CN105226897A - 一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，包括电动机轴、前端盖、后端盖、前轴承、后轴承、机座、转子、定子、第一内风扇、第二内风扇、第一导风板和第二导风板，所述电动机轴水平设置在机座内；所述前端盖和后端盖一一对应地设置在所述机座的前、后端，且所述电动机轴的前端为传动端，所述电动机轴的后端为非传动端；所述前轴承和后轴承分别套接在所述电动机轴上，且所述前轴承和后轴承一一对应地位于所述前端盖和后端盖的外侧。本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，是一种高压防爆三相异步电动机，防爆型式为无火花型，电动机转速高，且满足轴承自润滑的要求，电动机功率大。

Description

一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机

技术领域

本发明涉及一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，属于防爆电动机技术领域。

背景技术

通过技术查新可知，本发明产品与已有技术产品最为相关技术背景有：在大功率高速自润滑三相异步电动机产品中，国内产品最大功率为2000kW，国外产品最大功率2600kW；较隔爆型电机有技术先进、质量轻、便于制造等优点；隔爆型电机一般采用IC511冷却方式，具有功率密度低、噪声大、冷却效果不佳等缺点；需通过增加辅助冷却风路、冷却油路等措施，才能达到轴承自润滑的目的；产品的出风方式为前端出风或左右出风，噪声大；定子铁心与机座间为性接触，机座侧壁为单层壁板，没有减震、降噪优势。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，是一种高压防爆三相异步电动机，防爆型式为无火花型，电动机转速高，且满足轴承自润滑的要求，电动机功率大。

实现上述目的的技术方案是：一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，包括电动机轴、前端盖、后端盖、前轴承、后轴承、机座、转子、定子、第一内风扇、第二内风扇、第一导风板和第二导风板，其中：

所述电动机轴水平设置在所述机座内，且所述电动机轴的前端为传动端，所述电动机轴的后端为非传动端；

所述前端盖和后端盖一一对应地设置在所述机座的前、后端；

所述前轴承和后轴承分别套接在所述电动机轴上，且所述前轴承和后轴承一一对应地位于所述前端盖和后端盖的外侧；

所述转子采用轻量化转子，所述转子套接在所述电动机轴上，且所述转子的前后端一一对应地通过前轴承和后轴承支撑；

所述定子套接在所述转子的外部，所述定子落地式安装在所述机座的支撑地脚上，且所述定子与机座间设置弹性支撑件；

所述机座的顶端设置有冷却器，所述冷却器的前端设置有出风挡板，所述出风挡板上设置有消音材料层，所述冷却器的前端的出风方式为上下出风；

所述电动机轴的非传动端设置有外风扇及风扇罩，所述外风扇位于所述后轴承的外侧，所述外风扇与风扇罩形成风室，所述冷却器的后端与该风室连通，形成外风路冷却流道；

所述第一内风扇和第二内风扇分别套装在所述电动机轴上并位于所述机座内部，所述第一内风扇位于所述前端盖的内侧面和所述定子的前端面之间，所述第二内风扇位于所述后端盖的内侧面和所述定子的后端面之间；

所述第一导风板和第二导风板均呈环状结构，所述第一导风板和第二导风板分别与所述电动机轴同轴设置，且所述第一导风板和第二导风板相互对称设置；所述第一导风板的内周边搭接在所述第一内风扇的外周边上；所述第二导风板的内周边搭接在所述第二内风扇的外周边上；

所述机座的外侧面上设置有主出线盒；

所述机座的侧壁采用双层隔腔结构。

上述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其中，所述冷却器内的冷却管沿所述电动机轴的轴向设置，且所述冷却器内的冷却管位于所述定子的上方。

上述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其中，所述冷却器内的冷却管采用椭圆形管。

上述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其中，所述转子和定子均采用分段式铁芯，相邻的两段所述转子侧面之间设置有转子径向通风道；相邻的两段所述定子侧面之间设置有定子径向通风道；沿所述转子的轴向设置有转子轴向通风道；所述转子径向通风道和定子径向通风道一一对应地沿所述转子和定子的径向设置，并且相应的所述转子径向通风道和定子径向通风道相互贯通。

