CN113949214A - 一种室外无刷励磁同步电机及其防水工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种室外无刷励磁同步电机及其防水工艺，电机包括转子（1）、前端轴承（2）、端盖（3）、空气冷却器（4）、定子（5）、后端轴承（6）、励磁机（7）、底架（8）、出线箱（9）和测温出线盒（10）；转子（1）、前端轴承（2）、所述定子（5）、后端轴承（6）和励磁机（7）分别安装在底架（8）上并按照先后顺序依次连接；两个端盖（3）分别安装在定子（5）两端，前端轴承（2）和后端轴承（6）位于端盖（3）两侧；空气冷却器（4）安装在定子（5）顶端；出线箱（9）和测温出线盒（10）分别安装在所述定子（5）表面。本发明结构、防护等级、布置型式等满足室外运行的要求，应用范围更加广泛。

Description

一种室外无刷励磁同步电机及其防水工艺
技术领域
本发明涉及发电机，尤其涉及一种室外无刷励磁同步电机及其防水工艺。
背景技术
同步电机，和感应电机（即异步电机）一样是一种常用的交流电机。同步电机是电力系统的心脏，它是一种集旋转与静止、电磁变化与机械运动于一体，实现电能与机械能变换的元件，其动态性能十分复杂，而且其动态性能又对全电力系统的动态性能有极大影响。作为电动机运行是同步电机的另一种重要的运行方式。同步电动机的功率因数可调节，在不要求调速的场合，应用大型同步电动机可以提高运行效率。小型同步电动机在变频调速系统中开始得到较多地应用。
同步电机还可以接于电网作为同步补偿机。这时电机不带任何机械负载，靠调节转子中的励磁电流向电网发出所需的感性或者容性无功功率，以达到改善电网功率因数或者调节电网电压的目的。
同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。
最常用的是转场式同步发电机,其定子铁心的内圆均匀散布着定子槽，槽内嵌放着按规律排列的三相对称绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和电枢绕组。
转子铁心上装有制成必定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的散布磁场，称为励磁磁场(也称主磁场、转子磁场)。
原动机拖动转子旋转(给电机输入机械能)，极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组(相当于绕组的导体反向切割励磁磁场)。
同步发电机一般安装于发电厂房内，其布置型式、结构等无法满足室外环境要求。如专利（申请号为CN201310328241.4）60Hz全转速汽轮发电机，该专利公开了一种60Hz全转速汽轮发电机，它包括定子(1)、转子(2)、轴承(4)、空冷器(5)和底架(6)，定子(2)两端设有端盖(3)，转子(2)的一端穿过定子(1)和端盖(3)的中心并通过位于一侧端盖(3)外部的轴承(4)固定在底架(6)上，定子(1)上方设有空冷器(5)。本发明采用高强度材料制成，并设有多个通风槽，机械性能好、通风散热快，嵌线和检修方便，能够降低发电机的损耗，降低检修成本，满足全转速汽轮发电机的高转速的机械强度要求，结构设计合理，能够为开拓国外广阔的60Hz汽轮发电机市场提供技术支持。
在人们进行户外作业的时候，特别是抢险时常需要大量的电能来驱动设备进行运行，也因此，户外发电机就成了人们在户外作业时候的必须设备。
然而，在户外作业的时候经常遇到下雨、沙尘暴等极端天气，例如在抗洪抢险的时候，这就使得将电机、接线端子裸露在外的户外发电机受到极大的威胁，极易造成设备的损坏。如专利（申请号为CN201810609311.6）一种船用发电机，对船用发电机防水性能进行改进，包括前防护罩、前轴承盖、前端盖、定子、转子、出线箱、励磁机定子、励磁机转子、机身防护罩组件、后端盖、后端盖防护罩组件、后轴承盖、永磁机定子、永磁机转子，出线箱用螺栓安装在发电机的顶部，其特征在于，出线箱包括填料函、侧板、盖板、自动电压调节器、接线铜排、并联/单机运行选择开关、接线端子、无线电干扰抑制器、三相变压器、差动电流互感器、N线铜排、并联用电流互感器，所述船用发电机三相定子绕组和前后轴承室中分别埋置PT100铂热电阻传感器，在定子绕组两端部各绑扎一根防潮加热带。但该专利应用只限于大中型船用发电机，应用范围较狭窄。故需要设计一种应用范围更加广泛，防护效果较好的户外发电机。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供了一种室外无刷励磁同步电机及其防水工艺。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种室外无刷励磁同步电机，包括转子、前端轴承、端盖、空气冷却器、定子、后端轴承、励磁机、底架、出线箱和测温出线盒；所述转子、所述前端轴承、所述定子、所述后端轴承和所述励磁机按照先后顺序依次连接；所述转子、所述前端轴承、所述定子、所述后端轴承和所述励磁机分别安装在底架上；两个所述端盖分别安装在定子两端，前端轴承和后端轴承分别位于端盖两侧；所述空气冷却器安装在定子顶端；所述出线箱和所述测温出线盒分别安装在所述定子外表面。
