大功率低速同步電動機的製作方法

2023-09-09 22:46:25 1

專利名稱：大功率低速同步電動機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力設備技術領域，特別是一種大功率低速同步電動機。
背景技術：
目前，國內同步電動機生產以小型電動機為主，由於這類電動機容量小，能源利用率低，越來越不適應現代大型用電設備的動力需求，目前已逐步向大功率電動機方向發展。而現有技術中的大型電動機，普遍存在以下問題 (1)電動機主軸多採用實心軸結構，由於電動機功率大，極數多，安裝轉子的軸頸粗，重量大，造成主軸十分笨重，給與之關聯的支撐結構以及電動機的運行帶來一系列的弊端，且電動機運行功率損耗大，效率低。 (2)交流勵磁機和電阻盤通常安裝在非軸伸端座式軸承的外側，不僅加大了電動機的軸向尺寸，而且使交流勵磁機的冷卻及接線非常麻煩。 (3)電動機機座兩端的外罩採用上下兩半對接的結構，由於機型大，外罩笨重，安裝費工費力，維修保養也十分不便。而且，兩半外罩對接部位及外罩與機座連接部位的密封措施，均是簡單的平面密封，工作環境中的灰塵雨水等容易進入機體內部，影響電動機的運行質量和使用壽命。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構緊湊、合理，運行可靠，安裝維修簡便，製造、運行成本低，無效功率損耗少，運行效率高的大功率低數同步電動機。 實現本實用新型的目的所採取的技術方案是該電動機包括機座、轉子、定子、勵磁機、旋轉整流裝置和冷卻器，機座上裝有軸伸端外罩和一體帶有勵磁機殼體的尾端外罩，轉子採用空腔組合式結構，它具有一個用於安裝磁極的筒狀轉子支架，其軸伸端焊接有連接盤，另一端通過緊固件連接有喇叭狀空腔軸體，軸體的尾端焊接有空心轉軸，電動機的勵磁端設有與轉子連接的軸承座，軸承座的一側裝有旋轉整流裝置，冷卻器通過壓槽橡膠密封安裝在機座的頂部，勵磁機位於機座的尾端外罩內，並與空心轉軸套裝連接，勵磁機的一側設有電阻盤。 所述軸伸端外罩和尾端外罩均採用上、中、下三段組合式結構，其各段之間及其與機座之間的結合部位均開有臺階密封槽，槽中壓裝有橡膠密封條。 所述電阻盤是由盤體和多個電阻模塊組成，盤體套裝在空心轉軸上，盤體上一體布設有與電阻模塊數量對應的筋板，電阻模塊通過緊固件固定安裝在筋板的一側，並由電阻模塊與筋板構成用於電動機尾部冷卻的軸流風扇。 所述旋轉整流裝置具有一個安裝在空心轉軸尾端的旋轉整流盤，其外部設有一個密閉的殼體，殼體上設有冷卻通風孔 所述軸承座與轉子採用滑動軸承連接，軸承座的底部設有與機座內腔及旋轉整流裝置殼體連通的冷卻氣流通道。[0012] 所述尾端外罩的底部設有與軸承座連接的底座，該底座內設有與勵磁機殼體及軸承座冷卻氣流通道連通的氣流通道。 按照上述製成的大功率低速同步電動機，其有益效果為 (1)該電動機轉子採用空腔組合結構，使其重量及轉動慣量大大減小，從而減少電動機運行的功率損耗，並且提高電機運行的可靠性。 (2)將勵磁機及電阻盤與轉子、定子都裝在同一個腔室內，使機座內腔空間得到充分利用，而且將電阻盤巧妙地設計成風扇結構，不僅能提高勵磁機及電動機尾部構件的冷卻效果，同時電動機整體結構非常緊湊。 (3)該電動機冷卻結構布局合理，冷卻循環路徑簡短，使各部受熱構件都能得到有效的冷卻，從而保證電動的可靠運行，避免故障的發生。 (4)該電動機設計合理，結構緊湊，安裝維修方便，密封防護性能完備，運行效率高，電能消耗少。

