CN112653295A - 一种具有短路保护装置的电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有短路保护装置的电动机,属于电动机保护装置领域,一种具有短路保护装置的电动机,当电动机转轴长时间受阻无法转动时,由导热纤维将电动机内腔内积攒的热量迅速传递到储气管内,上述热量可以迅速增加储气管内填充的氮气的温度和压强,推动锁头向外运动解除对外接头的锁定,最后通过处于压缩状态的压缩弹簧的作用,及时将外接头从插槽内推出,解除外接头与插槽之间的连接,可以及时断开电动机的电源连接,不易出现因长时间电动机内部电源短路而形成大量热量囤积的现象,不易影响冷却油的正常寿命,不易造成线圈过载过热而烧毁,不易导致整个电动机损毁,不易诱发火灾和爆炸等安全事故。

Description

一种具有短路保护装置的电动机
技术领域
本发明涉及电动机保护装置领域,更具体地说,涉及一种具有短路保护装置的电动机。
背景技术
电动机是把电能转换成机械能的一种设备。它是利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。电动机按使用电源不同分为直流电动机和交流电动机,电力系统中的电动机大部分是交流电机,可以是同步电机或者是异步电机。电动机主要由定子与转子组成,通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线方向有关。电动机工作原理是磁场对电流受力的作用,使电动机转动。
与很多用电器一样,电动机最常见的冷却形式为油浸,在电动机机腔内填充满冷却油实现加速散热的效果,一方面,冷却油的比热大于空气的比热,可以有效减缓电动机的温度上升,同时冷却油的热传导速率也高于空气,是可以实现电动机内部与外界环境的快速热交换。
电动机作为一种把电能转换成机械能的设备,一旦工作过程中出现转轴载荷过大,导致转轴无法正常转动,无法将电能转化为机械能时,电动机内部会形成短路电流,短时间内将大量的电能转化为热能,轻则将电动机内的冷却油等物质加热到较高水平,降低冷却油的正常使用寿命,重则导致线圈过载烧毁,导致整个电动机损毁,甚至诱发火灾和爆炸等安全事故。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种具有短路保护装置的电动机,当电动机转轴因载荷过大,导致转轴无法正常转动时,可以及时断开电动机的电源连接,不易出现因长时间电动机内部电源短路而形成大量热量囤积的现象,不易影响冷却油的正常寿命,不易造成线圈过载烧毁,不易导致整个电动机损毁,不易诱发火灾和爆炸等安全事故。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种具有短路保护装置的电动机,包括电动机主体和外接头,所述电动机主体的一端固定连接有与自身相匹配的后盖所述电动机主体内开凿有电动机内腔,所述外接头的一端固定连接有连接电线,所述外接头的侧壁上开凿有多个固定槽,所述后盖上开凿有一对限位孔,所述限位孔连通电动机内腔与外界,所述限位孔的内壁上固定连接有密封环,所述密封环内固定连接有与自身相匹配的储气管,所述储气管内填充氮气,所述储气管内氮气在0摄氏的环境下压强为一个标准大气压,所述储气管包括固定端、波纹管部和连接端三部,所述固定端与密封环固定连接,所述波纹管部和连接端三部就位于密封环的右侧,所述储气管的外侧套接有拉伸弹簧,所述拉伸弹簧的两端分别与密封环和连接端固定连接,所述连接端远离波纹管的一端固定连接有限位孔,所述限位孔远离连接端的一端固定连接有与固定槽相匹配的锁头,所述固定端的底端固定连接有导热板,所述导热板上固定连接有多个导热纤维,多个所述导热纤维的一端贯穿储气管并穿过限位孔延伸到电动机内腔内,所述后盖上开凿有与外接头相匹配的插槽,所述插槽与外界相连通,所述插槽的槽底板上固定连接有接口柱,所述接口柱的外侧套接有与插槽相匹配的防尘板,所述防尘板与插槽槽底板之间固定连接有压缩弹簧,所述压缩弹簧套接在接口柱的外侧,可以及时断开电动机的电源连接,不易出现因长时间电动机内部电源短路而形成大量热量囤积的现象,不易影响冷却油的正常寿命,不易造成线圈过载烧毁,不易导致整个电动机损毁,不易诱发火灾和爆炸等安全事故。
进一步的,所述弹性胶柱内埋设有强化柱,所述强化柱的两端分别与锁头和储气管固定连接,增加弹性胶柱的强度,使弹性胶柱不易外力作用下直接折断。
