CN210518072U - 一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机 - Google Patents

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曲振业
秦科
王正阳
张道洋
王天锋
张艳艳
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本实用新型公开了一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,包括内转子、外定子和隔爆机壳,内转子包括转子铁芯、转子支架和转轴,转轴左右设置在前端盖和后端盖之间,转子支架套设在转轴外,转子铁芯套设在转子支架外,转子铁芯外围设有转子槽,转子槽内沿转轴轴向设有永磁体,外定子包括定子铁芯和绕于定子铁芯上的定子线圈,转子铁芯与定子铁芯不同心,转子铁芯与定子铁芯之间构成不均匀的气隙;本实用新型能够在满足煤炭、石油化工和冶金等危险环境使用要求的同时,减少电机转矩波动,提高电机输出转矩,进而提高电机运行平稳性。

Description

一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机
技术领域
本实用新型涉及永磁电机技术领域,尤其涉及一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机。
背景技术
随着世界经济的高速发展以及能源消耗的日益增加,节能减排显得日益重要,而作为高效节能的隔爆型变频永磁三相同步电动机以卓越的节能效果逐渐替代传统隔爆型三相异步电动机成为主流产品,并在冶金、煤炭、电力、石油化工、国防等诸多领域得到了广泛的应用。
目前,现有的隔爆型三相异步电动机由于效率及功率因数低,且在低负载率时的效率及功率因数更低,同时,传统的隔爆型三相异步电动机由于转速较高,必须与减速箱、液力耦合器共同使用,而减速箱及液力耦合器的效率较低且故障率较高,进而影响整个电机的稳定性。隔爆型变频永磁三相同步电动机革命性地抛弃了减速箱及液力耦合器,能够直接驱动负载运行,且具有传动效率高、运行平稳、转矩大、结构更紧凑、安装更方便、免维护等特点,且在25%-120%负载率范围内具有较高的效率和功率因数,但是,现有的隔爆型变频永磁三相同步电动机在降低转速和增大转矩方面仍有待改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,能够在满足煤炭、石油化工和冶金等危险环境使用要求的同时,减少电机转矩波动,提高电机输出转矩,进而提高电机运行平稳性。
本实用新型采用的技术方案为:
一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,包括内转子、外定子和隔爆机壳,内转子和外定子均左右设置在隔爆机壳内,隔爆机壳左端设有前端盖,隔爆机壳右端设有后端盖,所述内转子包括转子铁芯、转子支架和转轴,转轴左右设置在前端盖和后端盖之间,转子支架套设在转轴外,转子铁芯套设在转子支架外;所述转子铁芯外围设有转子槽,转子槽内沿转轴轴向设有永磁体;所述外定子包括定子铁芯和绕于定子铁芯上的定子线圈。
进一步地,所述转子铁芯与定子铁芯不同心,转子铁芯与定子铁芯之间构成不均匀的气隙。
进一步地,所述转子支架设有沿轴向贯通的轴向通风孔。
进一步地,所述转子的电动机极数为40P~80P。
进一步地,所述转子表面设有耐高温防腐层。
进一步地,所述定子铁芯和定子线圈之间设有绝缘材料。
进一步地,所述定子线圈采用集中绕组。
进一步地,所述隔爆机壳内设有水冷通道,隔爆外壳外表面设有连通水冷通道的进水口和出水口。
本实用新型具有以下有益效果:
(1)通过在转子槽内轴向设置永磁体,构成内置切向式转子磁路结构,将永磁体均匀分布在转子铁芯内,以达到减少电机转矩波动,提高电机输出转矩的效果;
(2)通过设置转子铁芯与定子铁芯不同心,使转子铁芯与定子铁芯之间构成不均匀的气隙,有效削弱齿槽转矩的幅值,使气隙磁场接近正弦波,有效改善磁场波形,进一步减少转矩波动、提高输出转矩和提高电机运行平稳性;
(3)通过在隔爆机壳内设有水冷通道,能够大幅度降低电机的温升,降低噪声。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图,其中,隔爆机壳上部被剖开;
图2为图1中内转子的结构示意图;
图3为图1中隔爆机壳的结构示意图。
附图标记说明:
1、转轴;2、前轴承外盖;3、前轴承套;4、前端盖;5、拉杆;6、接线盒支座;7、接线盒盖;8、接线盒;9、隔爆机壳;10、定子铁芯;11、转子铁芯;12、转子支架;13、后端盖;14、后轴承套;15、出水口;16、入水口;17、水冷通道;18、永磁体;19、后轴承外盖。
具体实施方式
如图1所示,本实用新型包括内转子、外定子和隔爆机壳9,内转子和外定子均左右设置在隔爆机壳9内,隔爆机壳9左端设有前端盖4,隔爆机壳9右端设有后端盖13;内转子包括转子铁芯11、转子支架12和转轴1,转轴1左右设置在前端盖4和后端盖13之间,转子支架12套设在转轴1外,转子铁芯11套设在转子支架12外;所述转子铁芯11外围设有转子槽,转子槽内沿转轴1轴向设有永磁体18;所述外定子包括定子铁芯10和绕于定子铁芯10上的定子线圈。
