CN104917338A - 船用立式变频三相异步电动机 - Google Patents

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片亨范
王雨星
张哲�
王军
师艳平
董瑞媛
伍宇红
刘洋
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Abstract

船用立式变频三相异步电动机包括圆筒形机座，机座内设有定子和转子，转子两端通过轴承连接前后端盖，接线盒焊接与机座上，前后装有轴承测温，电机上端装有编码器，上述电机采用水套内外冷却结构，绝缘轴承室结构，辐板轴结构，抽拉式接油结构，双迷宫环结构，采用锡焊导电环连接方法。本发明设计合理，采用水套内外冷却结构，冷却效果好，采用绝缘轴承室结构，避免变频电源轴电流腐蚀轴承，采用辐板轴结构能增大通风面积，减小风阻，采用双迷宫环密封结构，防护等级提高，采用抽拉式接油结构，排油方便，采用锡焊导电环连接方法，缩小导电环空间，电机整体结构紧凑。

Description

船用立式变频三相异步电动机
技术领域
本发明涉及一种电动机，尤其涉及船用全回转舵桨立式变频三相异步电动机。
技术背景
由于船上空间有限，体积庞大的电动机已经不适用于船舶行业。
以往电机水套只能冷却有绕组定子铁心，电机内无风路或风路循环不经过水套，转子冷却效果差，且电机风路和水路中没有散热筋，不能使散热面积增加到最大，也不等充分搅拌散热介质，使散热达到最佳效果，转子通风道都开在铸铝转子上，通风面积比较小，以上原因导致散热差，使得电机体积庞大。
电机没有采用防止轴电流腐蚀轴承的措施，导致轴承腐蚀严重，影响电机整体寿命。
电机没有考虑合适方便的排油方式，导致电机轴承中润滑脂过多，轴承发热严重。而且轴承中润滑脂泄露比较严重。
电机导电环的安装也需要很大的空间，使电机的体积加大。
发明内容
本发明解决了现有船用电机不足之处，提供了一种冷却效果好，结构合理紧凑，体积小，可靠性高的船用全回转舵桨立式变频三相异步电动机。
为了实现上述目的，本发明的电机采用了如下的技术方案：
船用全回转舵桨立式三相异步电动机包括：机座，前、后端盖，轴承，辐板轴，前、后轴承的内、外盖，挡风罩，有绕组定子铁心，铸铝转子，前、后轴承测温，编码器，接线盒，接油装置。
水套内外冷却结构，使定转子散热效果大幅度提高，电机的功率密度增加，电机体积缩小。
辐板轴结构能增大通风面积，减小风阻，增加散热效果。
绝缘轴承座结构解决了轴电流对轴承的腐蚀和绝缘轴承价格高及供货周期长的问题。是一种结构简单，能够反复拆卸安装的理想结构。
电机采用H级绝缘并安装了编码器，轴承测温，绕组测温，能更好的对电机进行监测和控制。
抽拉式接油装置，能够排出多余的废润滑脂，避免润滑脂过多导致轴承发热和漏油，且采用迷宫环密封，使密封更加可靠。
锡焊导电环连接结构，使电机绕组端部紧凑、接线所需空间小，也避免了导电环与引出线接触面积不够导致的接触电阻大、发热严重问题。
本发明的立式水套电机结构，结构紧凑，重心基本在电机中心，能更好的适应船上倾斜、摇摆的恶劣的使用条件。
本发明设计合理，冷却效果好，结构合理紧凑，体积小，可靠性高。
附图说明：
图1是本发明船用立式变频电动机结构示意图；
图2是本发明船用立式变频电动机风路示意图；
图3是本发明船用立式变频电动机冷却水路展开图；
图4是本发明船用立式变频电动机辐板轴示意图；
图5是本发明船用立式变频电动机绝缘轴承座结构示意图；
图6是本发明船用立式变频电动机轴承密封及排油结构意图；
图7是本发明船用立式变频电动机导电环与引出线连接示意图。
具体实施方式
本发明船用立式变频三相异步电动机整体结构如图1所示包括：机座(10)，前端盖(1)、后端盖(15)，前轴承(5)，后轴承(23)，辐板轴(12)，前轴承外盖(2)、前轴承内盖(8)，后轴承外盖(19)，后轴承内盖(18)，挡风罩(9)，有绕组定子铁心(13)，铸铝转子(11)，前轴承测温(24)、后轴承测温(16)，编码器(22)，接线盒(26)，接油装置(25)；其中机座(10)，内风扇(11)，有绕组定子铁心(13)，转子，风路散热筋(32)，水路散热筋(33)和水口(35)构成水套内外冷却结构；转子中间采用辐板轴结构；轴承套采用绝缘结构；废油盒采用抽拉式结构；接油装置的密封采用双迷宫环结构，导电环采用锡焊结构，标准件采用耐盐雾标准件。