进一步的,所述强化柱的外壁上固定连接有强化纤维簇,所述强化纤维簇均匀交错分布在弹性胶柱内,增加弹性胶柱的韧性,使弹性胶柱不易出现撕裂。
进一步的,所述限位孔的开口处固定连接有理线盘,所述理线盘包括主盘体,所述主盘体上开凿有多个均匀分布的理线孔,多个所述导热纤维贯穿理线孔并延伸至电动机内腔内,理线盘对导热纤维有梳理的效果,使导热纤维不易在限位孔内不易出现纠缠断裂,不易影响导热纤维的导热效果。
进一步的,单个所述理线孔内贯穿导热纤维根数不超过5根,进一步增强理线盘的梳理效果。
进一步的,所述防尘板包括基环,所述基环内部固定连接有多个扇形橡胶片,多个所述扇形橡胶片均位于插槽的外侧,所述扇形橡胶片远离基环的一端固定连接有防尘纤维簇,所述防尘纤维簇包括多个弹性纤维,多个所述弹性纤维相互之间纠缠在一起形成三维空间结构,在不影响外接头正常的插拔供电的前提下,在电动机主体处于断开电源的状态下时,防尘板可以为接口柱提供防尘保护。
进一步的,所述弹性纤维选用三维螺旋纤维,多个所述弹性纤维相互之间纠缠形成多个密闭隔间,增加防尘纤维簇内部弹性空间,提升防尘纤维簇的缓冲效果,增加防尘纤维簇防尘效果。
进一步的,所述插槽的内壁上固定连接有限位环,所述限位环位于防尘板远离插槽槽底板的一端,限位环具有限位作用,使防尘板不易在压缩弹簧作用下从插槽内滑出。
进一步的,所述电动机内腔的内壁之间固定连接有防护滤网,所述防护滤网上固定连接倒刺,防护滤网具有保护作用,使导热纤维出现的断裂时也不易漂浮至电动机转子区,不易影响电动机主体的正常工作。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
当电动机转轴长时间受阻无法转动时,由导热纤维将电动机内腔内积攒的热量迅速传递到储气管内,增加储气管内填充的氮气的温度和压强,推动锁头向外运动解除对外接头的锁定,最后通过处于压缩状态的压缩弹簧的作用,及时将外接头从插槽内推出,解除外接头与插槽之间的连接,可以及时断开电动机的电源连接,不易出现因长时间电动机内部电源短路而形成大量热量囤积的现象,不易影响冷却油的正常寿命,不易造成线圈过载烧毁,不易导致整个电动机损毁,不易诱发火灾和爆炸等安全事故。
附图说明
图1为本发明的电动机结构示意图;
图2为本发明的电动机正常工作时接线端处的结构示意图;
图3为图2中A处的结构示意图;
图4为图2中B处的结构示意图;
图5为本发明的电动机触发空转保护后的接线端处的结构示意图;
图6为图5中C处的结构示意图;
图7为本发明的理线盘的结构示意图;
图8为本发明的防尘板的结构示意图。
图中标号说明:
1电动机主体、2后盖、3电动机内腔、4防护滤网、5限位孔、6弹性胶柱、7强化柱、8强化纤维簇、9锁头、10储气管、11密封环、12拉伸弹簧、13导热板、14导热纤维、15理线盘、1501主盘体、1502理线孔、16外接头、17连接电线、18插槽、19接口柱、20防尘板、2001基环、2002扇形橡胶片、2003防尘纤维簇、21压缩弹簧、22限位环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述;显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1-6,一种具有短路保护装置的电动机,包括电动机主体1和外接头16,电动机主体1的一端固定连接有与自身相匹配的后盖2电动机主体1内开凿有电动机内腔3,外接头16的一端固定连接有连接电线17,外接头16的侧壁上开凿有多个固定槽,后盖2上开凿有一对限位孔5,限位孔5连通电动机内腔3与外界,限位孔5的内壁上固定连接有密封环11,密封环11内固定连接有与自身相匹配的储气管10,储气管10内填充氮气,储气管10内氮气在0摄氏的环境下压强为一个标准大气压,储气管10包括固定端、波纹管部和连接端三部,固定端与密封环11固定连接,波纹管部和连接端三部就位于密封环11的右侧,储气管10的外侧套接有拉伸弹簧12,拉伸弹簧12的两端分别与密封环11和连接端固定连接,连接端远离波纹管的一端固定连接有限位孔5,限位孔5远离连接端的一端固定连接有与固定槽相匹配的锁头9,固定端的底端固定连接有导热板13,导热板13上固定连接有多个导热纤维14,多个导热纤维14的一端贯穿储气管10并穿过限位孔5延伸到电动机内腔3内,后盖2上开凿有与外接头16相匹配的插槽18,插槽18与外界相连通,插槽18的槽底板上固定连接有接口柱19,接口柱19的外侧套接有与插槽18相匹配的防尘板20,防尘板20与插槽18槽底板之间固定连接有压缩弹簧21,压缩弹簧21套接在接口柱19的外侧。
