CN219802101U - 一种永磁直驱一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁直驱一体机，涉及动力器械技术领域，电机采用32级设计，可以直接以低速大扭矩驱动皮带机滚筒，减少了传动中的机械损耗，提升了能量传递效率；减小了一体机变频部分厚度方向的尺寸。方案要点为：电机和变频壳体，定子通过热套安装在机座上，转子通过圆柱滚子轴承和深沟球轴承安装在机座内部，圆柱滚子轴承压装在前端盖的轴承室内，深沟球轴承压装在后端盖的轴承室内，前端盖和后端盖固定安装在机座中，前轴承外盖和前轴承内盖固定连接在前端盖上，后轴承内盖和后轴承外盖固定安装在后端盖上；变频壳体下部一侧安装有两个控制箱，变频壳体上部一侧安装有滤波器件。本实用新型主要用于煤矿输送机中。

Description

一种永磁直驱一体机

技术领域

本实用新型涉及动力器械技术领域，尤其涉及一种永磁直驱一体机。

背景技术

传统皮带输送机系统的动力部除皮带机本身的滚筒外，是由减速机、联轴节及电动机组成。

上述传动系统的特点是电动机采用变频一体机或者分体电动机加变频壳体，电机的转速通常为1490转左右，通过减速机减速增扭后驱动皮带机；目前传动链中减速机多为三级减速机，不可避免的增加了机械效率损耗。

实用新型内容

本实用新型提供了一种永磁直驱一体机，电机采用32级设计，可以直接以低速大扭矩驱动皮带机滚筒，相比于现有技术，减少了传动中的机械损耗，提升了能量传递效率。

除此之外，本实用新型变频器采用单元模块化设计，水冷板位于电机的变频器安装板内侧，通过变频器内部一圈螺丝安装在变频壳体上，减小了一体机变频部分厚度方向的尺寸。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供一种永磁直驱一体机,包括：电机和变频壳体，所述电机两侧固定连接安装板，以供安装所述变频壳体；所述电机由机座、定子、转子、前端盖、前轴承外盖、前轴承内盖、圆柱滚子轴承、深沟球轴承、后轴承内盖、后端盖、后轴承外盖组成，所述定子通过热套安装在所述机座上，所述转子通过所述圆柱滚子轴承和所述深沟球轴承安装在所述机座内部，所述圆柱滚子轴承压装在所述前端盖的轴承室内，所述深沟球轴承压装在所述后端盖的轴承室内，所述前端盖和所述后端盖固定安装在所述机座中，所述前轴承外盖和所述前轴承内盖固定连接在所述前端盖上，所述后轴承内盖和所述后轴承外盖固定安装在后端盖上；所述变频壳体下部一侧安装有两个控制箱，所述变频壳体上部一侧安装有滤波器件。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,还包括：

所述变频壳体下部安装有水冷板，所述水冷板上安装有功率器件,所述水冷板内部含有折返式水道，以便工作时内部流动的冷却水冷却所述功率器件。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,还包括：

所述变频壳体上安装有电容撑板和电容支撑块，用于支撑电力电容；所述电力电容与所述功率器件通过螺栓连接，所述电力电容与所述功率器件中间安装有叠层母排。

进一步的，所述的永磁直驱一体机，所述电力电容包括：

所述电力电容上、下两端设有电容安装板，所述电容安装板上有安装孔，所述安装孔通过螺栓与所述电容撑板连接。

进一步的，所述的永磁直驱一体机，所述电力电容还包括：

所述电力电容上设有把手，所述电力电容侧面有四个接线端子套，用于与所述叠层母排电连接。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,还包括：变频器；

所述变频器安装在所述变频壳体内部，变频壳体通过细电缆与变频器内部电源连接。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,所述变频器包括：

所述变频器为电压型交-直-交变频器，包含整流单元、电容储能单元、功率逆变单元和主控单元，所述整流单元与所述功率逆变单元在同一个平面上，两者上方均安装有所述叠层母排。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,所述滤波器件包括：

所述滤波器件通过电抗安装块安装在所述变频壳体内部。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,所述滤波器件还包括：

所述滤波器件线包和左、右侧压板中间设有定位块。

进一步的，所述的永磁直驱一体机,所述电机包括：

所述电机采用32级设计，所述转子中的永磁体沿圆周方向均匀分布，所述定子冲片采用72槽设计。

本实用新型提供了一种永磁直驱一体机，电机采用32级设计，可以直接以低速大扭矩驱动皮带机滚筒，相比于现有技术，减少了传动中的机械损耗，提升了能量传递效率。

除此之外，本实用新型变频器采用单元模块化设计，水冷板位于电机的变频器安装板内侧，通过变频器内部一圈螺丝安装在变频壳体上，减小了一体机变频部分厚度方向的尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，附图仅用于示出实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例中一种永磁直驱一体机组成结构示意图；