本发明风路及水路结构如图2、图3所示，序号10机座，序号11内风扇，序号13有绕组定子铁心，序号14转子，序号27风道散热筋，序号28水道散热筋，和序号29水口构成内外冷却结构。以机座结构作为外水套，外水套、水口和内水套焊接后形成水路，水路中焊有水路散热筋和水路筋，外水套外面焊有通风罩，形成风路，风路 中也焊有散热筋。在外水套上下两端在对应位置分别开8个方孔，共开16个方孔，在圆周方向与方孔位置对应处的外水套外壁上方孔位置对应焊有64条风道散热筋，散热筋外焊8个通风罩，形成机座通风道。内通风道采用幅板轴结构，辐板焊接到轴钢上，幅板数量为6个，转子结构为内风扇和铸铝转子热套到辐板轴上，形成转子轴向内通风道，与在转子冲片上开通风道相比，增大通风面积，减小风阻，增加散热效果。将有绕组定子铁心热装到机座内。转子上装内风扇，电机旋转时，内风扇旋转，使空气从转子通风道中流出，流过内风扇，经过水道外壁后，再流过转子通风道，形成循环风路。
本发明辐板轴结构如图4所示，6个辐板(7)与轴钢(8)焊接形成辐板轴，再将铸铝转子(6)热套到辐板轴上，形成转子通风道。辐板(7)间形成转子轴向通风道，与在转子冲片上开通风道相比，增大通风面积，减小风阻，增加散热效果。
本发明绝缘轴承座结构如图5所示，后端盖(15)和轴承套(40)通过绝缘结构隔开，轴承套(40)外包3240绝缘垫(39)，用钢箍(38)热套在绝缘垫(39)外，成为一体后在加工，与后端盖(15)装配时，螺栓用绝缘套(37)隔开。这种结构反复拆装不会损伤绝缘，解决了轴电流对轴承的腐蚀和绝缘轴承价格高及供货周期长的问题。是一种结构简单，能够反复拆卸安装的理想结构。
本发明轴承密封结构及排油结构图6所示，前轴承外盖(2)和外封环形(3)成双迷宫，迷宫间隙0.5mm，外封环(3)热套在辐板轴(12)上，外封环(3)与辐板轴(12)一同旋转，高速旋转的外 封环(3)能将油封在轴承室中，避免油脂泄露。前端盖(1)内腔下部和前轴承外盖(2)的内腔及废油盒(41)构成油室，在前轴承(5)和前轴承外盖(2)之间的辐板轴(12)上套装甩油盘(42)，该甩油盘(42)的下端面上设置多片排油片，排油片伸进油室中，甩油盘(42)与前轴承外盖(2)内壁之间的片与片间形成走油油路，抽拉式废油盒(41)伸进外轴承盖进行废油收集。通过甩油盘将多余的废油甩到接油装置中，然后将接油装置取出，倒掉废润滑脂后装回。能够排出多余的废润滑脂，避免润滑脂过多导致轴承发热和漏油。
本发明导电环与引出线连接结构如图7所示在导电环(45)固定于有绕组定子铁心端部、且与引出线(47)连接之前，避开导电环(45)与引出线(47)连接处，沿导电环(47)用聚酰亚胺薄膜玻璃少胶云母带(43)半叠包四层，无碱玻璃纤维带(44)半叠包一层，将包好后的导电环(47)依次固定在有绕组定子铁心端部的定子支架(50)上，安装压板(51)，用螺钉M8(52)和垫圈8(53)将导电环固定在绕组端部，在导电环(45)与引出线(47)连接处用锡焊料(46)搪满接触面，用螺栓M10(48)和垫圈10(49)连接紧固导电环(45)与引出线(47)，同时采用中频感应焊机焊接导电环(45)与引出线(47)，焊接温度约为220℃，边焊接加热边将锡焊料溶入空隙，同时紧固螺栓M10(48)将多余的锡焊料挤出，焊接后用聚酰亚胺薄膜玻璃少胶云母带(43)半叠包三层，无碱玻璃纤维带(44)半叠包两层，刷快干漆。这种结构使电机绕组端部紧凑、接线所需空间小，也避免了导电环与引出线接触面积不够导致的接触电阻大、发 热严重问题。
本发明采用立式水套电机结构，结构紧凑，重心基本在电机中心，能更好的适应船上倾斜、摇摆的恶劣的使用条件。