圖1是本實用新型的結構示意圖；[0019] 圖2是圖1中的電阻盤的結構示意圖。
具體實施方式圖中各標號分別為機座1、轉子2、通風孔3、連接法蘭4、連接盤5、軸伸端外罩6、轉子支架7、冷卻導流構件8、定子9、定子支架10、冷卻器11、隔板12、尾端外罩13、軸體14、勵磁機殼體13-1 、勵磁機15、空心轉軸16、旋轉整流裝置17、旋轉整流裝置18、旋轉整流盤19、旋轉整流裝置殼體20、冷卻通風孔21、冷卻氣流通道22、底座23、電阻盤24、盤體24_1、電阻模塊242、筋板24-3，通風孔25、鬥式扇葉26。 參看圖l，本實用新型的大功率低速同步電動機，包括機座1、轉子2、定子9、勵磁機15、旋轉整流裝置17和冷卻器ll，其中，機座1的軸伸端裝有軸伸端外罩6，尾端裝有帶勵磁機殼體13-1的尾端外罩13，作為大型電動機構件，軸伸端外罩6和尾端外罩13均採用上、中、下三段組合式結構，其組裝維修更加方便快捷，省工省力。外罩各段之間及其與機座l之間的結合部位均開有臺階密封槽，槽中壓裝有橡膠密封條，使其密封更加可靠。[0022] 電動機定子9採用內裝壓式結構，通過定子支架10固裝在機座1內，並由兩端設置的隔板12及冷卻導流構件8分別形成用於電動機冷卻的進風區和迴風區，定子鐵心採用疊片結構，其上設有徑向迴風通道。 冷卻器11安裝在機座1的頂部，其安裝結合部位 有臺階密封槽，槽內壓裝有橡膠密封條。冷卻器11的底部設有出風口和迴風口，分別與機座1兩端部位的進風區和定子9外圓周部位的迴風區連通。 電動機轉子2採用三部分組合的空腔體結構，其中間部位為圓筒狀結構的轉子支架7，用於安裝轉子磁極。轉子支架7的軸伸端焊接有鋼板結構的錐體狀連接盤5，連接盤5的外端面通過連接法蘭4穿過軸伸端外罩6與工作機的動力輸入端連接。轉子支架7的尾端通過緊固件連接有空心軸，該空心由喇叭狀的軸體14與尾端的管軸狀空心轉軸16焊接而成。這種結構使電動機轉子軸的重量大大減輕，並具有較大的強度和剛性，由此帶來轉動慣量小、功率損耗低等一系列優良特性。在轉子支架7及軸體14的圓周壁上均布設有徑向通風孔3、25，構成對整個轉子軸及磁極強制冷卻，並與電動機冷卻主迴路連通的冷卻循環通道。在電動機運行過程中，由冷卻器11進入機座尾端進風區的冷卻氣流，在轉子支架7上風扇旋轉離心力的作用下，從軸體14上的徑向通風孔25進入空腔主軸的腔體內，並經轉子支架7的徑向通風孔3及轉子磁極和定子鐵心上的徑向通風孔進入迴風區，由此構成電動機轉子2和定子7的冷卻循環路徑。空心轉軸16伸出尾端外罩13的部位與軸承座17採用滑動軸承支撐連接，使電動機運行更加平穩。軸承座17的底部設有與機座內腔和旋轉整流裝置殼體20連通的冷卻氣流通道22。在轉子支架7的的兩端均布安裝有鬥式扇葉26，該扇葉具有葉片尺寸大、剛性強、旋轉線速度高、風力強等特點，構成兩個風力強大的電動機冷卻風扇，完全可以滿足低轉速、大功率、高熱量狀態下冷卻風量的要求。電動機轉子磁極採用凸極結構，套裝在所述轉子支架7上，磁極上設有軸向冷卻通道和與轉子支架7上通風孔連通的徑向冷卻通道。 