图2为本实用新型实施例中一种电机组成结构示意图；

图3为本实用新型实施例中一种永磁体示意图；

图4为本实用新型实施例中一种定子冲片示意图；

图5为本实用新型实施例中一种变频器组成结构示意图；

图6为本实用新型实施例中另一种永磁直驱一体机组成结构示意图；

图7为本实用新型实施例中一种变频壳体组成结构示意图；

图8为本实用新型实施例中一种电力电容组成结构示意图。

图中，1.电机，10.机座，11.定子，111.定子冲片，12.转子，121.永磁体，13.前端盖，14.前轴承外盖，15.前轴承内盖，16.圆柱滚子轴承，17.深沟球轴承，18.后轴承内盖，19.后端盖，110.后轴承外盖，2.变频壳体，21.电容撑板,22.电容支撑块,23.变频器，231.整流单元，232.电容储能单元，233.功率逆变单元，234.主控单元，3.安装板，4.控制箱，5.滤波器件，51.电抗安装块，52.定位块，6.水冷板，61.折返式水道,7.功率器件,8.电力电容,81.电容安装板，82.安装孔，83.把手，9.叠层母排。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另有定义，本实用新型所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本实用新型中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本实用新型实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本实用新型实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。

在本实用新型实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。

在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型例中的具体含义。

本实用新型实施例提供一种永磁直驱一体机,如图1所示，包括：电机1和变频壳体2，所述电机1两侧固定连接安装板3，以供安装所述变频壳体2。

其中，电机1两侧焊接安装板3，所述安装板用于安装变频壳体2。

如图2所示，所述电机1由机座10、定子11、转子12、前端盖13、前轴承外盖14、前轴承内盖15、圆柱滚子轴承16、深沟球轴承17、后轴承内盖18、后端盖19、后轴承外盖110组成，所述定子11通过热套安装在所述机座10上，所述转子12通过所述圆柱滚子轴承16和所述深沟球轴承17安装在所述机座10内部，所述圆柱滚子轴承16压装在所述前端盖13的轴承室内，所述深沟球轴承17压装在所述后端盖19的轴承室内，所述前端盖13和所述后端盖19固定安装在所述机座10中，所述前轴承外盖14和所述前轴承内盖15固定连接在所述前端盖13上，所述后轴承内盖18和所述后轴承外盖110固定安装在后端盖19上。

其中，前端盖13和后端盖19通过螺栓安装在机座10中，前轴承外盖14和前轴承内盖15通过螺栓连接在前端盖13上，后轴承内盖18和后轴承外盖110通过螺栓安装在后端盖19上。

本实用新型电机1采用32级矿用隔爆型三相同步永磁直驱设计，如图3所示，转子12中的永磁体121沿圆周方向均匀分布，如图4所示，定子冲片111采用72槽设计。

如图1所示，所述变频壳体2下部一侧安装有两个控制箱4，所述变频壳体2上部一侧安装有滤波器件5。

其中，变频器23安装在变频壳体2内部，如图5所示，变频器23为电压型交-直-交变频器，包含整流单元231、电容储能单元232、功率逆变单元233和主控单元234，所述整流单元231与所述功率逆变单元233在同一个平面上，两者上方均安装有所述叠层母排9。

变频壳体2通过细电缆与变频器23内部电源连接，用于给外部提供220V交流电或24V直流电。变频壳体2与变频器23中的主控单元234相连接，用于确定站号并与上位机通信，主控单元234控制整流单元231中的二极管将输入交流电整流成直流电，同时控制功率逆变单元233中的IGBT工作将直流电逆变成交流电，驱动电机1运行；并监测功率逆变单元233输出电流。

本实用新型输入电源为3300V三相交流电，整流单元231采用6脉波整流，即输入一路三相(R、S、T)3300V交流电。用于输入3300V动力电源的电缆连接器插座与滤波器件5的输入端相连，滤波器件5的输出端与主接触器的输入端相连，主接触器的输出端与整流单元231相连，整流单元231将输入变频器23的3300V交流电整流成直流电，6脉波整流减少了整流器件的使用数量，降低了成本并有利于控制一体机用变频器部分的体积。

电容储能单元232由三个电力电容8并联组成，将整流后的电流转换成电能储存，保持直流电压的稳定；电力电容8安装于叠层母排9上方，通过电容撑板21与电容支撑块22固定安装在变频壳体上。

功率逆变单元233采用三电平逆变，相较于两电平逆变，三电平每相桥臂上使用到了4个IGBT，共使用了12个IGBT。功率逆变单元233每相桥臂的中间两个IGBT并联有两个钳位二极管，使得中间两个IGBT导通时把电平钳位在零电位，即在正、负两种电平上增加零电平，使其形成三电平，改善了输出电压波形，有效降低了电磁干扰，且每个功率器件7承受的关断电压钳位在母线电压的一半。功率逆变单元233每相桥臂中在钳位二极管两端装有均压电阻，起到均压的作用。