上述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其中，所述第一导风板和第二导风板分别垂直设置。

上述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其中，所述前轴承和后轴承均采用法兰偏置式轴承。

上述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其中，所述第一内风扇和第二内风扇均采用铸铝材质制成，所述第一内风扇和第二内风扇均为流线型曲面结构。

本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，与现有技术相比，有益效果体现在：

(1).本产品为2500kW级(2800kW)大功率高速自润滑防爆电机，在同类型产品中，国内产品最大功率为2000kW，国外产品最大功率2600kW；

(2).本产品防爆型式为无火花型，较隔爆型电机有技术先进、质量轻、便于制造等优点；

(3).本产品采用IC611的冷却方式，克服了IC511冷却方式产品功率密度低、噪声大、冷却效果不佳等缺点；

(4).本产品采用转子轻量化设计、优化轴承选型，较同类型产品，无需通过增加辅助冷却风路、冷却油路等措施，就能达到轴承自润滑的目的；

(5).本产品传动端出风方式为上下出风，与前端出风或左右出风相比，具有降低噪声、辅助冷却轴承等优点；

(6).本产品定子与机座间采取弹性支撑，机座侧壁为双层隔腔结构，较刚性接触、单层壁板具有减震、降噪优势。

本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，首先，该发明的电动机是一种高压防爆三相异步电动机，防爆型式为无火花型；其次，该发明的电动机转速高，其同步转速为3000r/min，且满足轴承自润滑的要求；最后，该发明的电动机在同类产品中功率大，最大功率为2800kW(温升按B级考核)，可升容到3150kW(温升按F级考核)；满足各行业对大功率高速自润滑防爆电动机产品的需求，打破国外产品对市场的垄断，推动关键行业电动机设备国产化，特别是输油管道项目电机国产化，提高公司在该产品市场的影响力打破国外产品对该行业市场的垄断。

附图说明

图1为本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机的半剖结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对其具体实施方式进行详细地说明：

请参阅图1，本发明的最佳实施例，一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，包括电动机轴1、前端盖21、后端盖22、前轴承31、后轴承32、机座4、转子5、定子6、第一内风扇71、第二内风扇72、第一导风板81和第二导风板82。

电动机轴1水平设置在机座4内，且电动机轴1的前端为传动端，电动机轴1的后端为非传动端；前端盖21和后端盖22一一对应地设置在机座4的前、后端；前轴承31和后轴承32分别套接在电动机轴1上，且前轴承31和后轴承32一一对应地位于前端盖21和后端盖22的外侧；转子5采用轻量化转子，转子5套接在电动机轴1上，且所述转子5的前后端一一对应地通过前轴承31和后轴承32支撑；定子6套接在转子5的外部，定子6落地式安装在机座1的支撑地脚上，且定子6与机座4间设置弹性支撑件，改善电动机的振动特性；机座4的顶端设置有冷却器9，冷却器9的前端设置有出风挡板，出风挡板上设置有消音材料层，降噪效果更好；冷却器9的前端的出风方式为上下出风。

电动机轴1的非传动端设置有外风扇10及风扇罩11，外风扇10位于后轴承32的外侧，外风扇10与风扇罩11形成风室，冷却器9的后端与该风室连通，形成外风路冷却流道。冷却器9内的冷却管沿电动机轴1的轴向设置，且冷却器9内的冷却管位于定子6的上方。冷却器9内的冷却管采用椭圆形管，散热面积大，风阻低。

第一内风扇71和第二内风扇72分别套装在电动机轴1上并位于机座4内部，第一内风扇71位于前端盖21的内侧面和定子6的前端面之间，第二内风扇72位于后端盖22的内侧面和定子6的后端面之间。

第一导风板81和第二导风板82均呈环状结构，第一导风板81和第二导风板82分别与电动机轴1同轴设置，且第一导风板81和第二导风板82相互对称设置，第一导风板81和第二导风板82分别垂直设置；第一导风板81的内周边搭接在第一内风扇71的外周边上；第二导风板82的内周边搭接在第二内风扇72的外周边上。

