CN216356223U - 一种箱式高速异步电机 - Google Patents

Abstract

一种箱式高速异步电机，包括电机转子、电机定子、轴承和冷却系统冷却系统包括设于电机定子轴伸端侧面的百叶窗盖板以及设于非轴伸端顶部的冷却装置；电机定子包括定子铁芯和定子线圈，且定子铁芯的冲片为正方形冲片，而相邻冲片按120度夹角旋转布置，定子线圈端部还预留有由内到外的径向通道孔，且径向通道孔轴向位置与电机转子的转子平衡盘对应；正方形冲片与常规圆形冲片相比，面积更大，散热条件更好，整个冷却结构简单，无需外部水源进行热交换。另外轴承内盖处均为正压环境，大大减小了轴承润滑油向电机内部泄漏的几率。

Description

一种箱式高速异步电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，特别涉及一种箱式高速异步电机。

背景技术

目前，我国高速异步电机部分关键设计的发展已经广泛应用在电子技术，材料技术，计算机发展技术，而在高速异步电机设计中，电机部分的关键技术一直是我国电机行业长久需要研究的问题。而对于高速异步电机设计技术的掌握不但影响着我国电机制造技术的发展，也和我国与国际社会发展接轨，在不断学习进步的同时为企业提高经济效益。

异步电动机是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。在现有的各类电机应用中，异步电机需求量较大，异步电机的应用趋向于高速化。

高速电机通常是指转速超过10000r/min的电机，高速电机因其转速高，功率密度大，体积小，与负载可以直连，节约变速箱，可减少设备占地面积，提高系统效率。在高速电机领域，一般采用永磁结构，电机容量较小，不适合大功率应用场合。实心转子容量相对可以更大转子更加可靠，但是转子制造难度大，制造成本高。

中国实用新型专利“一种高速电机实心转子”(公开号：CN214799079U)公开了一种高速电机实心转子，包括：铁芯和焊接在所述铁芯端部的端环，所述铁芯和转轴一体成型，所述转轴的端部为锥度轴；所述铁芯的外圆均匀加工多个轴向空心槽，所述空心槽的数量为偶数且对称分布，将所述铁芯的外圆均匀分割成等宽条状。虽然本实用新型的技术方案，铁芯和转轴一体，端环和铁芯焊接在一起，在铁芯外圆上均匀加工多个轴向空心槽，将铁芯外圆均匀分割成等宽条状作为导磁体和导电体，能够承受较高的离心力，没有导条，从而避免了在电机高速运转时，转子导条断裂失效现象的发生，进一步保障了电机的安全性；但其对于高速异步电机整体式散热以及整体布局没有涉及。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种箱式高速异步电机，结构紧凑，成本低，适应较高转速工况。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种箱式高速异步电机，包括电机转子、电机定子、轴承和冷却系统，电机定子通过端盖与轴承连接，电机转子置于轴承上，冷却系统置于电机顶部，所述电机定子采用箱式机座，所述冷却系统包括设于电机定子轴伸端侧面的百叶窗盖板以及设于非轴伸端顶部的冷却装置；

所述电机定子包括定子铁芯和定子线圈，且定子铁芯的冲片为正方形冲片，而相邻冲片按120度夹角旋转布置，定子线圈端部还预留有由内到外的径向通道孔，且径向通道孔轴向位置与电机转子的转子平衡盘对应。

所述电机转子采用叠片转子结构，转子冲片套装于转子轴上，且转子冲片两端通过转子压圈压紧，而转子导条贯穿转子冲片和端环，转子压圈径向支撑端环，且端环的外圆还套设有非磁性护环，非磁性护环外侧装设平衡盘并沿轴向压紧非磁性护环。

所述轴承采用非标端盖式可倾瓦轴承，且端盖与轴承座为分体式结构，而端盖位于轴承下方。

所述转子平衡盘的端面和径向均设有平衡孔。

所述转子冲片、转子压圈、转子平衡盘上均设有轴向通风孔。

所述冷却装置包括离心风机和低压驱动电机。

本发明的有益效果是：

（1）该箱式高速异步电机，电机机座采用箱式机座，机座端侧面设置百叶窗盖板，非轴伸端顶部设有离心风机，整个冷却结构简单，无需外部水源进行热交换。另外轴承内盖处均为正压环境，大大减小了轴承润滑油向电机内部泄漏的几率；轴承用端盖式非标可倾瓦轴承，端盖直接位于轴承下部，相对于常规箱式电机A型轴承，轴承轴向支撑刚度好，转子运行稳定性高。

