PL69252Y1 - Osłona ognioszczelna enkodera silnika elektrycznego - Google Patents

Abstract

Osłona ognioszczelna enkodera (7) silnika elektrycznego: cylindryczna, metalowa, wykonana jako odlew ze staliwa lub żeliwa, bądź wytłoczona lub spawana z blachy stalowej jest osadzona na tarczy łożyskowej (3) silnika na zamek i jest przykręcona śrubami. Przewody pomiarowe z enkodera (7) są wyprowadzone przez otwór (1) w tarczy łożyskowej (3) silnika i są prowadzone w rurce stalowej (9), bądź kablem górniczym do skrzynki przyłączeniowej (13) silnika.

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wynalazku jest osłona ognioszczelna enkodera silnika elektrycznego w obudowie ognioszczelnej i wyprowadzenie przewodów pomiarowych z enkodera, który to silnik Jest dedykowany do układów napędowych pracujących w atmosferze o zagrożeniu wybuchowym.

Silniki elektryczne wzbudzane magnesami trwałymi mają zabudowane czujniki pomiarowe kąta położenia osi magnetycznej wirnika względem osi faz uzwojenia stojana, które noszą nazwę enkode-rów. Silniki elektryczne wzbudzane magnesami trwałymi, przeznaczone do pracy w atmosferze zagrożonej wybuchem np. w kopalniach metanowych, w zakładach chemicznych, w tlenowniach i innych, muszą posiadać obudowę ognioszczelną (przeciwwybuchową). Jakiekolwiek wyładowanie elektryczne wewnątrz silnika nie może wydostać się na zewnątrz obudowy. Jednym ze znanych rozwiązań Jest enkoder w obudowie ognioszczelnej (enkoder iskrobezpieczny), który Jest połączony mechanicznie z wałem silnika, lecz montowany Jest na zewnątrz silnika (poza obudową ognioszczelną silnika). Enkoder iskrobezpieczny posiada swoją własną obudowę ognioszczelną, która w sposób znaczący powiększa jego cenę oraz ze względu na wymiary, powiększa długość osiową silnika. Dodatkowym problemem Jest przyłączenie i osłona kabla wyprowadzającego sygnał pomiarowy z enkodera do układu sterowania, który musi być prowadzony także w osłonie ognioszczelnej.

Drugim znanym rozwiązaniem Jest zamontowanie dowolnego enkodera wewnątrz obudowy ognioszczelnej silnika. W tym przypadku rodzina różnych rodzajów enkoderów Jest większa, a ich cena Jest znacznie niższa. Enkoder zabudowany wewnątrz silnika Jest narażony na działanie pola temperatury tam panującej. Typowe katalogowe enkodery, z uwagi na zabudowaną elektronikę, mają ograniczoną maksymalną temperaturę pracy do 110°C, natomiast dopuszczalna temperatura uzwojenia silnika wykonanego w klasie izolacji F, co Jest obecnie standardem, wynosi 150°C. Ogranicza to możliwość stosowania niskiej klasy temperaturowej enkoderów. Ponadto enkoder wewnątrz silnika Jest narażony na zakłócenia elektromagnetyczne emitowane przez wyładowania niezupełne w układzie izolacyjnym uzwojenia silnika. Zakłócenia te oddziałują negatywnie na sygnał pomiarowy kąta obrotu wirnika. Dodatkową trudność stwarza wyprowadzenie przewodów z enkodera zabudowanego wewnątrz obudowy ognioszczelnej silnika. Przewody mogą być wyprowadzone do skrzynki przyłączeniowej silnika przez kanał wykonany między Jarzmem a kadłubem stojana. Wąski kanał znacznie utrudnia montaż silnika, a wymiana enkodera Jest możliwa po zdjęciu przynajmniej jednej tarczy łożyskowej silnika.

Znane Jest także, ze zgłoszenia patentowego P.401753, rozwiązanie tarczy łożyskowej silnika elektrycznego wykonanej Jako odlew z: aluminium, żeliwa lub staliwa, która ma komorę enkodera. Konstrukcja tarczy Jest tak rozwiązana, że komora enkodera znajduje się także wewnątrz silnika, ponadto tarcza ta nie spełnia wymogów przeciwwybuchowych. Znana Jest także z opisu patentowego EP 2166648 Al osłona ognioszczelna enkodera silnika elektrycznego zamocowana na tarczy łożyskowej silnika, w której przewody pomiarowe enkodera są wyprowadzone przez otwór w osłonie. Takie rozwiązanie wyprowadzenia przewodów utrudnia demontaż osłony, gdyż po zdjęciu osłony z tarczy łożyskowej silnika, osłona wisi na przewodach.

