CN210297511U - 一种应用于海水环境的永磁同步电机 - Google Patents
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Abstract
一种应用于海水环境的永磁同步电机，定子铁心安装于电机壳体内部，构成电机定子；电机转子安装于电机定子内部，端盖固定于电机壳体后端，电子转子两端通过轴承支撑，电机壳体前端，轴承与电机壳体之间设置有波形弹簧，旋转变压器的定子安装于端盖上，转子安装于电子转子上，后盖板用于罩住旋转变压器；旋变连接器固定在后盖板外侧。齿轮泵通过止口固定于电机壳体前端，齿轮泵的连接轴插入电子转子轴中。本实用新型避免了电机转子轴处的动密封，提高了永磁同步电机在海洋环境下工作的可靠性；不需要舱内密封，可直接与海水接触，在海水中工作，体积和重量明显减小，且应用非常灵活。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于海水环境的永磁同步电机，属于水下无人航行器领域。
背景技术
永磁电机是根据电磁感应定律以永久磁铁所产生的磁场为媒介，实现机电能量转换的一种电磁装置。与传统的电励磁电机相比，永磁电机具有结构简单，可靠性高，体积小，重量轻、效率高、温升低等优点，广泛应用于各领域。伴随着高性能永磁材料的发展，永磁电机，特别是稀土永磁电机以其优越的性能逐渐取代传统的电磁电机，在航空航天、船舶舰艇等领域得到广泛的应用。
目前的永磁电机有两种形式：
第一种采用动密封形式，但由于磨损、橡胶老化等原因,使用寿命较短,可靠性差。
第二种是屏蔽在舱内的电机，这种电机不需要严酷的密封结构，避免了潮湿环境和强腐蚀环境对电机的腐蚀。该种电机重量和体积大，应用不灵活。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种应用于海水环境的永磁同步电机，可靠性高，重量和体积小，应用灵活。
本实用新型的技术解决方案是：
一种应用于海水环境的永磁同步电机，包括定子铁心、电机转子、电机壳体、端盖、后盖板、插座盖板、三相电连接器、旋变连接器、旋转变压器、第一轴承、第二轴承和波形弹簧；
定子铁心安装于电机壳体内部，轴向通过平键与电机壳体固定，构成电机定子；电机转子安装于电机定子内部，端盖固定于电机壳体后端，电子转子一端通过第一轴承安装于电机壳体前端，电子转子另一端通过第二轴承安装于端盖上，在所述电机壳体前端，第一轴承与电机壳体之间设置有波形弹簧；
旋转变压器的定子安装于端盖上，转子安装于电子转子上，后盖板固定在端盖上，用于罩住旋转变压器；旋变连接器固定在后盖板外侧，且通过引线与旋转变压器连接；
电机壳体后端上方加工有一个出线孔，三相电连接器通过插座盖板固定在出线孔上，电机定子的引出线通过出线孔与三相电连接器连接。
齿轮泵通过止口固定于电机壳体前端，齿轮泵的连接轴插入电子转子轴中，并通过平键固定，齿轮泵止口与电机壳体前端止口之间设置有第一密封圈，齿轮泵端面与电机壳体前端面之间设置密封垫。
电机壳体后端与端盖的接触面上设置有两道密封圈。
后盖板和端盖之间的接触面上设置有两道密封圈。
电机壳体后端与插座盖板的接触面上设置有第六密封圈。
电机壳体、端盖、后盖板和插座盖板均采用钛合金制成。
电机壳体上安装有防腐蚀块。
防腐蚀块材料为锌铝合金。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
(1)本实用新型永磁同步电机与齿轮泵的连接方式使得永磁同步电机可以与齿轮泵一体式设计，采用径向密封与端面密封，避免了电机转子轴处的动密封，提高了永磁同步电机在海洋环境下工作的可靠性。
(2)为提高永磁同步电机对海洋环境的耐腐蚀性，电机与外部环境直接接触的外壳采用钛合金，并在电机外壳上加装电化学防腐蚀块，电化学防腐蚀块材料为锌铝合金，在腐蚀电流的作用下，锌铝合金作为阳极，电机壳体作为阴极，锌铝合金与电机壳体之间的电位差为两者之间形成的闭合回路提供阴极保护电流，锌铝合金作为阳极被氧化不断溶解，进而保护电机壳体不被腐蚀。
(3)本发明不需要舱内密封，可直接与海水接触，在海水中工作，体积和重量明显减小，且应用非常灵活。
附图说明
图1为本实用新型剖面示意图；
图2为图1的G-G示意图；
图3为本实用新型外形示意图。
具体实施方式
本实用新型提出一种应用于海水环境的永磁同步电机，如图1所示，包括定子铁心1、电机转子2、电机壳体3、端盖4、后盖板5、插座盖板6、三相电连接器7、旋变连接器8、旋转变压器9、第一轴承10、第二轴承11和波形弹簧12。
定子铁心1安装于电机壳体3内部，轴向通过平键与电机壳体3固定，构成电机定子，电机定子的作用是当通入三相电流时，产生旋转磁场，驱动电机转子磁场。同时，电机定子作为磁路的一部分，起导磁作用。电机转子2安装于电机定子内部，端盖4固定于电机壳体3后端，电子转子2一端通过第一轴承10安装于电机壳体3前端，电子转子2另一端通过第二轴承11安装于端盖4上，在所述电机壳体3前端，第一轴承10与电机壳体3之间设置有波形弹簧12。电机转子2是永磁同步电机唯一转动的部件，其作用是产生多极轴向磁场，与电机定子产生的旋转磁场相互作用而旋转。电机定、转子之间留有一定的轴向间隙，为同步电机的工作气隙。
旋转变压器9的定子安装于端盖4上，转子安装于电子转子2上，后盖板5固定在端盖4上，用于罩住旋转变压器9；旋变连接器8固定在后盖板5外侧，且通过引线与旋转变压器9连接；
齿轮泵20通过止口固定于电机壳体3前端，齿轮泵20的连接轴插入电子转子2轴中，并通过平键固定，齿轮泵20止口与电机壳体3前端止口之间设置有第一密封圈13，实现轴向密封。齿轮泵20端面与电机壳体3前端面之间设置密封垫19，实现径向密封，第一密封圈13和密封垫19提高了电机与齿轮泵的密封可靠性。
电机壳体3后端与端盖4的接触面上设置有两道径向密封圈。内侧为第二密封圈14，外侧为第三密封圈15。
后盖板5和端盖4之间的接触面上设置有两道径向密封圈。内侧为第四密封圈16，外侧为第五密封圈17。
电机壳体3、端盖4、后盖板5和插座盖板6均采用钛合金制成。