机座4的外侧面上设置有主出线盒12。机座4的侧壁采用双层隔腔结构，具有减震、降噪优势。

转子5和定子6均采用分段式铁芯，相邻的两段转子5侧面之间设置有转子径向通风道；相邻的两段定子6侧面之间设置有定子径向通风道；沿转子5的轴向设置有转子轴向通风道；转子径向通风道和定子径向通风道一一对应地沿转子5和定子6的径向设置，并且相应的转子径向通风道和定子径向通风道相互贯通。

本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，选用无火花型防爆电机，通过以下技术手段防止电晕、火花的产生：

(1)采用先进的F级绝缘系统，线圈端部进行防电晕包扎；

(2)端部固定使用绝缘支架；

(3)使用VIP整浸技术。

该防爆型式与隔爆型相比，首先在绝缘系统上具有一定技术先进性，其次，无火花型电动机较隔爆型电动机功率密度大；最后，无火花型电动机便于加工、制造、维护。

本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，采用IC611的冷却方式，具有外风路冷却流道和内风路对称双循环冷却流道。

外风路冷却流道是在安装在机座4顶端设的冷却器9，冷风通过安装在电动机轴1的非传动端的外风扇10吹入冷却器9，冷风在冷却器9内的冷却管管壁与电机内部的热风进行热交换，形成热风吹到冷却器9前部的出风挡板，然后从上下出风口流出，其中从下出风口流出的热风温度一般不会超过50℃，低于自润滑轴承表面温度，可以辅助冷却前轴承31。同时，上下出口的出风方式比直接从冷却管出风的噪声要低，通过在出风挡板上贴消音材料等措施会使降噪效果更好。

内风路对称双循环冷却流道，第一导风板81的后端与定子6的前端面之间留有通风道，该通风道与冷却器9形成的冷却区连通；第二导风板82的前端与定子6的后端面之间留有通风道，该通风道与冷却器9形成的冷却区连通。定子径向通风道和定子6端部的通风道均与冷却器9形成的冷却区连通，从而形成双循环。在电动机轴1上两端一一对应地设置第一内风扇71和第二内风扇72，并在定子6两端一一对应设置有第一导风板81和第二导风板82，冷风从冷却器9前后端流入，在第一内风扇71和第二内风扇72的作用下，一部分风冷却定子6端部变成热风流入冷却器9，大部分风通过转子轴向通风道吹入转子5中部的转子径向通风道和定转子间气隙，再吹入定子径向通风道，热风流入冷却器9。根据相关测量数据，定子6、转子5中部的温度是最高的，为避免这种电机内部温度局部过高现象，通过相应的转子径向通风道和定子径向通风道相互贯通，让更多的冷却风流入定子6中部的定子径向通风道，改善定子6、转子5中部温升。

采用IC611全封闭空空冷却方式。如图1种带箭头的直线所示，虚线为内风路，电动机轴1上两端一一对应地设置第一内风扇71和第二内风扇72，与转子风道一起为内风路提供冷却风，经定子通风道进入冷却器9，经过冷却的散热风由两侧进入电机，循环冷却。实线为外风路，由电动机轴1上自带外风扇10提供冷却风，通过椭圆形冷却管，与电机内部热风进行热量交换，从非轴伸端到轴伸端，在冷却器9的上下出风口出来，部分风冷却轴伸端的前轴承31。

对于2500kW级高速自润滑电机而言，通常还有IC511分布管冷这一冷却方式。但IC611冷却方式的电机冷却效果好，重量轻，噪声低。且最大功率可以达到3150kW(温升考核等级为F级)。

本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，为达到轴承自润滑的目的，采取了以下技术方案：

(1)与常规系列电动机相比，缩小转子5外径，大幅降低转子重量，减小轴承档轴径，从而减少电动机轴1与轴承间产生的损耗，降低轴承温度；

(2)前轴承31和后轴承32均采用法兰偏置式轴承，增大外表面散热面积。前轴承31和后轴承32一一对应地安装在前端盖21、后端盖22上，轴承室大部分在电机外部，便于轴承内部热量通过轴承室上散热筋带走。前轴承31和后轴承32在电机内部分别安装内端盖，防止电机内部分热量传递到轴承室；