为了更好地理解本实用新型,下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步说明。
如图1所示,本实用新型包括内转子、外定子和隔爆机壳9,内转子和外定子均左右设置在隔爆机壳9内,隔爆机壳9左端设有前端盖4,前端盖4上设置有前轴承外盖2和前轴承套3,隔爆机壳9右端设有后端盖13,后端盖13上设置有后轴承外盖19和后轴承套14。隔爆机壳9前后的端盖、轴承套共同构成第一隔爆腔体;隔爆机壳9外部设置有接线盒8,接线盒8上设有接线盒盖7,接线盒8通过接线盒支座6设置在隔爆机壳9上,接线盒支座6、接线盒8和接线盒盖7共同构成第二隔爆腔体。
内转子包括转子铁芯11、转子支架12、永磁体18和转轴1,转轴1左右设置在前端盖4和后端盖13之间,转子支架12套设在转轴1外,转子支架12设有沿轴向贯通的轴向通风孔,永磁体18设置于转子铁芯11内,转子铁芯11套设在转子支架12外,转子铁芯11、永磁体18、转子支架12和转轴1由外到内依次设置构成转子主体,转子主体的内外表面喷涂防腐耐高温漆构成耐高温防腐层,使整个转子包括永磁体18不受外界环境的侵蚀。
如图2所示,转子铁芯11是由转子冲片叠压并通过拉杆5拉紧而成,转子铁芯11外围设有转子槽,永磁体18优选采用长方体块状且表面进行镀镍防腐处理,长方体块状永磁体18沿轴向设置在转子槽内,即内置于转子铁芯11的内部,永磁体18优选采用永磁体18采用钕铁硼材料N38SH及以上牌号。
转子的电动机参数优选设置为:电动机额定转速为20r/min~150r/min,电动机极数为40P~80P。
外定子包括定子铁芯10和绕于定子铁芯10上的定子线圈,转子铁芯11与定子铁芯10不同心,使转子铁芯11与定子铁芯10之间构成不均匀的气隙,不均匀的气隙能够有效改善磁场波形,降低齿槽转矩,使电机运行更平稳。
定子铁芯10和定子线圈之间设有绝缘材料,通过VPI真空压力浸漆工艺,使定子线圈、定子铁芯10及绝缘材料形成整体结构,从而具有更好的电气、机械、防潮和热稳定性;同时,为了能够减短绕组端部长度,进而缩短隔爆外壳的长度,定子线圈优选采用集中绕组方式。
如图3所示,隔爆机壳9内设有水冷通道17,隔爆机构内沿轴向设置有隔断板和位于隔断板两侧的多个隔片,多个隔片交错设置在隔爆机壳9内并构成供冷水通过的蛇形通道,即水冷通道17,隔爆外壳上设有连通水冷通道17的入水口16和出水口15,入水口16和出水口15分别位于隔断板两侧。本实用新型采用水冷结构的隔爆机壳9,能够大幅度降低电机的温升,并有效降低噪声。
本实用新型采用隔爆结构且防护等级能够达到IP55,能够适用于煤矿等恶劣环境,同时,通过内置切向式转子磁路结构,将永磁体18均匀分布在转子铁芯11内,同时采用转子铁芯11与定子铁芯10之间具有不均匀气隙的结构,削弱齿槽转矩的幅值,使气隙磁场波形接近正弦波,减少电机的转矩波动,提高电机的输出转矩。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换,而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,包括内转子、外定子和隔爆机壳,内转子和外定子均左右设置在隔爆机壳内,隔爆机壳左端设有前端盖,隔爆机壳右端设有后端盖,其特征在于:所述内转子包括转子铁芯、转子支架和转轴,转轴左右设置在前端盖和后端盖之间,转子支架套设在转轴外,转子铁芯套设在转子支架外;所述转子铁芯外围设有转子槽,转子槽内沿转轴轴向设有永磁体;所述外定子包括定子铁芯和绕于定子铁芯上的定子线圈。
2.根据权利要求1所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述转子铁芯与定子铁芯不同心,转子铁芯与定子铁芯之间构成不均匀的气隙。
3.根据权利要求2所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述转子支架设有沿轴向贯通的轴向通风孔。
4.根据权利要求2所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述转子的电动机极数为40P~80P。
5.根据权利要求2所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述转子表面设有耐高温防腐层。
6.根据权利要求2所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述定子铁芯和定子线圈之间设有绝缘材料。
7.根据权利要求2或6所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述定子线圈采用集中绕组。
8.根据权利要求2所述的低速大转矩低压隔爆型变频永磁同步电动机,其特征在于:所述隔爆机壳内设有水冷通道,隔爆外壳外表面设有连通水冷通道的进水口和出水口。
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