其中，如图6所示，控制箱4用于控制变频器23，滤波器件5通过电抗安装块51安装在变频壳体2内部，滤波器件5线包和左、右侧压板中间设有定位块52。

变频壳体2下部安装有水冷板6，所述水冷板6上安装有功率器件7,所述水冷板6内部含有折返式水道61，以便工作时内部流动的冷却水冷却所述功率器件7。

水冷板6的正投影面积小于变频壳体2的正投影面积，水冷板6位于电机1的安装板3内侧，通过变频器23内部一圈螺丝安装在变频壳体2上。

如图7所示，变频壳体2上安装有电容撑板21和电容支撑块22，用于支撑电力电容8；所述电力电容8与所述功率器件7通过螺栓连接，所述电力电容8与所述功率器件7中间安装有叠层母排9。

如图8所示，所述电力电容8上、下两端设有电容安装板81，所述电容安装板81上有安装孔82，所述安装孔82通过螺栓与所述电容撑板21连接。

所述电力电容8上设有把手83，所述电力电容8侧面有四个接线端子套，用于与所述叠层母排9电连接。

本实用新型提供了一种永磁直驱一体机，电机采用32级设计，可以直接以低速大扭矩驱动皮带机滚筒，相比于现有技术，减少了传动中的机械损耗，提升了能量传递效率。

除此之外，本实用新型变频器采用单元模块化设计，水冷板位于电机的变频器安装板内侧，通过变频器内部一圈螺丝安装在变频壳体上，减小了一体机变频部分厚度方向的尺寸。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型技术方案，非对其限制；尽管参照前述各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各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种永磁直驱一体机,其特征在于，包括：电机（1）和变频壳体（2），所述电机（1）两侧固定连接安装板（3），以供安装所述变频壳体（2）；所述电机（1）由机座（10）、定子（11）、转子（12）、前端盖（13）、前轴承外盖（14）、前轴承内盖（15）、圆柱滚子轴承（16）、深沟球轴承（17）、后轴承内盖（18）、后端盖（19）、后轴承外盖（110）组成，所述定子（11）通过热套安装在所述机座（10）上，所述转子（12）通过所述圆柱滚子轴承（16）和所述深沟球轴承（17）安装在所述机座（10）内部，所述圆柱滚子轴承（16）压装在所述前端盖（13）的轴承室内，所述深沟球轴承（17）压装在所述后端盖（19）的轴承室内，所述前端盖（13）和所述后端盖（19）固定安装在所述机座（10）中，所述前轴承外盖（14）和所述前轴承内盖（15）固定连接在所述前端盖（13）上，所述后轴承内盖（18）和所述后轴承外盖（110）固定安装在后端盖（19）上；所述变频壳体（2）下部一侧安装有两个控制箱（4），所述变频壳体（2）上部一侧安装有滤波器件（5）。

2.根据权利要求1所述的永磁直驱一体机,其特征在于，还包括：

所述变频壳体（2）下部安装有水冷板（6），所述水冷板（6）上安装有功率器件（7），所述水冷板（6）内部含有折返式水道（61），以便工作时内部流动的冷却水冷却所述功率器件（7）。

3.根据权利要求2所述的永磁直驱一体机,其特征在于，还包括：

所述变频壳体（2）上安装有电容撑板（21）和电容支撑块（22），用于支撑电力电容（8）；所述电力电容（8）与所述功率器件（7）通过螺栓连接，所述电力电容（8）与所述功率器件（7）中间安装有叠层母排（9）。

4.根据权利要求3所述的永磁直驱一体机,其特征在于，所述电力电容（8）包括：

所述电力电容（8）上、下两端设有电容安装板（81），所述电容安装板（81）上有安装孔（82），所述安装孔（82）通过螺栓与所述电容撑板（21）连接。

5.根据权利要求3或4所述的永磁直驱一体机,其特征在于，所述电力电容（8）还包括：

所述电力电容（8）上设有把手（83），所述电力电容（8）侧面有四个接线端子套，用于与所述叠层母排（9）电连接。

6.根据权利要求3所述的永磁直驱一体机,其特征在于，还包括：变频器（23）；

所述变频器（23）安装在所述变频壳体（2）内部，变频壳体（2）通过细电缆与变频器（23）内部电源连接。

7.根据权利要求6所述的永磁直驱一体机,其特征在于，所述变频器（23）包括：

所述变频器（23）为电压型交-直-交变频器，包含整流单元（231）、电容储能单元（232）、功率逆变单元（233）和主控单元（234），所述整流单元（231）与所述功率逆变单元（233）在同一个平面上，两者上方均安装有所述叠层母排（9）。

8.根据权利要求1所述的永磁直驱一体机,其特征在于，所述滤波器件（5）包括：

所述滤波器件（5）通过电抗安装块（51）安装在所述变频壳体（2）内部。

9.根据权利要求1或8所述的永磁直驱一体机,其特征在于，所述滤波器件（5）还包括：

所述滤波器件（5）线包和左、右侧压板中间设有定位块（52）。