CN1374734A

CN1374734A - 双冷却风扇型三相交流变频调速电动机及其改造工艺

Info

Publication number: CN1374734A
Application number: CN 01105631
Authority: CN
Inventors: 徐志瑶
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-08
Filing date: 2001-03-08
Publication date: 2002-10-16

Abstract

本发明是一种双冷却风扇型三相交流变频调速电动机及其改造工艺。在原电机风扇罩内固定有导流环;导流环两侧面带有圆滑过渡的凹面;自带扇位于导流环的一侧,增加辅助扇位于导流环的另一侧;还带有辅助扇工作和停止切换控制电路。导流环内还可安装旋转编码器。辅助电机为“选时”工作,具有节电和延长辅助电机使用寿命的功效。利用原电机进行改造,节省改造费用。

Description

双冷却风扇型三相交流变频调速电动机及其改造工艺

本发明是一种电动机，特别涉及交流变频调速系统中的电动机结构的改进及其改造工艺。

在目前低压交流变频调速系统中，使用的电动机主要有两类型：通用型的三相交流异步感应电动机和专用型的三相交流变频调速异步感应电动机。通用型电机的特点是，电机的通风散热是由转子轴上自带的风扇提供风量。通用型电机在恒功率调速区，自带风扇可提供足够的散热风量；在恒转矩调速区，随着电动机转速的下调，通风量下降，散热效果也随着恶化。所以这种结构的电机不能长时间维持其额定电流所对应的转矩输出，否则势必造成电动机过热，影响电动机的使用寿命。专用型电机解决散热问题是，主电机的通风散热由一个独立的辅助电动机驱动的风扇即辅助扇提供风量。这种结构的电机的缺点，一是价格昂贵，相同功率规格的一台专用型电机的价格是通用型电机价格的2～3倍；二是在具体规格上，可供选择面相对狭小。根据目前市场调查，专用型电机可供选择的情况为，2极电机为0.75kw～22kw；4极电极为，0.55kw～30kw；6极电机为0.75kw～22kw；8极电机为2.2kw～15kw；10极以上或30kw以上的专用型电机基本没有。即使一些厂家能为特殊需要的用户专门设计制造，供货期也很长，而且价格非常昂贵，给应用带来了极大的不便。在现有设备中的通用型电机变频调速改造中，有的设备要求改造后的电动机在基频以下的低速运行时，仍能长时间保持其额定电流相对应的转矩输出，电机不过热，系统不跳闸。现在一般的解决方案是，将原电动机必需调换成专用型的变频调速电动机。其缺点是，有时无法找到相匹配的专用型电机，例如：原电机是10极、12极以上的电动机，或者其功率为160KW；即使找到了，也会由于电机的轴径、轴长、安装孔径、孔距等安装尺寸不相符而不能替换。有些进口设备中的电动机更是难以找到安装尺寸相一致的专用型电动机替换。这些原因，使变频调速电动机的改造无法实现，或改造后达不到设备运行的理想要求；同时不利于变频调速技术的进一步推广应用；而且使原电机被弃之不用，增加了改造费用。

本发明的目的是，提供一种以通用型电机为基础的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，及其将通用型感应电动机改造成双冷却风扇型三相交流变频调速电动机的实用、简易、低费用的工艺方法。

本发明的目的是这样实现的。双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，包括有主电机1、自带扇2、风扇罩盖6；在风扇罩内固定有导流环3；导流环两侧面带有圆滑过渡的凹面，并带有中心孔；自带扇2位于导流环的一侧，辅助扇叶5位于导流环的另一侧；辅助电机4连接辅助扇叶5；还带有辅助扇工作和停止切换控制电路。