特别的,电动机主体1包括转轴、线圈、冷却油、密封件等结构,此为本领域专业人员的公知技术,故未在本申请中详细说明,另外插槽18的开设处也不需专门设置在图2所示的位置,技术人员可以根据实际需要对插槽18的位置进行合理的设计。
当电动机正常工作过程时,请参阅图2-4,此时外接头16插接在插槽18内,为电动机主体1进行供电,同时由于一对锁头9的限制作用,外接头16不易在处于压缩状态的压缩弹簧21作用下,从插槽18内脱落,断开电动机主体1的供电,而当电动机转轴长时间受阻无法转动时,请参阅图5-6,此时电动机内腔3内存放的冷却油温度会因电动机内部线圈的温度上升而上升,此时冷却油的温度会随着导热纤维14和导热板13快速传导至储气管10内,加热储气管10内的氮气,根据气态方程可以得知,在储气管10内填充氮气温度上升,氮气的压强也会对应增加,推动限位孔5和锁头9向外运动,在锁头9运动至图5所示的位置时,由于失去限位孔5的约束,同时弹性胶柱6自身为弹性材料制成,锁头9会解除对外接头16的锁定,此时外接头16在处于压缩状态的压缩弹簧21作用下从插槽18内脱落,断开电动机主体1的电源供应,可以及时断开电动机的电源连接,不易出现因长时间电动机内部电源短路而形成大量热量囤积的现象,不易影响冷却油的正常寿命,不易造成线圈过载烧毁,不易导致整个电动机损毁,不易诱发火灾和爆炸等安全事故。
请参阅图3,弹性胶柱6内埋设有强化柱7,强化柱7的两端分别与锁头9和储气管10固定连接,增加弹性胶柱6的强度,使弹性胶柱6不易外力作用下直接折断,强化柱7的外壁上固定连接有强化纤维簇8,强化纤维簇8均匀交错分布在弹性胶柱6内,增加弹性胶柱6的韧性,使弹性胶柱6不易出现撕裂。
请参阅图2和图7,限位孔5的开口处固定连接有理线盘15,理线盘15包括主盘体1501,主盘体1501上开凿有多个均匀分布的理线孔1502,多个导热纤维14贯穿理线孔1502并延伸至电动机内腔3内,理线盘15对导热纤维14有梳理的效果,使导热纤维14不易在限位孔5内不易出现纠缠断裂,不易影响导热纤维14的导热效果,单个理线孔1502内贯穿导热纤维14根数不超过5根,进一步增强理线盘15的梳理效果。
请参阅图6和图8,防尘板20包括基环2001,基环2001内部固定连接有多个扇形橡胶片2002,多个扇形橡胶片2002均位于插槽18的外侧,扇形橡胶片2002远离基环2001的一端固定连接有防尘纤维簇2003,防尘纤维簇2003包括多个弹性纤维,多个弹性纤维相互之间纠缠在一起形成三维空间结构,在不影响外接头16正常的插拔供电的前提下,在电动机主体1处于断开电源的状态下时,防尘板20可以为接口柱19提供防尘保护,弹性纤维选用三维螺旋纤维,多个弹性纤维相互之间纠缠形成多个密闭隔间,增加防尘纤维簇2003内部弹性空间,提升防尘纤维簇2003的缓冲效果,增加防尘纤维簇2003防尘效果。插槽18的内壁上固定连接有限位环22,限位环22位于防尘板20远离插槽18槽底板的一端,限位环22具有限位作用,使防尘板20不易在压缩弹簧21作用下从插槽18内滑出。
请参阅图2,电动机内腔3的内壁之间固定连接有防护滤网4,防护滤网4上固定连接倒刺,防护滤网4具有保护作用,使导热纤维14出现的断裂时也不易漂浮至电动机转子区,不易影响电动机主体1的正常工作。
特别的,技术人员可以根据实际情形进行记录,在单个工位的电动机主体1连续多次3-5次出现自动断开保护的情形时,需在对电动机主体1进行日常维护后,对电动机主体1的供电电路等结构进行详尽的排查以解决上述问题。
