CN218733733U - 一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其包括：电机壳，所述电机壳内固定安装有电机轴承；定子支架，所述定子支架密封设置于所述电机壳的右端口处，且所述定子支架与所述电机壳之间采用多个定子支架螺钉进行固定；电机转轴，所述电机转轴位于所述电机壳内，且所述电机转轴的外壁与所述电机轴承的内壁相固定；以及电流疏导机构，所述电流疏导机构设置于所述电机转轴的疏导腔内。本实用新型装置利用导电弹簧作为定、转子旋转端的接触部件以实现疏导回路，能对轴电压、轴电流进行有效疏导，从而提升轴承的使用寿命。

Description

一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置

技术领域

本实用新型具体涉及电流疏导装置技术领域，具体是一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置。

背景技术

高速电机具有体积小、功率密度大、可以直接连接驱动负载，省去传统机械增速装置，减小系统噪声和提供传动效率的特点，在新能源汽车、储能飞轮、高速离心压缩机等未来新型装备具有广阔应用前景，目前高速电机已成为国际电工领域研究热点之一。

高速电机采用变频供电时，首先由于电源电压含有高次的谐波分量，在电压脉波分量的作用下，定子绕组线圈端部、接线部分与转轴之间产生电磁感应，使转轴的电位发生变化，从而产生轴电压；其次在电机工作周围有较多的高压设备，在强磁场的作用下，转轴两端感应出轴电压；此外静止电荷的累积、感应元件的结缘下降、破损等因素，都会产生轴电压；轴电压形成后，一旦在转轴及机座、外壳间形成回路后，就产生轴电流。

正常情况下，转轴与轴承有润滑油膜的存在，油膜有绝缘作用，当轴电压较低时润滑油膜具有绝缘性能，但当轴电压增加到一定数值(尤其是电机启动时，轴承内部的油膜尚未稳定形成)，轴电压将击穿油膜进行放电形成轴电流，轴电流将经过轴承，又因为轴承接触面积小，接触部位将瞬间产生高温，造成轴承局部电腐蚀，从而缩短设备轴承寿命。

目前解决轴电压和轴电流的主要方式为有隔断方式和疏导方式这两种，隔断方式主要采用绝缘轴承的方式，如陶瓷球轴承，但成本高且更换不方便；疏导方式可采用导电油封、导电碳刷、碳纤维环，存在的问题是更换不方便，且容易产生粉尘和二次污染，对轴承造成新的磨损。

实用新型内容

为此，本实用新型提出一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其包括：

电机壳，所述电机壳内固定安装有电机轴承；

定子支架，所述定子支架密封设置于所述电机壳的右端口处，且所述定子支架与所述电机壳之间采用多个定子支架螺钉进行固定；

电机转轴，所述电机转轴位于所述电机壳内，且所述电机转轴的外壁与所述电机轴承的内壁相固定；

以及电流疏导机构，所述电流疏导机构设置于所述电机转轴的疏导腔内，所述电流疏导机构的右端与定子支架相连接，使得所述电流疏导机构能够将电机轴电压、轴电流传递到电机壳上，并形成疏导回路。

进一步，作为优选所述电流疏导机构包括转子支架、转子电路板、定子电路板、定子插针以及转子插针，所述转子支架固定设置于所述疏导腔内，所述转子电路板采用多个转子螺钉固定安装在所述转子支架的右端面上，所述转子电路板上固定焊接有转子插针；

所述转子插针的右端匹配插入至定子插针左端面的中空导孔内，所述定子插针的右端固定焊接在定子电路板上，且所述定子电路板采用多个定子螺钉固定安装在所述定子支架的左端面上。

进一步，作为优选，所述定子插针的中空导孔内壁上设置有环槽，所述环槽内设置有导电弹簧，且所述导电弹簧接触于所述转子插针的外壁与所述定子插针的中空导孔内壁之间。

进一步，作为优选，所述导电弹簧设置为环形弹簧。

进一步，作为优选，所述转子电路板包括转子电路板外焊盘、转子电路板内焊盘以及转子PCB导线，所述转子电路板内焊盘的外侧方圆周阵列有三个转子电路板外焊盘，且每个所述转子电路板外焊盘均采用转子PCB导线连接在转子电路板内焊盘上，所述转子电路板内焊盘内焊接有所述转子插针。

