CN220342155U - 一种煤矿用防爆永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种煤矿用防爆永磁同步电机，包括防爆外壳，设于防爆外壳内的定子、转子，与转子固定连接的转轴，固定设于转轴后端的旋转变压器，与防爆外壳固连的接线腔，设于接线腔内用于实现防爆接线的接线装置，以及用于降温的水冷机构；定子包括定子铁芯和由扁铜线在定子铁芯上绕制成的定子绕组，防爆外壳包括压装成一体的外壳体和内壳体以及后端盖；后端盖固定设于外壳体和内壳体的后端面上；后端盖上设有被接线腔封闭的旋变安装腔以及引线机构安装腔；旋转变压器设于后端盖的旋变安装腔内，接线装置的引线机构设于后端盖的引线机构安装腔内。本实用新型相对于同类电机体积小、用材少、成本低，功率密度高，噪音小，散热及防爆性能更好。

Description

一种煤矿用防爆永磁同步电机

技术领域

本实用新型涉及永磁同步电机技术领域，具体涉及一种煤矿用防爆永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电机因具有更好的功率密度、能量转换效率及温升控制等特点，在煤矿诸如无轨胶轮车驱动系统等应用场合得到广泛应用，而目前煤矿所采用的防爆永磁同步电机一般采用定子绕组为圆铜线的防爆永磁同步电机驱动，其受定子绕组槽满率的影响，功率密度有待进一步提高，运行时噪音相对较大，运行时散热性能有待进一步提升，并且整体相对体型较大，比较笨重且制造成本较高。因此，针对上述存在的技术问题，研制更为先进适用的煤矿现有防爆永磁同步电机，是内业人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是：为解决现有技术中存在的技术问题，提供一种新型的煤矿用防爆永磁同步电机。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的煤矿用防爆永磁同步电机，包括防爆外壳，设于上述防爆外壳内的定子、转子，与上述转子固定连接并伸出于防爆外壳的转轴，固定设于上述转轴后端的旋转变压器，其结构特点是：还包括与防爆外壳固定连接的接线腔，设于上述接线腔内用于实现防爆接线的接线装置，以及用于降温的水冷机构；上述定子包括定子铁芯和由扁铜线在定子铁芯上绕制成的定子绕组。

进一步的方案是：上述防爆外壳包括外壳体、内壳体、前端盖、前小端盖以及后端盖；上述外壳体和内壳体压装焊接成一体，前端盖固定设于外壳体的前端面上，前小端盖固定设于前端盖中间处的前端面上；后端盖固定设于外壳体和内壳体的后端面上；上述后端盖上设有旋变安装腔以及引线机构安装腔；上述旋转变压器设于上述后端盖的旋变安装腔内。

进一步的方案是：上述接线腔包括腔体和封盖；上述腔体为由主体部、前连接板以及后连接板一体或固定连接构成的中空结构件，上述接线腔由其腔体的前连接板与上述防爆外壳的后端盖固定连接；封盖与腔体的后连接板固定连接。

进一步的方案是：上述接线腔的腔体的主体部为整体呈圆筒状但下端为平面的中空结构件，后连接板的形状与主体部相适应，封盖与后连接板的形状及大小相配合，前连接板为圆环形结构件，前连接板的大小与上述防爆外壳的后端盖相配合。

进一步的方案是：上述接线装置包括固定设于上述接线腔的腔体上的三个高压接线嘴和一个低压接线嘴，设于上述防爆外壳的后端盖的引线机构安装腔上用于防爆外壳与接线腔之间接线电连接的引线机构以及设于引线机构上的接线柱；上述接线装置的引线机构和接线柱以及防爆外壳的后端盖的旋变安装腔和引线机构安装腔均被接线腔封闭。

进一步的方案是：上述水冷机构包括固定设于上述防爆外壳的外壳体上的进水嘴和出水嘴，以及在防爆外壳的内壳体的外周设置的冷却水道；上述冷却水道的两端分别与进水嘴和出水嘴相通。