Claims (5)

1.一种船用立式变频三相异步电动机，其特征在于，包括：机座，前端盖，后端盖，前轴承，后轴承，辐板轴，前轴承外盖，前轴承内盖，后轴承外盖，后轴承内盖，挡风罩，有绕组定子铁心，铸铝转子，前轴承测温、后轴承测温，编码器，接线盒，接油装置；其中机座、内风扇、有绕组定子铁心、转子、风路散热筋、水路散热筋和水口构成水套内外冷却结构；转子中间采用辐板轴结构；轴承套采用绝缘结构；废油盒采用抽拉式结构；接油装置的密封采用双迷宫环结构，导电环采用锡焊和螺栓紧固结构。
2.权利要求1所述的船用立式变频三相异步电动机，其特征在于，所述水套内外冷却结构以机座结构作为外水套，外水套、水口和内水套焊接后形成水路，水路中焊有水路散热筋和水路筋，外水套外面两端均布共开16个方孔，方孔位置对应焊有64条风路散热筋，风路散热筋外焊有8个通风罩，形成机座通风道；辐板轴结构为6个辐板焊接到轴钢上，转子结构为内风扇和铸铝转子热套到辐板轴上，形成转子通风道；将有绕组定子铁心热装到机座内；电机旋转时，内风扇旋转，使空气从转子通风道中流出，流经内风扇，经过水道外壁后，再流过转子通风道，形成循环风路。
3.权利要求1所述的船用立式变频三相异步电动机，其特征在于，绝缘轴承套结构为后端盖和轴承套通过绝缘结构隔开，所述绝缘结构为钢箍与绝缘垫、轴承套热装成一体的一体化结构，螺栓与后端盖用绝缘套隔开。
4.权利要求1所述的船用立式变频三相异步电动机，其特征在于，前端盖内腔下部和前轴承外盖的内腔及废油盒构成油室，在前轴承和前轴承外盖之间的辐板轴上套装甩油盘，该甩油盘的下端面上设置多片排油片，排油片伸进油室中，甩油盘与前轴承外盖内壁之间的片与片间形成走油油路，抽拉式废油盒伸进外轴承盖进行废油收集。
5.权利要求1所述的船用立式变频三相异步电动机，其特征在于，前轴承外盖和外封环形成双迷宫，迷宫间隙0.5mm，外封环热套在辐板轴上，外封环与辐板轴一同旋转，高速旋转的外封环能将油封在轴承室中。
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