CN204681193U - 纺织用超高效率宽频电动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种纺织用超高效率宽频电动机，有效的解决了传统电动机定子绕组、转子绕组损耗高，致使电动机效率低等问题；其解决的技术方案是包括设有内圆加工后的铸铁机座，机座的内圆压装定子铁心，定子铁心内装配有铸铝转子，铸铝转子的转轴穿过机座的中心，铸铝转子的两端分别经前轴承和后轴承固定，轴承一侧固定有波形片，前轴承和后轴承内分别设有前轴承内盖和后轴承内盖，定子铁心和铸铝转子两端分别经凸缘法兰端盖和后端盖固定，机座上设有分别连通前轴承和后轴承的前后轴承注油排油装置，机座内设有连接定子铁心和铸铝转子的接线盒，后端盖的外侧设有铝合金风扇，铝合金风扇的外侧固定有防堵塞风罩；本实用新型大大提高了效率。

Description

纺织用超高效率宽频电动机

技术领域

本实用新型涉及电动机技术领域，特别是一种纺织用超高效率宽频电动机。

背景技术

由于我国电子电器技术本身的发展及其应用技术的进步，促进了交流调速技术的迅速发展。另外，随着微机在工业控制领域应用的发展，使许多复杂的控制方式得以实现，提高了系统的控制性能，再加上异步电动机本身所具有的结构简单牢固、效率高、维修简单以及可适用于恶劣环境等优点，使得许多原来采用直流调速系统甚至无法采用直流调速系统完成的功能，己被交流调速系统所取代。目前交流调速系统己有了相当广泛的用途。由于在交流调速系统下运行的异步电机，已不再是受电网控制的在恒定电压及恒定频率下工作的设备，随着电源性质及电动机工作方式的改变，电动机的选择及电机的设计都有相应的改变。高效率电动机国家实行节能惠民工程政策以来，在节能减排的大环境下，用电量大、运转时间长，的纺织行业的节能改造和高效电机推广显得更加重要。但是在实际的节能改造和更换超高效率YE3系列电动机过程中我们发现，纺织行业由于设备要求和工况特点，绝大多数电动机是运行在15～60Hz的频率范围内，负载率为60%以下。YE3系列超高效率三相异步电动机在以上的工况下，效率优点无法体现出来，节能改造和高效电机推广失去意义。针对不同设备和运行服务，我们经过充分了解和现场检测试验，设计一种针对纺织设备较宽的运行频率和低负载率的专用电动机，保持在非额定点下运行时，电动机依旧具有满足IE3能效等级要求的效率，实现各个运行频段的输入耗电量最小，而所需要的输出功率与改造前所替换的电动机一致，满足了纺织行业节能要求，得到认可。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种纺织用超高效率宽频电动机，有效的解决了传统电动机定子绕组、转子绕组损耗高，致使电动机效率低等问题。

其解决的技术方案是，包括设有内圆加工后的铸铁机座，机座的内圆压装定子铁心，定子铁心内装配有铸铝转子，铸铝转子的转轴穿过机座的中心，铸铝转子的两端分别经前轴承和后轴承固定，轴承一侧固定有波形片，前轴承和后轴承内分别设有前轴承内盖和后轴承内盖，定子铁心和铸铝转子两端分别经凸缘法兰端盖和后端盖固定，机座上设有分别连通前轴承和后轴承的前后轴承注油排油装置，机座内设有连接定子铁心和铸铝转子的接线盒，后端盖的外侧设有铝合金风扇，铝合金风扇的外侧固定有防堵塞风罩。

本实用新型结构巧妙，对宽频电动机等技术数据进行了较为系统的优化设计，使得定子绕组损耗、转子绕组损耗和铁心损耗、杂散损耗大大降低，具有平滑的效率曲线，可在较大的负载波动范围内保持高效率，满足了电动机在高温、高湿、宽频、低负载下保持较低的噪音、较高的效率且能长期连续运行。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1给出，本实用新型包括设有内圆加工后的铸铁机座1，机座1的内圆压装定子铁心2，定子铁心2内装配有铸铝转子3，铸铝转子3的转轴4穿过机座1的中心，铸铝转子3的两端分别经前轴承5和后轴承6固定，轴承5一侧固定有波形片7，前轴承5和后轴承6内分别设有前轴承内盖8和后轴承内盖9，定子铁心2和铸铝转子3两端分别经凸缘法兰端盖10和后端盖11固定，机座1上设有分别连通前轴承5和后轴承6的前后轴承注油排油装置12，机座1内设有连接定子铁心2和铸铝转子3的接线盒13，后端盖11的外侧设有铝合金风扇14，铝合金风扇14的外侧固定有防堵塞风罩15。