（2）定子铁芯冲片采用正方形冲片，无需按常规电机将冲片外圆冲制成整圆，减少工序，提高效率；另外正方形冲片可以更好地增加硅钢片的材料利用率；正方形冲片与常规圆形冲片相比，面积更大，散热条件更好。

（3）电机转子为叠片结构，叠片套装于轴上，两端压圈压紧，压圈外圆套装端环，在端环外圆加工时压圈可提供稳固的支撑，以确保端环外圆加工精度；由于端环与转子压圈在较长的结合面上接触，转子高速旋转时，转子压圈可保持端环仍在原来位置，从而可以让整个转子承受更高的离心力。

（4）定子线圈端部预留径向通道孔，能够进行整机高速动平衡，提高平衡精度。

（5）转子平衡盘在端面和径向两个方向均设有平衡孔，且装设于转子端面最接近不平衡区域，平衡精度高。

（6）转子平衡盘安装后直接压紧护环端面，保证护环轴向不串动，避免常规结构高速电机护环需要打孔造成护环应力下降的弊端。

（7）转子冲片、转子压圈、平衡盘均设有轴向通风孔，确保转子温度不至过高。

（8）与常规电机转子相比转子不设风扇，减少了风扇损坏的故障源，转子更加安全可靠。

（9）冷却系统与常规空水冷却器相比，无需外部水源，安装维护更方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是转子的结构示意图；

图3是转子压圈的主视图；

图4是转子压圈的剖视图；

图5是端环的主视图；

图6是端环的剖视图；

图7是定子铁芯的结构示意图；

图8是定子绕组的结构示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

本发明提供了一种箱式高速异步电机，如图1至图8所示。

一种箱式高速异步电机，包括电机转子1、电机定子4、轴承2和冷却系统，电机定子4通过端盖3与轴承2连接，电机转子1置于轴承2上，冷却系统置于电机顶部，所述电机定子4采用箱式机座，所述冷却系统包括设于电机定子4轴伸端侧面的百叶窗盖板5以及设于非轴伸端顶部的冷却装置；本实施例中，所述冷却装置包括离心风机和低压驱动电机，与常规电机转子1相比转子不设风扇，减少了风扇损坏的故障源，转子更加安全可靠。

所述电机定子1包括定子铁芯4-1和定子线圈4-2，且定子铁芯4-1的冲片为方形冲片，而相邻冲片按120度夹角旋转布置，定子线圈4-2端部还预留有由内到外的径向通道孔4-2-1，且径向通道孔4-2-1轴向位置与电机转子1的转子平衡盘1-7对应，预留径向通道孔4-2-1，能够进行整机高速动平衡，提高平衡精度。定子铁芯4-1冲片采用正方形冲片，无需按常规电机将冲片外圆冲制成整圆，减少工序，提高效率；另外正方形冲片可以更好地增加硅钢片的材料利用率；正方形冲片与常规圆形冲片相比，面积更大，散热条件更好。

所述电机转子1采用叠片转子结构，转子冲片1-2套装于转子轴1-1上，且转子冲片1-2两端通过转子压圈1-3压紧，而转子导条1-5贯穿转子冲片1-2和端环1-4，转子压圈1-3径向支撑端环，且端环1-4的外圆还套设有非磁性护环1-6，非磁性护环1-6外侧装设平衡盘1-7并沿轴向压紧非磁性护环1-6，转子平衡盘1-7安装后直接压紧护环1-6端面，保证护环1-6轴向不串动，避免常规结构高速电机护环需要打孔造成护环应力下降的弊端。转子冲片1-2叠片套装于轴上，两端转子压圈1-3压紧，转子压圈1-3外圆套装端环，在端环1-4外圆加工时转子压圈1-3可提供稳固的支撑，以确保端环1-4外圆加工精度；由于端环1-4与转子压圈1-3在较长的结合面上接触，转子高速旋转时，转子压圈1-3可保持端环1-4仍在原来位置，从而可以让整个转子承受更高的离心力。