电机壳体3上安装有防腐蚀块。防腐蚀块材料为锌铝合金。根据电机壳体的面积确定防腐蚀块的位置和体积，如图2中，安装了两个防腐蚀块21和22。
图3为本实用新型外形示意图。
一般应用于海水环境下的电机伸出轴位置采用动密封，电机工作的可靠性差。为保证电机连接器7能够安装到位，电机壳体3后端上方加工有一个出线孔，三相电连接器7通过插座盖板6固定在出线孔上，电机定子的引出线通过出线孔与三相电连接器7连接。电机壳体3后端与插座盖板6的接触面上设置有第六密封圈18，实现轴向密封。插座盖板6与电机连接器7通过螺纹背紧。
本实用新型永磁同步电机可以与齿轮泵20一体式设计，齿轮泵20中液压油可以进入电机内部，随着电机转子2的转动可以充分冷却电机定子铁芯1和绕组以及电机转子2产生的热量。同时，考虑到电机工作在海洋环境下，电机壳体3与海水充分接触也可以降低电机表面的温度。为了保证电机有良好的防腐蚀效果和低重量，选用钛合金外壳。
本实用新型涉及的海水环境永磁同步电机可以与齿轮泵实现一体式设计，采用径向密封与端面密封，避免了永磁同步电机轴处的动密封，提高永磁同步电机在海洋环境下工作的可靠性。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
Claims (8)
1.一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：包括定子铁心(1)、电机转子(2)、电机壳体(3)、端盖(4)、后盖板(5)、插座盖板(6)、三相电连接器(7)、旋变连接器(8)、旋转变压器(9)、第一轴承(10)、第二轴承(11)和波形弹簧(12)；
定子铁心(1)安装于电机壳体(3)内部，轴向通过平键与电机壳体(3)固定，构成电机定子；电机转子(2)安装于电机定子内部，端盖(4)固定于电机壳体(3)后端，电子转子(2)一端通过第一轴承(10)安装于电机壳体(3)前端，电子转子(2)另一端通过第二轴承(11)安装于端盖(4)上，在所述电机壳体(3)前端，第一轴承(10)与电机壳体(3)之间设置有波形弹簧(12)；
旋转变压器(9)的定子安装于端盖(4)上，转子安装于电子转子(2)上，后盖板(5)固定在端盖(4)上，用于罩住旋转变压器(9)；旋变连接器(8)固定在后盖板(5)外侧，且通过引线与旋转变压器(9)连接；
电机壳体(3)后端上方加工有一个出线孔，三相电连接器(7)通过插座盖板(6)固定在出线孔上，电机定子的引出线通过出线孔与三相电连接器(7)连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：齿轮泵(20)通过止口固定于电机壳体(3)前端，齿轮泵(20)的连接轴插入电子转子(2)轴中，并通过平键固定，齿轮泵(20)止口与电机壳体(3)前端止口之间设置有第一密封圈(13)，齿轮泵(20)端面与电机壳体(3)前端面之间设置密封垫(19)。
3.根据权利要求1所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：电机壳体(3)后端与端盖(4)的接触面上设置有两道密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：后盖板(5)和端盖(4)之间的接触面上设置有两道密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：电机壳体(3)后端与插座盖板(6)的接触面上设置有第六密封圈(18)。
6.根据权利要求1所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：电机壳体(3)、端盖(4)、后盖板(5)和插座盖板(6)均采用钛合金制成。
7.根据权利要求6所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：电机壳体(3)上安装有防腐蚀块。
8.根据权利要求7所述的一种应用于海水环境的永磁同步电机，其特征在于：防腐蚀块材料为锌铝合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921225721.7U CN210297511U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 一种应用于海水环境的永磁同步电机 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201921225721.7U CN210297511U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 一种应用于海水环境的永磁同步电机 |
Publications (1)
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| CN210297511U true CN210297511U (zh) | 2020-04-10 |
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Family Applications (1)
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| CN201921225721.7U Active CN210297511U (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 一种应用于海水环境的永磁同步电机 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN210297511U (zh) |
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2019
- 2019-07-31 CN CN201921225721.7U patent/CN210297511U/zh active Active
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