一种室外无刷励磁同步电机，还包括防护罩，防护罩数量不少于三个，分别安装在前端轴承与端盖、后端轴承与端盖和后端轴承与励磁机之间。
所述定子包括防水机座、铁芯和绕组；防水机座通过螺栓安装固定在底架上；防水机座为钢板焊接组成的封闭方形结构，四块壁板沿轴向方向构成进出风区；防水机座与底架固定处开设操作窗口。
所述前端轴承和后端轴承选用压力强迫油循环的滑动轴承，具有自动调心功能的球面轴瓦。
所述空气冷却器数量不少于两个，两个所述空气冷却器分别安装在定子顶端。
所述出线箱数量不少于两个，两个所述出线箱分别设置在励磁机端端盖两侧，所述出线箱内各设有多根引出铜排和配套的电流互感器，所述出线箱底部分别设置有电缆引出孔。
所述端盖采用钢板组焊接加工组成，所述端盖上设有观察窗，端盖内侧设置有灭火水管和挡风板，端盖外侧设置有密封环。
一种室外无刷励磁同步电机防水工艺，包括:
所述定子内防水机座外壳所有焊缝作渗漏试验；
操作窗口外设置防水盒，防水盒焊接固定于防水基座上；
所述测温出线盒底部设置密封接头，测温电缆通过底部的密封接头从端子排处引出；
所述前端轴承和所述后端轴承中球面轴瓦两端及轴承盖上均设置有挡油板；
所述空气冷却器中冷却体育两侧风罩连接处采用密封条密封，装配后外表面加涂密封胶，并且所述空气冷却器底部设有接水盘以及漏水检测装置；
所述出线箱底端线缆引出孔处设置密封接头，用于定子引出电缆的连接密封；
防护罩采用水平中分面的分瓣结构，两端采用法兰分别与轴承、端盖把合并密封，防止异物、水等进入发电机内部。
一种室外无刷励磁同步电机防水工艺，还包括励磁机、定子、励磁电源线及测量线处均设置有防护罩及密封接头。
本发明的有益效果：
本发明发动机结构、防护等级、布置型式等满足室外运行的要求，机组整体防护等级不低于IP55，适用于部分条件苛刻如防爆、露天等环境中，可整体移动、安装，其应用范围更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的左视图；
图3是本发明的操作窗口结构图；
图4是本发明的测温出线盒结构图；
附图中：1-转子，2-前端轴承，3-端盖，4-空气冷却器，5-定子，6-后端轴承，7-励磁机，8-底架，9-出线箱，10-测温出线盒，11-防护罩，12-防水机座，13-螺栓，14-防水盒，15-操作窗口，16-端子排。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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作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。
如图1-4所示，一种室外无刷励磁同步电机，包括转子1、前端轴承2、端盖3、空气冷却器4、定子5、后端轴承6、励磁机7、底架8、出线箱9和测温出线盒10；所述转子1、所述前端轴承2、所述定子5、所述后端轴承6和所述励磁机7按照先后顺序依次连接；所述转子1、所述前端轴承2、所述定子5、所述后端轴承6和所述励磁机7分别安装在底架8上；两个所述端盖3分别安装在定子5两端，前端轴承2和后端轴承6分别位于端盖3两侧；所述空气冷却器4安装在定子5顶端；所述出线箱9和所述测温出线盒10分别安装在所述定子5外表面。
一种室外无刷励磁同步电机，还包括防护罩11，防护罩11数量不少于三个，分别安装在前端轴承2与端盖3、后端轴承6与端盖3和后端轴承6与励磁机7之间。
所述定子5包括防水机座12、铁芯和绕组；铁芯采用冷轧无取向硅钢片冲制的扇形片叠压而成，沿轴向分成至少两档，每两档铁芯之间设有“工”字形通风槽钢支撑构成的径向通风沟；机座为方形，长度伸至两端铁芯端板处，纵向由四块壁板构成进出风区，壁板外覆盖有罩板，壁板的两侧焊接有吊攀；定子线圈采用篮型半线圈，并由双玻璃丝包扁铜线叠成，定子线圈端部由三角形支架与层间垫条用涤玻绳绑扎形成一个整体；定子线圈缠绕在铁芯上，铁芯通过轭背部的鸽尾槽周向固定在机座的支持筋上，铁芯采用压圈与机座壁焊接的方法沿轴向固紧；
发电机为单层快装式结构，定子1的出线铜排从发电机励端端盖两侧引出，每侧各三根，并在出线铜排四周罩以防爆盒，以确保运行维护安全；
防水机座12通过螺栓13安装固定在底架8上；防水机座12为钢板焊接组成的封闭方形结构，四块壁板沿轴向方向构成进出风区；防水机座12与底架固定处开设操作窗口15。
所述前端轴承2和后端轴承6选用压力强迫油循环的滑动轴承，具有自动调心功能的球面轴瓦。轴承增设内置式绝缘以切断机组露天运行时可能产生的轴电流通路，此绝缘采用多层带胶复合纸利用专用模具热压成型，具有优良的机械性能、绝缘性能。
所述空气冷却器4数量不少于两个，两个所述空气冷却器4分别安装在定子5顶端。同时缩短了通风路径，减小风阻，提高空气冷却效果。
