CN203243188U - 一种高功率密度、高耐温电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高功率密度、高耐温电机，包括定子、转子、前端盖和后端盖，定子由纯铁制成的无缝铁管和高温磁铁组成，高温磁铁设于无缝铁管内侧，转子由绕组、换向器和转子轴组成，绕组包括表面涂覆有绝缘漆的陶瓷漆包线和槽绝缘，绝缘漆和槽绝缘由耐高温的无机绝缘材料制成，换向器设有耐高温的无机绝缘层，并与绕组设于转子轴上，转子轴一端安装在后端盖内侧设有的第一轴承上，另一端穿过前端盖并安装在前端盖内侧设有的第二轴承上，第一轴承和第二轴承由耐高温陶瓷和/或耐高温钢材制成。本电机可在350℃时长时间使用，绝缘不会损坏，比同类同功率电机相体积和重量更小，比同体积电机功率更大、超载能力更强，功率密度和耐温性能高。
Description
【技术领域】
本实用新型属于电机技术领域，尤其是涉及一种高功率密度、高耐温电机。
【背景技术】
电机是实现电能转换成动能的一种电磁装置，为各类机械或者运动部件提供动力源。某些特殊环境下，需要电机工作温度较高，但是目前现有的普通电机因绝缘材料温度所限，其工作温度最高不超过240℃，故无法在类特殊环境下工作，或者必须加装散热结构，降低电机的温度，如专利号为ZL02229237.3及申请号为01120125909.1里介绍的电机都是通过水冷方式达到高温工作的目的，这样无疑使电机结构更复杂，且生产成本更高，并且不适合高温环境下使用，只适合工作于室温环境下。
【实用新型内容】
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可在350℃时长时间运行使用，不会出现绝缘损坏，具有超高的功率密度和耐温性能的电机。
本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案为：
一种高功率密度、高耐温电机，包括有定子、转子、前端盖和后端盖，所述定子的两端分别设有所述前端盖和后端盖，并相互接合一起，构成电机壳体，所述转子可转动地设于所述电机壳体内；所述定子主要由纯铁制成的无缝铁管和高温磁铁组成，所述高温磁铁设于所述无缝铁管的内侧；所述转子主要由绕组、换向器和转子轴组成，所述绕组包括表面涂覆有绝缘漆的陶瓷漆包线和槽绝缘，所述绝缘漆和槽绝缘均由耐高温的无机绝缘材料制作而成，所述换向器设有耐高温的无机绝缘层，并与所述绕组一并设于所述转子轴上，所述转子轴一端安装在所述后端盖内侧设有的第一轴承上，另一端穿过所述前端盖并安装在所述前端盖内侧设有的第二轴承上，所述第一轴承和第二轴承由耐高温陶瓷和/或耐高温钢材制作而成。
进一步地，所述陶瓷漆包线是由无机陶瓷材料经高温处理后紧密粘贴在导体表层上的高温电磁线，所述无机陶瓷材料是二氧化硅、氧化铝、氧化铅、氧化钙、氧化硼、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化锌、二氧化钛、氧化镍、二氧化锰、氧化钡、五氧化二磷和三氧化二铋中的一种或多种。
进一步地，所述导体是包含各种电工级别的纯铜线和铜合金，或者包含各种电工级别的纯铝和合金铝。
进一步地，所述陶瓷漆包线是耐600℃以上的高温电磁线，所述绝缘漆和槽绝缘均由耐600℃以上的无机绝缘材料制作而成。
进一步地，所述槽绝缘由云母、陶瓷、玻璃、陶瓷纤维纸或玻璃纤维耐高温无机绝缘材料制作而成。
进一步地，所述换向器的耐高温的无机绝缘层由二氧化硅、玻璃、陶瓷、云母、氧化镁或氧化钡制作而成。
进一步地，所述第一轴承和第二轴承由耐高温陶瓷和/或耐高温钢材以及作为润滑的二硫化钼或石墨制作而成。
进一步地，所述耐高温陶瓷是氧化锆、氮化硅、碳化硅或氧化铝，所述耐高温钢材是钴基或镍基高温合金钢。
进一步地，所述高温磁铁由失磁居里温度为770℃的纯铁材料或失磁居里温度980℃的铁钴钒材料制作而成。
进一步地，所述高温磁铁是工作温度最少达到550℃和失磁居里温度达到800℃的SmCo2-17 型稀土磁铁。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型通过上述技术方案，即可在350℃时长时间运行使用，不会出现绝缘损坏，与同类同功率电机相比体积和重量更小，与同体积电机相比功率更大、超载能力更强，具有超高的功率密度和耐温性能。
【附图说明】
图1是本实用新型所述一种高功率密度、高耐温电机实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1中所示：
本实用新型实施列所述的一种高功率密度、高耐温电机，包括有定子1、转子2、前端盖3和后端盖4，所述定子1的两端分别设有前端盖3和后端盖4，并相互接合一起，构成电机壳体，所述转子2可转动地设于电机壳体内。具体结构可以为：所述定子1主要由纯铁制成的无缝铁管11和高温磁铁12组成，所述高温磁铁12由失磁居里温度为770℃的纯铁材料或失磁居里温度980℃的铁钴钒材料制作而成，或者是工作温度最少达到550℃和失磁居里温度达到800℃的SmCo2-17 型稀土磁铁，并设于无缝铁管11的内侧。所述转子2主要由绕组21、换向器22和转子轴23组成，所述绕组21包括表面涂覆有绝缘漆的陶瓷漆包线211和槽绝缘212，所述陶瓷漆包线211是由无机陶瓷材料经高温处理后紧密粘贴在导体表层上的高温电磁线，是耐600℃以上的高温电磁线，所述无机陶瓷材料是二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化铅（PbO）、氧化钙（CaO）、氧化硼（B2O3）、氧化钠（Na2O）、氧化钾（K2O）、氧化镁（MgO）、氧化锌（ZnO）、二氧化钛（TiO2）、氧化镍（NiO）、二氧化锰（MnO2）、氧化钡（BaO）、五氧化二磷（P2O5）和三氧化二铋（Bi2O3）中的一种或多种，所述导体是金属铜（包含各种电工级别的纯铜线和铜合金）或者金属铝（包含各种电工级别的纯铝和合金铝）；所述绝缘漆和槽绝缘212均由耐600℃以上高温的无机绝缘材料制作而成，其中槽绝缘212由云母、陶瓷、玻璃、陶瓷纤维纸或玻璃纤维等耐高温无机绝缘材料制作而成；所述换向器22设有耐高温的无机绝缘层，该无机绝缘层由二氧化硅（SiO2）、玻璃、陶瓷、云母、氧化镁（MgO）或氧化钡（BaO）制作而成。