的下降。故经过发明人多次创造性的对比试验后发现：改用氟塑料薄膜后，电机在充氨前、后的绝缘电阻值全部都在500兆欧以上，且在加入少量份的时候，电机的绝缘电阻值仍然维持不变，有效的改善了因为选用玻璃纤维编织带作为绑扎材料带来的技术问题。请本领域技术人员知悉，该绑扎材料的选用并非是对材料的常规选择，众所周知，绑扎材料的品种繁多，数以百计、千计，且本领域技术人员在选用时并不会留心，也难以发现电阻大幅度下降的罪魁祸首是绑扎材料的选用不当。故无论是在发现这一技术问题还是在经过大量实验后选用氟塑料带作为绑扎材料都明显具有创造性。

所述定子铁芯21的两端的槽口部分通过尼龙锁紧扣进行固定。所述尼龙锁紧扣的结构参见图3，其包括扣舌29、舌孔30、齿槽31和棘32，使用中将扣舌29穿入舌孔30内，棘32与齿槽31结合，自动锁紧，从而达到紧固线圈的作用。通过尼龙锁紧扣的机械固定作用，可以有效防止电机在运行时的机械振动造成绕组的损坏，且尼龙锁紧扣的操作简捷方便、价廉且可靠。

所述定子绕组22为涂覆有聚苯硫醚的铝导体电磁线，其可以承受液体、气体氨的腐蚀；所述槽绝缘23为无碱玻璃纤维布涂覆氟塑料的复合绝缘布，其在气体、液体的氨介质中不发生物理和化学变化；所述槽楔24同样需要在气体、液体的氨介质中不发生物理和化学变化，本实施例中优选为氟塑料板，且其较之早前使用的环氧树脂与玻璃纤维的层压物的性能更加稳定，更利于对线圈的固定和提高槽楔的电气性能，更加适合在氨介质中使用，并且该材料的改变并非对现有材料的简单选择，其选定原理可以参见上述氟塑料带的选择原理；所述极间连线引出线27外部套设有在液氨或气体氨中稳定的氟塑料和玻璃纤维套管。

所述的定子绕组22包括上层绕组220、下层绕组221，所述的上层绕组220、下层绕组221之间通过层间绝缘28进行间隔。当完成定子绕组22在定子铁芯21槽内的下层绕组221的嵌线后，应及时将层间绝缘28放入，为保证上、下两层绕组绝缘的可靠性，层间绝缘28应留有足够的宽度，并使弯曲部分向下；上层绕组220嵌入后，将槽绝缘23相向折弯后再将槽楔24打入定子铁芯21槽内。

为了充分测试其性能，发明人做了多次测试实验，其中包括在压缩机内耐氨试验和充氨加水试验。耐氨试验在室外露天环境的条件进行，受日温差的影响。每次充入以时间为主，当听到充氨管无明显的流动声时，即关闭充氨阀门(时间在10～15分钟之间)。中途每天均进行了绝缘电阻的检查，未发现绝缘电阻降低的现象。整个试验结束后(优选为15天)，对绝缘电阻进行了最后一次检查，未发现异常，即耐氨性能良好。后续发明人追加了充氨加水试验，通过测试实验证明，在系统中即使混入较多的水分，在静态的情况下，电机仍然不会受到较为明显的影响。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的任何等同变化，均应仍处于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种封闭式耐氨电机，其特征在于：包括定子铁芯、缠绕在所述定子铁芯槽内的定子绕组、绝缘间隔所述定子绕组的槽绝缘以及固定所述定子绕组的槽楔，其中所述定子绕组具有极间连线引出线，所述极间连线引出线的端部具有接线端子，所述接线端子包括壳体，所述壳体的内腔内布置有氨作为制冷剂，所述壳体上设置有端子出口，所述壳体内部布置有内部电流接线端子，所述内部电流接线端子通过端子出口连通外部，所述内部电流接线端子的外圆环面设置有耐氨防护层，所述耐氨防护层延展至整个所述内部电流接线端子的外圆环面，所述内部电流接线端子的外端面内凹有定位螺纹孔，外部电流接线端子的内端面突出有螺柱结构，所述螺柱结构和所述定位螺纹孔螺纹紧固连接，所述外部电流接线端子的内端面紧贴所述内部电流接线端子的外端面，所述外部电流接线端子、内部电流接线端子的连接端面所对应的外环面套装有绝缘陶瓷结构，所述绝缘陶瓷结构的外环面紧贴所述端子出口的内壁，所述绝缘陶瓷结构的内端延伸至所述壳体的内腔内；

所述定子绕组的两个端部通过包扎带捆绑，所述包扎带的材质为氟塑料带；

所述内部电流接线端子的直径大于所述外部电流接线端子的直径，所述内部电流接线端子的外端面的其余部分紧贴所述绝缘陶瓷结构的定位分界面，所述绝缘陶瓷结构的定位分界面和所述内部电流接线端子的外端面之间装有第一耐氨密封圈。

2.如权利要求1所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述定子铁芯的两端的槽口部分通过尼龙锁紧扣进行固定。

3.如权利要求1或2所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述耐氨防护层具体为氟塑料层，所述内部电流接线端子为铝材质或不锈钢材质，所述氟塑料层不易和氨之间形成导电层。

4.如权利要求3所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述外部电流接线端子的外端开有外螺纹，所述绝缘陶瓷结构的外端延伸至外螺纹的最内端的外部，锁紧螺母套装于所述外螺纹后紧固连接直至所述锁紧螺母的内端面压装于所述绝缘陶瓷结构的外端面。

5.如权利要求4所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述端子出口为台阶孔结构，所述台阶孔结构的内段为大径结构、外端为小径结构，所述台阶孔结构的内侧还设置有铆压内凸结构，所述绝缘陶瓷结构的中端位置为凸台结构，所述凸台结构的外端面紧贴所述台阶孔结构的定位边，所述凸台结构的内端面被铆压后的铆压内凸结构所包裹。

6.如权利要求5所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述凸台结构的外端面和所述台阶孔结构的定位边之间装有金属密封件；所述凸台结构的内端面和铆压后的铆压内凸结构之间装有铆压铜环；所述凸台结构的外环面和大径结构的内壁之间装有第二耐氨密封圈。

7.如权利要求6所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述定子绕组为涂覆有聚苯硫醚的铝导体电磁线；所述槽绝缘为无碱玻璃纤维布涂覆氟塑料的复合绝缘布；所述槽楔为氟塑料板；所述极间连线引出线外部套设有氟塑料和玻璃纤维套管。

8.如权利要求7所述封闭式耐氨电机，其特征在于：所述的定子绕组包括上层绕组、下层绕组，所述的上层绕组、下层绕组之间通过层间绝缘进行间隔。