进一步，作为优选，所述定子电路板包括定子电路板外焊盘、定子电路板内焊盘以及定子PCB导线，所述定子电路板内焊盘的外侧方圆周阵列有三个定子电路板外焊盘，且每个所述定子电路板外焊盘均采用定子PCB导线连接在定子电路板内焊盘上，所述定子电路板内焊盘内焊接有所述定子插针。

本实用新型采用以上技术,与现有的技术相比具有以下有益效果：本实用新型装置利用导电弹簧作为定、转子旋转端的接触部件以实现疏导回路，能对轴电压、轴电流进行有效疏导，从而提升轴承的使用寿命，相对于传统的隔断及疏导方式，本实用新型还具有成本低、更换方便、无粉尘等二次污染等特点。

附图说明

图1为一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置的结构剖视图；

图2为一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置中转子插针与定子插针的连接示意图；

图3为一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置中转子电路板的结构示意图；

图4为一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置中定子电路板的结构示意图；

图5为一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置中导电弹簧的结构示意图。

图中：1、电机壳；2、电机轴承；3、电机转轴；4、定子支架；5、转子支架；6、转子电路板；7、定子电路板；8、转子螺钉；9、定子插针；10、导电弹簧；11、转子插针；12、定子螺钉；13、定子支架螺钉；14、转子电路板外焊盘；15、转子电路板内焊盘；16、定子电路板外焊盘；17、定子电路板内焊盘；18、环槽；19、转子PCB导线；20、定子PCB导线。

具体实施方式

结合本实用新型实施例中的附图，下面将对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

实施例：请参阅附图1-5，本实用新型提供一种技术方案：一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其包括：

电机壳1，电机壳1内固定安装有电机轴承2；

定子支架4，定子支架4密封设置于电机壳1的右端口处，且定子支架4与电机壳1之间采用多个定子支架螺钉13进行固定；

电机转轴3，电机转轴3位于电机壳1内，且电机转轴3的外壁与电机轴承2的内壁相固定；

以及电流疏导机构，电流疏导机构设置于电机转轴3的疏导腔内，电流疏导机构的右端与定子支架4相连接，使得电流疏导机构能够将电机轴电压、轴电流传递到电机壳1上，并形成疏导回路。

本实施例中，电流疏导机构包括转子支架5、转子电路板6、定子电路板7、定子插针9以及转子插针11，转子支架5固定设置于疏导腔内，转子电路板6采用多个转子螺钉8固定安装在转子支架5的右端面上，转子电路板6上固定焊接有转子插针11；

转子插针11的右端匹配插入至定子插针9左端面的中空导孔内，定子插针9的右端固定焊接在定子电路板7上，且定子电路板7采用多个定子螺钉12固定安装在定子支架4的左端面上。

本实施例中，定子插针9的中空导孔内壁上设置有环槽18，环槽18内设置有导电弹簧10，且导电弹簧10接触于转子插针11的外壁与定子插针9的中空导孔内壁之间。

本实施例中，导电弹簧10设置为环形弹簧。

本实施例中，转子电路板6包括转子电路板外焊盘14、转子电路板内焊盘15以及转子PCB导线19，转子电路板内焊盘15的外侧方圆周阵列有三个转子电路板外焊盘14，且每个转子电路板外焊盘14均采用转子PCB导线19连接在转子电路板内焊盘15上，转子电路板内焊盘15内焊接有转子插针11；

具体的，转子电路板内焊盘15固定焊接在转子插针11的侧壁上，且利用转子螺钉8穿过转子电路板外焊盘14将转子电路板6固定到转子支架5上。

本实施例中，定子电路板7包括定子电路板外焊盘16、定子电路板内焊盘17以及定子PCB导线20，定子电路板内焊盘17的外侧方圆周阵列有三个定子电路板外焊盘16，且每个定子电路板外焊盘16均采用定子PCB导线20连接在定子电路板内焊盘17上，定子电路板内焊盘17内焊接有定子插针9；