所述轴承2采用非标端盖式可倾瓦轴承，且端盖3与轴承2为分体式结构，而端盖3位于轴承2下方。

所述转子平衡盘1-7的端面和径向均设有平衡孔，且装设于转子端面最接近不平衡区域，平衡精度高。

所述转子冲片1-2、转子压圈1-3、平衡盘1-7上均设有轴向通风孔1-8，确保转子温度不至过高，与常规电机转子相比转子不设风扇，减少了风扇损坏的故障源，转子更加安全可靠；同时，冷却系统与常规空水冷却器相比，无需外部水源，安装维护更方便。

更具体的，该箱式高速电机是由电机转子1，安装于箱式电机定子4上的端盖3以及轴承2构成；冷却的离心风机8及驱动电机7位于箱式电机顶部；轴承2采用非标端盖式可倾瓦轴承，电机端盖3与轴承2为分体式结构，且电机端盖3直接位于轴承2下方；电机定子4轴伸端侧面设有百叶窗盖板5，电机主接线盒6位于电机定子4侧面中部。

电机定子4中含有定子铁芯4-1，定子线圈4-2，定子铁芯4-1的冲片采用正方形冲片，相邻冲片按照120度旋转布置，定子线圈4-2端部在下线时预留由内到外的径向通道孔4-2-1，该径向通道孔4-2-1轴向位置与电机转子平衡盘1-7对应。电机转子1采用叠片转子结构，转子冲片1-2套装于转子轴1-1上，转子冲片1-2两端通过转子压圈1-3压紧，转子导条1-5贯穿冲片1-2和端环1-4，转子压圈1-3支撑端环1-4，端环1-4外圆热套非磁性护环1-6，转子平衡盘1-7装于靠近转子本体处，直接压紧非磁性护环1-6。

该电机机座采用箱式机座，机座端侧面设置百叶窗盖板，非轴伸端顶部设有离心风机，整个冷却结构简单，无需外部水源进行热交换。另外轴承内盖处均为正压环境，大大减小了轴承润滑油向电机内部泄漏的几率；轴承用端盖式非标可倾瓦轴承，端盖直接位于轴承下部，相对于常规箱式电机A型轴承，轴承轴向支撑刚度好，转子运行稳定性高。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“中心”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

Claims (6)

1.一种箱式高速异步电机，包括电机转子、电机定子、轴承和冷却系统，电机定子通过端盖与轴承连接，电机转子置于轴承上，冷却系统置于电机顶部，其特征在于：所述电机定子采用箱式机座，所述冷却系统包括设于电机定子轴伸端侧面的百叶窗盖板以及设于非轴伸端顶部的冷却装置；

所述电机定子包括定子铁芯和定子线圈，且定子铁芯的冲片为正方形冲片，而相邻冲片按120度夹角旋转布置，定子线圈端部还预留有由内到外的径向通道孔，且径向通道孔轴向位置与电机转子的转子平衡盘对应。

2.根据权利要求1所述的一种箱式高速异步电机，其特征在于：所述电机转子采用叠片转子结构，转子冲片套装于转子轴上，且转子冲片两端通过转子压圈压紧，而转子导条贯穿转子冲片和端环，转子压圈径向支撑端环，且端环的外圆还套设有非磁性护环，非磁性护环外侧装设平衡盘并沿轴向压紧非磁性护环。

3.根据权利要求1或2所述的一种箱式高速异步电机，其特征在于：所述轴承采用非标端盖式可倾瓦轴承，且端盖与轴承座为分体式结构，而端盖位于轴承下方。

4.根据权利要求3所述的一种箱式高速异步电机，其特征在于：所述转子平衡盘的端面和径向均设有平衡孔。

5.根据权利要求2所述的一种箱式高速异步电机，其特征在于：所述转子冲片、转子压圈、转子平衡盘上均设有轴向通风孔。

6.根据权利要求3所述的一种箱式高速异步电机，其特征在于：所述冷却装置包括离心风机和低压驱动电机。

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