所述出线箱9数量不少于两个，两个所述出线箱9分别设置在励磁机7端端盖3两侧，所述出线箱9内各设有多根引出铜排和配套的电流互感器，所述出线箱9底部分别设置有电缆引出孔。
所述端盖3采用钢板组焊接加工组成，所述端盖3上设有观察窗，端盖3内侧设置有灭火水管和挡风板，端盖3外侧设置有密封环。
一种室外无刷励磁同步电机防水工艺，包括:
所述定子5内防水机座12外壳所有焊缝作渗漏试验；
操作窗口15外设置防水盒14，防水盒14焊接固定于防水基座上；
所述测温出线盒10底部设置密封接头，测温电缆通过底部的密封接头从端子排16处引出；
所述前端轴承2和所述后端轴承6中球面轴瓦两端及轴承盖上均设置有挡油板；
所述空气冷却器4中冷却体育两侧风罩连接处采用密封条密封，装配后外表面加涂密封胶，为满足机组长期稳定运行，空冷器耐压试验标准提高，所述空气冷却器4底部设有接水盘以及漏水检测装置；
所述出线箱9底端线缆引出孔处设置密封接头，用于定子引出电缆的连接密封；
防护罩11采用水平中分面的分瓣结构，两端采用法兰分别与轴承、端盖3把合并密封，防止异物、水等进入发电机内部。
一种室外无刷励磁同步电机防水工艺，还包括励磁机7、定子5、励磁电源线及测量线处均设置有防护罩及密封接头。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，包括转子（1）、前端轴承（2）、端盖（3）、空气冷却器（4）、定子（5）、后端轴承（6）、励磁机（7）、底架（8）、出线箱（9）和测温出线盒（10）；所述转子（1）、所述前端轴承（2）、所述定子（5）、所述后端轴承（6）和所述励磁机（7）按照先后顺序依次连接；所述转子（1）、所述前端轴承（2）、所述定子（5）、所述后端轴承（6）和所述励磁机（7）分别安装在底架（8）上；两个所述端盖（3）分别安装在定子（5）两端，前端轴承（2）和后端轴承（6）分别位于端盖（3）两侧；所述空气冷却器（4）安装在定子（5）顶端；所述出线箱（9）和所述测温出线盒（10）分别安装在所述定子（5）外表面。
2.根据权利要求1所述的一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，还包括防护罩（11），防护罩（11）数量不少于三个，分别安装在前端轴承（2）与端盖（3）、后端轴承（6）与端盖（3）和后端轴承（6）与励磁机（7）之间。
3.根据权利要求1所述的一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，所述定子（5）包括防水机座（12）、铁芯和绕组；防水机座（12）通过螺栓（13）安装固定在底架（8）上；防水机座（12）为钢板焊接组成的封闭方形结构，四块壁板沿轴向方向构成进出风区；防水机座（12）与底架固定处开设操作窗口（15）。
4.根据权利要求1所述的一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，所述前端轴承（2）和后端轴承（6）选用压力强迫油循环的滑动轴承，具有自动调心功能的球面轴瓦。
5.根据权利要求1所述的一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，所述空气冷却器（4）数量不少于两个，两个所述空气冷却器（4）分别安装在定子（5）顶端。
6.根据权利要求1所述的一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，所述出线箱（9）数量不少于两个，两个所述出线箱（9）分别设置在励磁机（7）端端盖（3）两侧，所述出线箱（9）内各设有多根引出铜排和配套的电流互感器，所述出线箱（9）底部分别设置有电缆引出孔。
7.根据权利要求1所述的一种室外无刷励磁同步电机，其特征在于，所述端盖（3）采用钢板组焊接加工组成，所述端盖（3）上设有观察窗，端盖（3）内侧设置有灭火水管和挡风板，端盖（3）外侧设置有密封环。
8.基于权利要求1所述电机的防水工艺，其特征在于，包括:
所述定子（5）内防水机座（12）外壳所有焊缝作渗漏试验；
操作窗口（15）外设置防水盒（14），防水盒（14）焊接固定于防水基座上；
所述测温出线盒（10）底部设置密封接头，测温电缆通过底部的密封接头从端子排（16）处引出；
所述前端轴承（2）和所述后端轴承（6）中球面轴瓦两端及轴承盖上均设置有挡油板；
所述空气冷却器（4）中冷却体育两侧风罩连接处采用密封条密封，装配后外表面加涂密封胶，并且所述空气冷却器（4）底部设有接水盘以及漏水检测装置；
所述出线箱（9）底端线缆引出孔处设置密封接头，用于定子引出电缆的连接密封；
防护罩（11）采用水平中分面的分瓣结构，两端采用法兰分别与轴承、端盖（3）把合并密封，防止异物、水等进入发电机内部。
9.根据权利要求8所述的一种室外无刷励磁同步电机防水工艺，其特征在于，还包括励磁机（7）、定子（5）、励磁电源线及测量线处均设置有护罩及密封接头。
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