所述的前轴承5和后轴承6为耐高温轴承。

所述的定子铁心2、铸铝转子3材料为冷压硅钢片。

本实用新型使用时

一种纺织用超高效率宽频电动机，包括前耐高温轴承5、波形片7、前轴承内盖8、凸缘法兰端盖10、前后轴承注油排油装置12、机座1、接线盒13、定子铁心2、铸铝转子3、后轴承内盖9、后端盖11、后耐高温轴承6、防堵塞风罩15、铝合金风扇14、转轴4。定子铁心2的材料为0.5mm冷轧硅钢片(牌号50WW350)冲压成规定的槽型及尺寸，再叠压到规定的尺寸和重量，叠压系数为0.975；铸铝转子3的材料为0.5mm冷轧硅钢片(牌号50WW350)冲压成规定的槽型及尺寸，再叠压到规定的尺寸和重量，叠压系数为0.975，经预热和离心铸铝，形成铸铝转子3结构体。将定子铁心2内圆表面及槽内喷整浸防电晕低阻漆，铁心2内圆不允许进行修磨处理，槽内放置NHN主绝缘材料后嵌进绕组，两端伸出部分用0.15x15柔软夹纱聚脂绑扎带绑扎，绕组按照并联路数焊接铜芯交联聚稀烃引接线后焊接，包扎绝缘后经过F级真空压力浸漆工艺处理。再用数控油压机将其压入机座到规定的尺寸，不超过0.5mm的偏差。绕组引接线按照三相规定的相序U、V、W连接到接线盒13内的端子上；将铸铝转子3加热到规定温度，内径尺寸充分变大后热套至轴铁心挡位置，偏差控制在0.5mm以内，铸铝转子3外表喷环氧气干清漆。转4轴前后分别套入前轴承内盖8和后轴承内盖9，转轴4的轴承台位置再压装前耐高温轴承5和后耐高温轴承6，将以上装配联合体平稳穿入定子铁心2内，前端放置波形片7，用螺栓紧固装配凸缘法兰端盖10和后端盖11，在凸缘法兰端盖10和后端盖11侧面打孔位置装配前后轴承注油排油装置12，同时注入需要的耐高温润滑脂，待排油孔有油脂挤出时用手缓慢旋转电机轴伸；然后装配铝合金风扇14和防堵塞风罩15完成总体装配。

本实用新型包括定子、转子、前后轴承装配结构型式、前轴承注油装置、后轴承注油装置、前轴承排油装置、后轴承排油装置、防堵风罩、气隙长度、铁心长度、转子斜槽度、转子槽型、绕组型式等技术数据进行了较为系统的优化设计，使得定子绕组损耗、转子绕组损耗和铁心损耗、杂散损耗大大降低。具有平滑的效率曲线，可在较大的负载波动范围内保持高效率。满足了电动机在高温、高湿、宽频、低负载下保持较低的噪音、较高的效率且能长期连续运行。同时，为降低成本，没有选用进口轴承和润滑脂，优先选用国内优质轴承，只是改变结构和类型。需要指出的是，为了严格控制成本，在更高温度220?C以上电机设计中，在不选用进口专用轴承和特殊润滑脂情况下，目前还无法做到性能和成本的合理兼顾。

本实用新型主要解决符合GB 18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准规定的2级及以上能效时，纺织用宽频三相异步电动机的设计满足能效规定的要求等问题。在设计中采取降低损耗提高效率措施：

（1）降低铁耗：在满足产品性能和纺织机械行业要求的前提下，选用50WW350、50WW400优质高导磁冷轧低损耗硅钢片，采用数控冷冲压设备严格控制冲片的毛刺在0.05mm以内，应用先进工艺铁心叠压率在0.975以上。