当电动机转轴长时间受阻无法转动时,由导热纤维14将电动机内腔3内积攒的热量迅速传递到储气管10内,增加储气管10内填充的氮气的温度和压强,推动锁头9向外运动解除对外接头16的锁定,最后通过处于压缩状态的压缩弹簧21的作用,及时将外接头16从插槽18内推出,解除外接头16与插槽18之间的连接,可以及时断开电动机的电源连接,不易出现因长时间电动机内部电源短路而形成大量热量囤积的现象,不易影响冷却油的正常寿命,不易造成线圈过载烧毁,不易导致整个电动机损毁,不易诱发火灾和爆炸等安全事故。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有短路保护装置的电动机,包括电动机主体(1)和外接头(16),所述电动机主体(1)的一端固定连接有与自身相匹配的后盖(2)所述电动机主体(1)内开凿有电动机内腔(3),所述外接头(16)的一端固定连接有连接电线(17),所述外接头(16)的侧壁上开凿有多个固定槽,其特征在于:所述后盖(2)上开凿有一对限位孔(5),所述限位孔(5)连通电动机内腔(3)与外界,所述限位孔(5)的内壁上固定连接有密封环(11),所述密封环(11)内固定连接有与自身相匹配的储气管(10),所述储气管(10)内填充氮气,所述储气管(10)内氮气在0摄氏的环境下压强为一个标准大气压,所述储气管(10)包括固定端、波纹管部和连接端三部,所述固定端与密封环(11)固定连接,所述波纹管部和连接端三部就位于密封环(11)的右侧,所述储气管(10)的外侧套接有拉伸弹簧(12),所述拉伸弹簧(12)的两端分别与密封环(11)和连接端固定连接,所述连接端远离波纹管的一端固定连接有限位孔(5),所述限位孔(5)远离连接端的一端固定连接有与固定槽相匹配的锁头(9),所述固定端的底端固定连接有导热板(13),所述导热板(13)上固定连接有多个导热纤维(14),多个所述导热纤维(14)的一端贯穿储气管(10)并穿过限位孔(5)延伸到电动机内腔(3)内,所述后盖(2)上开凿有与外接头(16)相匹配的插槽(18),所述插槽(18)与外界相连通,所述插槽(18)的槽底板上固定连接有接口柱(19),所述接口柱(19)的外侧套接有与插槽(18)相匹配的防尘板(20),所述防尘板(20)与插槽(18)槽底板之间固定连接有压缩弹簧(21),所述压缩弹簧(21)套接在接口柱(19)的外侧。
2.根据权利要求1所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述弹性胶柱(6)内埋设有强化柱(7),所述强化柱(7)的两端分别与锁头(9)和储气管(10)固定连接。
3.根据权利要求1所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述强化柱(7)的外壁上固定连接有强化纤维簇(8),所述强化纤维簇(8)均匀交错分布在弹性胶柱(6)内。
4.根据权利要求1所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述限位孔(5)的开口处固定连接有理线盘(15),所述理线盘(15)包括主盘体(1501),所述主盘体(1501)上开凿有多个均匀分布的理线孔(1502),多个所述导热纤维(14)贯穿理线孔(1502)并延伸至电动机内腔(3)内。
5.根据权利要求4所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:单个所述理线孔(1502)内贯穿导热纤维(14)根数不超过5根。
6.根据权利要求1所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述防尘板(20)包括基环(2001),所述基环(2001)内部固定连接有多个扇形橡胶片(2002),多个所述扇形橡胶片(2002)均位于插槽(18)的外侧,所述扇形橡胶片(2002)远离基环(2001)的一端固定连接有防尘纤维簇(2003),所述防尘纤维簇(2003)包括多个弹性纤维,多个所述弹性纤维相互之间纠缠在一起形成三维空间结构。
7.根据权利要求6所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述弹性纤维选用三维螺旋纤维,多个所述弹性纤维相互之间纠缠形成多个密闭隔间。
8.根据权利要求1所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述插槽(18)的内壁上固定连接有限位环(22),所述限位环(22)位于防尘板(20)远离插槽(18)槽底板的一端。
9.根据权利要求1所述的一种具有短路保护装置的电动机,其特征在于:所述电动机内腔(3)的内壁之间固定连接有防护滤网(4),所述防护滤网(4)上固定连接倒刺。
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