进一步的方案是：上述的煤矿用防爆永磁同步电机还包括固定设于上述防爆外壳中间部位下侧的安装座。

本实用新型具有积极的效果：（1）本实用新型通过整体结构特别是定子结构的改进设计，并通过采用铜质扁线制作定子绕组，使其相对于煤矿现有防爆永磁同步电机采用的铜质圆线制作定子绕组，在相同输出功率的前提下本实用新型的体积更小、用材更少、成本更低，槽满率提升，功率密度更高；并且运行时电磁噪音更低，散热性能更好。（2）本实用新型通过包括接线腔和接线装置在内的结构设计，能够显著提升电机的整体防爆性能，更适于煤矿使用。（3）本实用新型通过接线腔的外部结构设计，能够节约电机制造成本，减轻电机整体重量，且利于各高低压接线嘴的稳定安装。

附图说明

图1为本实用新型的前端正视结构示意图；

图2为图1的后视图；

图3为图1的右视图；

图4为本实用新型的立体结构示意图；

图5为本实用新型的剖视图。

上述附图中的附图标记如下：

防爆外壳1，外壳体11，内壳体12，前端盖13，前小端盖14，后端盖15，旋变安装腔15-1，小盖板15-2，引线机构安装腔15-3；

定子2；转子3；转轴4，轴承41，骨架油封42；旋转变压器5；

接线腔6，腔体61，主体部61-1，前连接板61-2，后连接板61-3，封盖62；

接线装置7，高压接线嘴71，低压接线嘴72，引线机构73，接线柱74；

水冷机构8，进水嘴81，出水嘴82，冷却水道83；

安装座9。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

（实施例1）

见图1至图5，本实施例的煤矿用防爆永磁同步电机，其主要由防爆外壳1、定子2、转子3、转轴4、旋转变压器5、接线腔6、接线装置7、水冷机构8以及安装座9组成。

防爆外壳1包括外壳体11、内壳体12、前端盖13、前小端盖14以及后端盖15。外壳体11和内壳体12压装焊接成一体，前端盖13固定设于外壳体11的前端面上，前小端盖14固定设于前端盖13中间处的前端面上；后端盖15固定设于外壳体11和内壳体12的后端面上。后端盖15为异形结构件，后端盖15设有用于安装旋转变压器5的旋变安装腔15-1，固定设于后端盖15上用于将旋变安装腔15-1封闭的小盖板15-2，以及用于安装引线机构的引线机构安装腔15-3。

定子2主要由定子铁芯和扁线绕组构成；定子铁芯上按照设定的槽间距设有多个扁线发卡插槽，扁线绕组以发卡形式设于扁线发卡插槽内，定子2经过内壳体11的内壁上设置的键槽导向嵌入防爆外壳1中。本实施例的定子2的绕组采用不同于煤矿现有防爆永磁同步电机采用的铜质圆线，而采用铜质扁线，并采用相适应的定子铁芯进行缠绕，使得在相同输出功率的前提下本实施例的电机的体积更小、用材更少、成本更低，槽满率提升，功率密度更高；并且运行时电磁噪音更低，散热性能更好。

转子3可转动地穿设在定子2的定子铁芯中间；转轴4固定穿设在转子3的中间，转轴4的前后两端各压入一个配设的轴承41和一个骨架油封42进行密封安装，前后两端的轴承41分别设于前端盖13和后端盖15上，从而使得转子3和转轴4可依托防爆外壳1的支撑整体旋转。此结构同于现有技术，不作赘述。

旋转变压器5固定设于转轴4的后端，且设于后端盖15的旋变安装腔15-1内。旋转变压器5为市购件，其结构和工作原理同于现有技术，不作赘述。

接线腔6包括腔体61和封盖62；腔体61为由主体部61-1、前连接板61-2以及后连接板61-3一体或固定连接构成的中空结构件，封盖62与后连接板61-3防爆固定连接，接线腔6由其腔体61的前连接板61-2与防爆外壳1的后端盖15防爆固定连接。防爆固定连接的方式按照煤矿行业标准实施，不作赘述。作为优选方式，主体部61-1为整体呈圆筒状但下端为平面的中空结构件，后连接板61-3的形状与主体部61-1相适应，封盖62与后连接板61-3的形状及大小相配合，前连接板61-2为圆环形结构件，前连接板61-2的大小与防爆外壳1的后端盖15相配合。接线腔6采用外周尺寸明显小于防爆外壳1的外周尺寸且下端呈平面的结构设计，能够节约电机制造成本，减轻电机整体重量，利于接线装置7中的相关构件的安装。