具体的，定子电路板内焊盘17固定焊接在定子插针9上，且利用定子螺钉12穿过定子电路板7的外焊盘16将定子电路板7固定到定子支架4上。

本实用新型装置的工作原理：电机高速旋转，轴电压汇聚在电机转轴3上，将依次通过转子支架5、转子螺钉8、转子电路板6、转子插针11、导电弹簧10、定子插针9、定子电路板7、定子螺钉12、定子支架4，最后再通过定子支架螺钉13传递到电机壳1，形成疏导回路；

在电机高速旋转过程中，轴电压击穿油膜进行放电形成轴电流，而轴电流经过轴承会使得接触部位瞬间产生高温，造成轴承局部电腐蚀，缩短设备轴承寿命。本实用新型通过实现疏导回路，能对轴电压、轴电流进行有效疏导，从而提升轴承的使用寿命。

以上所述，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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其特征在于，其包括：

电机壳(1)，所述电机壳(1)内固定安装有电机轴承(2)；

定子支架(4)，所述定子支架(4)密封设置于所述电机壳(1)的右端口处，且所述定子支架(4)与所述电机壳(1)之间采用多个定子支架螺钉(13)进行固定；

电机转轴(3)，所述电机转轴(3)位于所述电机壳(1)内，且所述电机转轴(3)的外壁与所述电机轴承(2)的内壁相固定；

以及电流疏导机构，所述电流疏导机构设置于所述电机转轴(3)的疏导腔内，所述电流疏导机构的右端与定子支架(4)相连接，使得所述电流疏导机构能够将电机轴电压、轴电流传递到电机壳(1)上，并形成疏导回路。

2.根据权利要求1所述的一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其特征在于：所述电流疏导机构包括转子支架(5)、转子电路板(6)、定子电路板(7)、定子插针(9)以及转子插针(11)，所述转子支架(5)固定设置于所述疏导腔内，所述转子电路板(6)采用多个转子螺钉(8)固定安装在所述转子支架(5)的右端面上，所述转子电路板(6)上固定焊接有转子插针(11)；

所述转子插针(11)的右端匹配插入至定子插针(9)左端面的中空导孔内，所述定子插针(9)的右端固定焊接在定子电路板(7)上，且所述定子电路板(7)采用多个定子螺钉(12)固定安装在所述定子支架(4)的左端面上。

3.根据权利要求2所述的一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其特征在于：所述定子插针(9)的中空导孔内壁上设置有环槽(18)，所述环槽(18)内设置有导电弹簧(10)，且所述导电弹簧(10)接触于所述转子插针(11)的外壁与所述定子插针(9)的中空导孔内壁之间。

4.根据权利要求3所述的一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其特征在于：所述导电弹簧(10)设置为环形弹簧。

5.根据权利要求2所述的一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其特征在于：所述转子电路板(6)包括转子电路板外焊盘(14)、转子电路板内焊盘(15)以及转子PCB导线(19)，所述转子电路板内焊盘(15)的外侧方圆周阵列有三个转子电路板外焊盘(14)，且每个所述转子电路板外焊盘(14)均采用转子PCB导线(19)连接在转子电路板内焊盘(15)上，所述转子电路板内焊盘(15)内焊接有所述转子插针(11)。

6.根据权利要求2所述的一种基于弹簧接触结构的电机轴电压、轴电流疏导装置，其特征在于：所述定子电路板(7)包括定子电路板外焊盘(16)、定子电路板内焊盘(17)以及定子PCB导线(20)，所述定子电路板内焊盘(17)的外侧方圆周阵列有三个定子电路板外焊盘(16)，且每个所述定子电路板外焊盘(16)均采用定子PCB导线(20)连接在定子电路板内焊盘(17)上，所述定子电路板内焊盘(17)内焊接有所述定子插针(9)。

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