辅助扇工作和停止切换控制电路包括：变频器一端接电源，一端接主电机；接触器一端接电源，一端接辅助电机。

可以有另一种导流环7，导流环内孔内通过安装支架固定有旋转编码器8。

辅助电机4可为微型电机或分马力异步电机。

辅助电机4可为轴流风扇9；轴流风扇固定在风扇罩内，并与罩体留有间隙。

本发明以转子轴自带风扇的通用型电动机为主电机，以微型或分马力三相(单项)交流异步感应电动机(也可以是单相或三相交流轴流风扇)作为辅助电机驱动扇，构成双扇型电机。应用时，在基频以上调速时，辅助扇不工作，由主电机轴上的自带扇提供主电机的散热风量；在基频以下调速时，自带扇仍提供散热风量，随着主电机转速下调，当自带扇提供的风量不足以驱散主电机产生的热量，即主电机温度上升至接近或将要超过其允许的温升值时，辅助扇此时介入工作，由辅助扇补充提供足够的风量帮助散热，使主电机的温升保持在其允许的范围内。对接触器C的控制信号，可根据主电机拖动的具体负载的不同情况灵活选择。可选用主电机定子绕组中的热敏传感器的信号TR；也可以选用通用型变频器内置的频率检测出信号Y1或电子热继器(反时限特性)功能发出的延时预报警信号Y2。根据需要，还可以把TR、Y1、Y2三种信号进行逻辑“与”和“或”的不同组合，针对不同类型的负载灵活选用。对接触器C的控制必须选择一个或一组信号，才能使辅助扇适时地介入工作。

将通用型感应电动机改造成双冷却风扇型三相交流变频调速电动机的工艺方法是，原电机在设备中的安装位置不动，卸下风扇罩盖6，转子轴上的自带风扇2保留在原位；在卸下的罩盖6进风平面端四周增打一些进风孔11，以增加进风孔的有效面积；在带有进风孔的风扇罩盖进风平面端中心位置加装辅助电机4和辅助扇叶5，辅助电机4在平面端外侧，辅助扇叶5在内侧；用与原罩盖厚薄相近的薄钢板制作一接长圈10，直径与原罩盖相同；用不变形的铝合金或尼龙或塑料或木材等材料，制作一外径与罩盖内径相同的空气导流环3或7；将加装了辅助风扇的罩盖6和接长圈10以及导流环固定在一起；接长圈的另一端固定在原电机上；30KW以下电机的辅助风扇也可选用轴流扇9。

本发明的主电机和辅助电机均为通用系列的电动机，所以双扇型电机在功率、极数、式样等规格的选择上，涵盖了通用型电机的所有规格，克服了专用电机规格选择面狭小的不足；本发明的技术性能指标满足工作需要；在价格上相对专用型电机的优势十分明显；这种结构的辅助电机为“选时”工作，具有节电和延长辅助电机使用寿命的功效。本电机既保留了专用型电机在低速运行时不会过热的优点，同时也克服了专用型电机价格昂贵、规格少、可选择面狭小的不足，为现有设备在变频调速改造时，提供了一种实用、简易、低费用的技术方案。本发明的改造工艺，对原电机无论是卧式还是立式电机都是使用的；解决了现有设备中对原电机变频调速改造时无合适专用电机替代的问题，有利于变频调速技术的进一步推广应用；原电机不会被弃之不用，节省了改造费用；改造时需制作的接长圈和导流环，其结构均很简单，制作容易；辅助电机(包括轴流风扇)均为通用型产品。

本发明通过以下实施例及其附图给出。

附图1是本发明电动机第一种结构示意图。

附图2是本发明电动机第二种结构示意图。

附图3是一种空气导流环结构示意图。

附图4是图3A-A剖视图。

附图5是图3C-C剖视图。

附图6是另一种空气导流环结构示意图。

附图7是图6B-B剖视图。

附图8是图6D-D剖视图。

附图9是本发明电动机第三种结构示意图。

附图10是辅助电机工作、停止切换控制电路图。

附图11是改造后的风扇罩盖侧视图。

附图12是改造后的风扇罩盖主视图。

附图13是接长圈结构示意图。

附图14是本发明电动机第四种结构示意图。

1主电机、2自带风扇、3导流环、4辅助电机、5辅助扇叶、6风扇罩盖、7导流环、8旋转编码器、9轴流风扇、10接长圈、11进风孔。

实施例1：见附图1、3、4、5、10。

双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其结构以微型和分马力电机为辅助电机。包括有主电机1、自带扇2、风扇罩盖6，在风扇罩内固定有导流环3；导流环两侧面带有圆滑过渡的凹面，并带有中心孔；自带扇2位于导流环的一侧，辅助扇叶5位于导流环的另一侧；辅助电机4连接辅助扇叶5；带有的辅助扇工作和停止切换控制电路包括：变频器一端接电源，一端接主电机；接触器一端接电源，一端接辅助电机。

实施例2：见附图2。

双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，辅助电机为轴流风扇9；轴流风扇固定在风扇罩内，并与罩体留有间隙。其它结构同上。