Według wzoru użytkowego osłona ognioszczelna enkodera silnika elektrycznego Jest metalowa. Jest osadzona na tarczy łożyskowej silnika na zamek i Jest do tarczy przykręcona śrubami. Osłona ma kształt cylindra, Jest wykonana Jako odlew ze staliwa lub żeliwa, może być także wytłoczona bądź spawana z blachy stalowej. Wyprowadzenie przewodów pomiarowych z enkodera charakteryzuje się tym, że przewody są wyprowadzone przez otwór w tarczy łożyskowej silnika i są prowadzone w rurce stalowej, bądź kablem górniczym, do skrzynki przyłączeniowej silnika.

Przedmiot wzoru użytkowego Jest zilustrowany na rysunkach, które przedstawiają: fig. 1 - przekrój podłużny silnika z dołączonym enkoderem, fig. 2 - widok 3D przekroju przez tarczę łożyskową przeciwnapędową silnika i osłonę enkodera, fig. 3 - osłona enkodera z otworem w tarczy łożyskowej silnika, fig. 4 - połączenie osłony enkodera i tarczy łożyskowej z kadłubem na zamek i śrubę, fig. 5 -wyprowadzenie przewodów pomiarowych enkodera w rurce stalowej i fig. 6 - wyprowadzenie przewodów pomiarowych enkodera kablem górniczym poprzez dławnice. Kadłub 1 silnika elektrycznego ma kształt rury, wewnątrz której wprasowany Jest pakiet blach (jarzmo) stojana 4 z uzwojeniem 4.1. Wirnik 5 Jest umieszczony wewnątrz Jarzma stojana 4 i Jest osadzony na łożyskach 6 zamocowanych w tarczach: napędowej 2 i przeciwna pędowej 3. Między tarczami łożyskowymi 2 i 3, a Jarzmem stojana 4 i wirnikiem 5 są komory ognioszczelne: od strony napędowej 10 i od strony przeciwna pędowej 11. Enkoder 7 Jest osadzony na wałku wirnika 5, i przymocowany od strony zewnętrznej do tarczy łożyskowej, ko-

rzystnie przeciwnapędowej 3. Osłona 8 enkodera 7 jest metalowa o kształcie cylindra i jest zamocowana na tarczy łożyskowej 3 na zamek i przykręcona śrubami 17, jak to pokazano na rysunku fig. 5. Osłona 8 ognioszczelna enkodera 7 może być wykonana jako odlew ze staliwa lub żeliwa, może być także wytłoczona bądź spawana z blachy stalowej. Osłona 8 enkodera 7 oraz tarcza łożyskowa 3 tworzy komorę ognioszczelną 12, w której jest umieszczony enkoder 7. Przewody pomiarowe enkodera 7.1 są wyprowadzone przez otwór 19 w tarczy łożyskowej 3, do ognioszczelnej skrzynki przyłączeniowej 13 silnika. Przewody pomiarowe enkodera 7 są prowadzone w rurce stalowej 9, bądź kablem górniczym 14 poprzez dławnicę 16 w tarczy łożyskowej 3 i skrzynce przyłączeniowej 13 silnika. Przewód pomiarowy enkodera 7.1 może być rozdzielony, w komorze enkodera 12 złączem elektrycznym 15. Złącze elektryczne 15 ułatwia znacznie montaż i demontaż enkodera 7, a także znacząco skraca czas wymiany enkodera 7 przez wyeliminowanie prac instalacyjnych w komorze ognioszczelnej skrzynki przyłączeniowej 13 lub w innej komorze instalacyjnej. Osłona 8 ognioszczelna enkodera 7 jest dedykowana do silników elektrycznych w wykonaniu ognioszczelnym. Enkoder 7 znajduje się w komorze ognioszczelnej 12 tworzonej przez osłonę 8 i tarczę łożyskową 3 i jest odseparowany od komory ognioszczelnej 11 silnika. Przewód pomiarowy 7.1 enkodera 7, poprowadzony w rurce stalowej 9 bądź kablem górniczym 14, jest odseparowany od silnika i tym samym ekranowany od zakłóceń generowanych przez uzwojenie 4.1.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie ochronne Osłona ognioszczelna enkodera silnika elektrycznego: cylindryczna, metalowa, wykonana jako odlew ze staliwa lub żeliwa, bądź wytłoczona lub spawana z blachy stalowej, znamienna tym, że jest osadzona na tarczy łożyskowej (3) silnika na zamek i jest przykręcona śrubami, a przewody pomiarowe z enkodera (7) są wyprowadzone przez otwór (19) w tarczy łożyskowej (3) silnika i są prowadzone w rurce stalowej (9), bądź kablem górniczym (14) do skrzynki przyłączeniowej (13) silnika.