接线装置7用于实现本实施例的电机的防爆接线。作为一种具体实现方式，接线装置7包括固定设于接线腔6的腔体61的主体部61-1下端面上的三个电源线走线的高压接线嘴71和一个控制信号线走线的低压接线嘴72，设于防爆外壳1的后端盖15的引线机构安装腔15-3上用于防爆外壳1与接线腔6之间接线电连接的引线机构73以及设于引线机构73上的接线柱74。接线装置7的引线机构73和接线柱74以及防爆外壳1的后端盖15的旋变安装腔15-1和引线机构安装腔15-3均被接线腔6封闭，以利防爆。

水冷机构8用于本实施例的电机运行时的降温。作为一种具体实现方式，本实施例的水冷机构8包括固定设于防爆外壳1的外壳体11上的进水嘴81和出水嘴82，以及在防爆外壳1的内壳体12的外周设置的冷却水道83；冷却水道83的两端分别与进水嘴81和出水嘴82相通。

安装座9作为优选方式设置，安装座9固定设于防爆外壳1的外壳体11的中间部位的下侧。

以上实施例是对本实用新型的具体实施方式的说明，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变换和变化而得到相对应的等同的技术方案，因此所有等同的技术方案均应该归入本实用新型的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种煤矿用防爆永磁同步电机，包括防爆外壳，设于所述防爆外壳内的定子、转子，与所述转子固定连接并伸出于防爆外壳的转轴，固定设于所述转轴后端的旋转变压器，其特征在于：还包括与防爆外壳固定连接的接线腔，设于所述接线腔内用于实现防爆接线的接线装置，以及用于降温的水冷机构；所述定子包括定子铁芯和由扁铜线在定子铁芯上绕制成的定子绕组。

2.根据权利要求1所述的煤矿用防爆永磁同步电机，其特征在于：所述防爆外壳包括外壳体、内壳体、前端盖、前小端盖以及后端盖；所述外壳体和内壳体压装焊接成一体，前端盖固定设于外壳体的前端面上，前小端盖固定设于前端盖中间处的前端面上；后端盖固定设于外壳体和内壳体的后端面上；所述后端盖上设有旋变安装腔以及引线机构安装腔；所述旋转变压器设于所述后端盖的旋变安装腔内。

3.根据权利要求2所述的煤矿用防爆永磁同步电机，其特征在于：所述接线腔包括腔体和封盖；所述腔体为由主体部、前连接板以及后连接板一体或固定连接构成的中空结构件，所述接线腔由其腔体的前连接板与所述防爆外壳的后端盖固定连接；封盖与腔体的后连接板固定连接。

4.根据权利要求3所述的煤矿用防爆永磁同步电机，其特征在于：所述接线腔的腔体的主体部为整体呈圆筒状但下端为平面的中空结构件，后连接板的形状与主体部相适应，封盖与后连接板的形状及大小相配合，前连接板为圆环形结构件，前连接板的大小与所述防爆外壳的后端盖相配合。

5.根据权利要求3所述的煤矿用防爆永磁同步电机，其特征在于：所述接线装置包括固定设于所述接线腔的腔体上的三个高压接线嘴和一个低压接线嘴，设于所述防爆外壳的后端盖的引线机构安装腔上用于防爆外壳与接线腔之间接线电连接的引线机构以及设于引线机构上的接线柱；所述接线装置的引线机构和接线柱以及防爆外壳的后端盖的旋变安装腔和引线机构安装腔均被接线腔封闭。

6.根据权利要求2所述的煤矿用防爆永磁同步电机，其特征在于：所述水冷机构包括固定设于所述防爆外壳的外壳体上的进水嘴和出水嘴，以及在防爆外壳的内壳体的外周设置的冷却水道；所述冷却水道的两端分别与进水嘴和出水嘴相通。

7.根据权利要求1～6任一所述的煤矿用防爆永磁同步电机，其特征在于：还包括固定设于所述防爆外壳中间部位下侧的安装座。