实施例3：见附图、6、7、8、9。

双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其导流环7结构为，内孔内通过安装支架固定有旋转编码器8。其它结构同上。

实施例4；

将通用型感应电动机改造成双冷却风扇型三相交流变频调速电动机的工艺方法是，原电机在设备中的安装位置不动，卸下风扇罩盖6，转子轴上的自带风扇2保留在原位；在卸下的罩盖进风平面端四周增打一些进风孔11，以增加进风孔的有效面积；在带有进风孔的风扇罩盖进风平面端中心位置加装辅助电机4和辅助扇叶5，电机在平面端外侧，辅助扇叶在内侧；用与原罩盖厚薄相近的薄钢板制作一接长圈10，直径与原风扇罩盖相同；用不变形的铝合金或尼龙或塑料或木材等材料，制作一外径与罩盖内径相同的空气导流环3；将加装了辅助风扇的罩盖和接长圈以及导流环固定在一起；接长圈的另一端固定在原电机上。30KW以下电机的辅助风扇也可选用轴流风扇。

实施例5：见附图3、4、5、10、11、12、13、14。

改造后的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其结构以微型和分马力电机为辅助电机。包括有主电机1、自带扇2、风扇罩盖6，风扇罩盖6和接长圈10固定在导流环3上；接长圈10直径与原风扇罩盖相同；接长圈10另一端固定在主电机1上。风扇罩盖进风平面端四周增打进风孔11。导流环3两侧面带有圆滑过渡的凹面，并带有中心孔；自带扇2位于导流环的一侧，辅助扇叶5位于导流环的另一侧；辅助电机4连接辅助扇叶5；带有的辅助扇工作和停止切换控制电路包括：变频器一端接电源，一端接主电机；接触器一端接电源，一端接辅助电机。

Claims

1、一种双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，包括有主电机(1)、自带风扇(2)、风扇罩盖(6)，其特征在于在风扇罩盖内固定有导流环(3)；导流环两侧面带有圆滑过渡的凹面，并带有中心孔；自带扇(2)位于导流环的一侧，辅助扇叶(5)位于导流环的另一侧；辅助电机(4)连接辅助扇叶(5)；还带有辅助扇工作和停止切换控制电路。

2、按照权利要求1所述的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其特征在于辅助扇工作和停止切换控制电路包括：变频器一端接电源，一端接主电机；接触器一端接电源，一端接辅助电机。

3、按照权利要求1所述的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其特征在于导流环(7)内孔内通过安装支架固定有旋转编码器(8)。

4、按照权利要求1、2、3所述的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其特征在于辅助电机(4)为微型电机或分马力异步电机。

5、按照权利要求4所述的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其特征在于辅助电机(4)为轴流风扇(9)；轴流风扇固定在风扇罩盖内，并与罩体留有间隙。

6、按照权利要求1、2、3所述的双冷却风扇型三相交流变频调速电动机，其特征在于风扇罩盖(6)和接长圈(10)固定在导流环(3)或(7)上；接长圈直径与原风扇罩盖相同；接长圈另一端固定在主电机(1)上；风扇罩盖进风平面端四周增打进风孔(11)；在带有进风孔的风扇罩盖进风平面端中心位置加装辅助电机和辅助扇叶，电机在平面端外侧，辅助扇叶在内侧。

7、通用型感应电动机改造成双冷却风扇型三相交流变频调速电动机的工艺方法，其特征在于：

原电机在设备中的安装位置不动，卸下风扇罩盖(6)，转子轴上的自带风扇(2)保留在原位；

在卸下的风扇罩盖进风平面端四周增打一些进风孔(11)；

在带有进风孔的风扇罩盖进风平面端中心位置加装辅助电机和辅助扇叶，电机在平面端外侧，辅助扇叶在内侧；

用与原罩盖厚薄相近的薄钢板制作一接长圈(10)，直径与原风扇罩盖相同；用不变形的铝合金或尼龙或塑料或木材等材料，制作一外径与风扇罩盖内径相同的空气导流环(3)或(7)；

将加装了辅助风扇的罩盖和接长圈以及导流环固定在一起；接长圈的另一端固定在原电机上。

8、按照权利要求7所述的工艺方法，其特征在于：30KW以下电机的辅助风扇也可选用轴流扇。