所述换向器22与绕组21一并设于转子轴23上，所述转子轴23一端安装在后端盖4内侧设有的第一轴承51上，另一端穿过前端盖3并安装在所述前端盖3内侧设有的第二轴承52上，所述第一轴承51和第二轴承52由耐高温陶瓷和/或耐高温钢材制作而成，所述耐高温陶瓷是氧化锆（ZrO2）、氮化硅（SisN4）、碳化硅（Sic）或氧化铝（Al2O3），所述耐高温钢材是钴基或镍基高温合金钢；当然，所述第一轴承51和第二轴承52由耐高温陶瓷和/或耐高温钢材以及作为润滑的二硫化钼或石墨制作而成。
这样，本实用新型所述电机即可在350℃时长时间运行使用，不会出现绝缘损坏，与同类同功率电机相比体积和重量更小，与同体积电机相比功率更大、超载能力更强，具有超高的功率密度和耐温性能。
以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种高功率密度、高耐温电机，包括有定子（1）、转子（2）、前端盖（3）和后端盖（4），所述定子（1）的两端分别设有所述前端盖（3）和后端盖（4），并相互接合一起，构成电机壳体，所述转子（2）可转动地设于所述电机壳体内；其特征在于：所述定子（1）主要由纯铁制成的无缝铁管（11）和高温磁铁（12）组成，所述高温磁铁（12）设于所述无缝铁管（11）的内侧；所述转子（2）主要由绕组（21）、换向器（22）和转子轴（23）组成，所述绕组（21）包括表面涂覆有绝缘漆的陶瓷漆包线（211）和槽绝缘（212），所述绝缘漆和槽绝缘（212）均由耐高温的无机绝缘材料制作而成，所述换向器（22）设有耐高温的无机绝缘层，并与所述绕组（21）一并设于所述转子轴（23）上，所述转子轴（23）一端安装在所述后端盖（4）内侧设有的第一轴承（51）上，另一端穿过所述前端盖（3）并安装在所述前端盖（3）内侧设有的第二轴承（52）上，所述第一轴承（51）和第二轴承（52）由耐高温陶瓷和/或耐高温钢材制作而成。
2.根据权利要求1所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述陶瓷漆包线（211）是由无机陶瓷材料经高温处理后紧密粘贴在导体表层上的高温电磁线。
3.根据权利要求2所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述导体是包含各种电工级别的纯铜线和铜合金，或者包含各种电工级别的纯铝和合金铝。
4.根据权利要求3所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述陶瓷漆包线（211）是耐600℃以上的高温电磁线，所述绝缘漆和槽绝缘（212）均由耐600℃以上的无机绝缘材料制作而成。
5.根据权利要求4所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述槽绝缘（212）由云母、陶瓷、玻璃、陶瓷纤维纸或玻璃纤维耐高温无机绝缘材料制作而成。
6.根据权利要求5所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述换向器（22）的耐高温的无机绝缘层由二氧化硅、玻璃、陶瓷、云母、氧化镁或氧化钡制作而成。
7.根据权利要求6所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述耐高温陶瓷是氧化锆、氮化硅、碳化硅或氧化铝，所述耐高温钢材是钴基或镍基高温合金钢。
8.根据权利要求1至7中任何一项所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述高温磁铁（12）由失磁居里温度为770℃的纯铁材料或失磁居里温度980℃的铁钴钒材料制作而成。
9.根据权利要求1至7中任何一项所述的高功率密度、高耐温电机，其特征在于：所述高温磁铁（12）是工作温度最少达到550℃和失磁居里温度达到800℃的SmCo2-17型稀土磁铁。
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| CN103559946A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-05 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 陶瓷绝缘电磁线及其制备方法 |
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| CN103559946A (zh) * | 2013-11-19 | 2014-02-05 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 陶瓷绝缘电磁线及其制备方法 |
| CN103559946B (zh) * | 2013-11-19 | 2016-07-20 | 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 | 陶瓷绝缘电磁线及其制备方法 |
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