(3)电机的内风路为循环对称风路，有效防止一端轴承温度高的现象；

(4)冷却器9内的冷却管采用椭圆管，降低风阻，增大散热面积；降低冷风温度进而冷却轴承；

(5)将外风路冷却风引至驱动端轴承，辅助冷却轴承。

第一内风扇71和第二内风扇72均采用铸铝材质制成，第一内风扇71和第二内风扇72均为流线型曲面结构，提高通风效率，降低噪声。

本发明的高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，根据电动机冷却效果与温升情况，冷却器9中冷却管可由椭圆管结构可改为圆管结构，降低制造成本。

综上所述，本发明的电动机是一种高压防爆三相异步电动机，防爆型式为无火花型，电动机转速高，且满足轴承自润滑的要求，电动机功率大，满足各行业对大功率高速自润滑防爆电动机产品的需求，打破国外产品对市场的垄断，推动关键行业电动机设备国产化，特别是输油管道项目电机国产化，。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (7)

1.一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，包括电动机轴、前端盖、后端盖、前轴承、后轴承、机座、转子、定子、第一内风扇、第二内风扇、第一导风板和第二导风板，其中：

所述电动机轴水平设置在所述机座内，且所述电动机轴的前端为传动端，所述电动机轴的后端为非传动端；

所述前端盖和后端盖一一对应地设置在所述机座的前、后端；

所述前轴承和后轴承分别套接在所述电动机轴上，且所述前轴承和后轴承一一对应地位于所述前端盖和后端盖的外侧；

所述转子采用轻量化转子，所述转子套接在所述电动机轴上，且所述转子的前后端一一对应地通过前轴承和后轴承支撑；

所述定子套接在所述转子的外部，所述定子落地式安装在所述机座的支撑地脚上，且所述定子与机座间设置弹性支撑件；

所述机座的顶端设置有冷却器，所述冷却器的前端设置有出风挡板，所述出风挡板上设置有消音材料层，所述冷却器的前端的出风方式为上下出风；

所述电动机轴的非传动端设置有外风扇及风扇罩，所述外风扇位于所述后轴承的外侧，所述外风扇与风扇罩形成风室，所述冷却器的后端与该风室连通，形成外风路冷却流道；

所述第一内风扇和第二内风扇分别套装在所述电动机轴上并位于所述机座内部，所述第一内风扇位于所述前端盖的内侧面和所述定子的前端面之间，所述第二内风扇位于所述后端盖的内侧面和所述定子的后端面之间；

所述第一导风板和第二导风板均呈环状结构，所述第一导风板和第二导风板分别与所述电动机轴同轴设置，且所述第一导风板和第二导风板相互对称设置；所述第一导风板的内周边搭接在所述第一内风扇的外周边上；所述第二导风板的内周边搭接在所述第二内风扇的外周边上；

所述机座的外侧面上设置有主出线盒；

所述机座的侧壁采用双层隔腔结构。

2.根据权利要求1所述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，所述冷却器内的冷却管沿所述电动机轴的轴向设置，且所述冷却器内的冷却管位于所述定子的上方。

3.根据权利要求2所述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，所述冷却器内的冷却管采用椭圆形管。

4.根据权利要求1所述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，所述转子和定子均采用分段式铁芯，相邻的两段所述转子侧面之间设置有转子径向通风道；相邻的两段所述定子侧面之间设置有定子径向通风道；沿所述转子的轴向设置有转子轴向通风道；所述转子径向通风道和定子径向通风道一一对应地沿所述转子和定子的径向设置，并且相应的所述转子径向通风道和定子径向通风道相互贯通。

5.根据权利要求1所述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，所述第一导风板和第二导风板分别垂直设置。

6.根据权利要求1所述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，所述前轴承和后轴承均采用法兰偏置式轴承。

7.根据权利要求1所述的一种高压无火花型大功率高速自润滑三相异步电动机，其特征在于，所述第一内风扇和第二内风扇均采用铸铝材质制成，所述第一内风扇和第二内风扇均为流线型曲面结构。