不同功率等级、不同中心高电机，选用不同牌号的硅钢片，是因为不同型号电机铁耗在总损耗的占比不同，这样有利于不同硅钢片的充分利用。

采用定子磁楔，使磁导率加大，磁密分布会更加均匀，脉振幅值减小，磁密最小值增加，铁耗明显减小。

（2）降低定子铜耗：在合理设计冲片槽型、槽配合基础上，提高导线截面积、降低导电率，使用先进的数控绕线机控制线圈制造的质量，缩短绕组端部间隙，减少定子绕组的端部阻抗。

（3）降低转子损耗:转子鼠笼采用高纯度铝锭，并采用先进铸铝设备和工艺，杜绝转子鼠笼细条或断条缩孔现象发生，降低电机转子电阻，使转子铝耗降低。

（4）降低机械损耗：根据纺织行业高温特点，电动机轴承选用充分考虑设备及环境温度在180～220?C下的轴承寿命、润滑效果。同时在满足轴承具有良好耐高温性能下，还要满足低噪音、低摩擦特点；电机机壳和端盖自行设计模具铸造，比Y、Y2系列电机增加一个公差精度等级；电机风路设计是在温度场基础上优化机壳表面散热筋和风扇风罩结构，以及电机内部转子冷却风扇而成，使内、外风扇的风压和风量最优，工作在最佳点。

（5）降低杂散损耗：定子在电磁设计时优化绕组连接方式，以消弱磁场中的高次谐波；转子采用更大的斜槽度、表面特殊加工过程进一步降低附加损耗。

在综合以上降低各项损耗的技术措施外，考虑纺织电机特点，电动机在变频器控制下，在20～60Hz频率下均要求达到高效节能效果，同时在以上较宽的频率范围内，长期连续运行，都能适应高温180～220?C的正常使用；针对纺织行业在密封的室内使用，电动机噪音要求相对YE3系列（IP55）超高效率三相异步电动机更为苛刻。这就要求在设计纺织用宽频超高效电机时，机座、轴、端盖、定子、转子等零部件具有更高的尺寸公差和位置公差，保证高温运行下的较大的热膨胀，对电机的总体配合尺寸进行热分析，选择合理的轴间尺寸，轴承室公差。

本实用新型结构简单，排除了目前符合GB 18613-2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》标准和GB/T 25302-2010《纺织专用高效率三相异步电动机技术条件(机座号90～225)》规定效率设计、制造时，在满足电气性能参数下，电机效率提高的同时，尽可能满足纺织用电机特点，改变电机轴承结构，改善电机零部件加工精度，增加电机长期连续运行不停机注油装置和排油装置，优化电机内、外部通风，增强电机在高温下的散热效果，最终，使电机能满足宽频、高效节能、低噪音、耐高温的特点。同其它类型电机相比，本实用新型兼容纺织定型机、整形机、印染机、通风机等设备工况，达到预期效果。

本实用新型结构巧妙，对宽频电动机等技术数据进行了较为系统的优化设计，使得定子绕组损耗、转子绕组损耗和铁心损耗、杂散损耗大大降低，具有平滑的效率曲线，可在较大的负载波动范围内保持高效率，满足了电动机在高温、高湿、宽频、低负载下保持较低的噪音、较高的效率且能长期连续运行。

Claims (3)

1.一种纺织用超高效率宽频电动机，包括设有内圆加工后的铸铁机座（1），其特征在于，机座（1）的内圆压装定子铁心（2），定子铁心（2）内装配有铸铝转子（3），铸铝转子（3）的转轴（4）穿过机座（1）的中心，铸铝转子（3）的两端分别经前轴承（5）和后轴承（6）固定，轴承（5）一侧固定有波形片（7），前轴承（5）和后轴承（6）内分别设有前轴承内盖（8）和后轴承内盖（9），定子铁心（2）和铸铝转子（3）两端分别经凸缘法兰端盖（10）和后端盖（11）固定，机座（1）上设有分别连通前轴承（5）和后轴承（6）的前后轴承注油排油装置（12），机座（1）内设有连接定子铁心（2）和铸铝转子（3）的接线盒（13），后端盖（11）的外侧设有铝合金风扇（14），铝合金风扇（14）的外侧固定有防堵塞风罩（15）。

2.根据权利要求1所述的一种纺织用超高效率宽频电动机，其特征在于, 所述的前轴承（5）和后轴承（6）为耐高温轴承。

3.根据权利要求1所述的一种纺织用超高效率宽频电动机，其特征在于, 所述的定子铁心（2）、铸铝转子（3）材料为冷压硅钢片。