勵磁機15位於與尾端外罩13 —體連接的勵磁機殼體13-1內，其電樞轉子套裝在空心轉軸16上，勵磁機15的一側設有與空心轉軸16套裝連接的電阻盤24(見圖2)，該電阻盤24是由盤體24-1和多個電阻模塊24-2組成，盤體24_1上一體布設有與電阻模塊24—2數量對應的筋板24-3，電阻模塊24-2通過緊固件固定安裝在筋板24_3的一側，電阻模塊24-2與筋板24-3構成用於電動機尾部冷卻的軸流風扇。勵磁機殼體13-1底部設有一個與軸承座17連接的底座23，以加強勵磁機殼體13-1的支撐，該底座23中設有連通軸承座17底部冷卻氣流通道22與勵磁機殼體13-1的氣流通道。 旋轉整流裝置18安裝在空心轉軸16的尾端，為了有效的防護和便於冷卻風路的設置，在其外部設有一個與軸承座17連接的密閉殼體20，殼體20上設有冷卻通風孔21 。在軸承座17的底部設有用於旋轉整流裝置各構件冷卻的冷卻氣流通道22，該氣流通道的兩端分別與勵磁機殼體13-1和旋轉整流裝置殼體20連通。由冷卻器11進入機座1尾端進風區的冷卻氣流，在電阻盤24旋轉的引力作用下，一部分經勵磁機殼體13-1底座23的氣流通道和軸承座17底部冷卻氣流通道22進入旋轉整流裝置18的密閉殼體20，對旋轉整流裝置18進行冷卻，保證該裝置的正常運行，另一部分進入勵磁機15的氣隙對勵磁機進行冷卻。標號19是旋轉整流盤，旋轉整流裝置18為公知技術，其結構不再贅述。
權利要求一種大功率低速同步電動機，該電動機包括機座、轉子、定子、勵磁機、旋轉整流裝置和冷卻器，其特徵在於機座上裝有軸伸端外罩和一體帶有勵磁機殼體的尾端外罩，轉子採用空腔組合式結構，它具有一個用於安裝磁極的筒狀轉子支架，其軸伸端焊接有連接盤，另一端通過緊固件連接有喇叭狀空腔軸體，軸體的尾端焊接有空心轉軸，電動機的勵磁端設有與轉子連接的軸承座，軸承座的一側裝有旋轉整流裝置，冷卻器通過壓槽橡膠密封安裝在機座的頂部，勵磁機位於機座的尾端外罩內，並與空心轉軸套裝連接，勵磁機的一側設有電阻盤。
2. 根據權利要求1所述的大功率低速同步電動機，其特徵在於所述軸伸端外罩和尾端外罩均採用上、中、下三段組合式結構，其各段之間及其與機座之間的結合部位均開有臺階密封槽，槽中壓裝有橡膠密封條。
3. 根據權利要求1所述的大功率低速同步電動機，其特徵在於所述電阻盤是由盤體和多個電阻模塊組成，盤體套裝在空心轉軸上，盤體上一體布設有與電阻模塊數量對應的筋板，電阻模塊通過緊固件固定安裝在筋板的一側，並由電阻模塊與筋板構成用於電動機尾部冷卻的軸流風扇。
4. 根據權利要求1所述的大功率低速同步電動機，其特徵在於所述旋轉整流裝置具有一個安裝在空心轉軸尾端的旋轉整流盤，其外部設有一個密閉的殼體，殼體上設有冷卻通風孔。
5. 根據權利要求1所述的大功率低速同步電動機，其特徵在於所述軸承座與轉子採用滑動軸承連接，軸承座的底部設有與機座內腔及旋轉整流裝置殼體連通的冷卻氣流通道。
6. 根據權利要求1所述的大功率低速同步電動機，其特徵在於所述尾端外罩的底部設有與軸承座連接的底座，該底座內設有與勵磁機殼體及軸承座冷卻氣流通道連通的氣流通道。
專利摘要本實用新型涉及一種大功率低速同步電動機，其主要特點是機座的兩端分別裝有軸伸端外罩和一體帶有勵磁機殼體的尾端外罩，轉子採用空腔組合式結構，它具有一個用於安裝磁極的筒狀轉子支架，其軸伸端焊接有連接盤，另一端通過緊固件連接有喇叭狀空腔軸體，軸體的尾端焊接有空心轉軸，機座的勵磁端設有與主軸連接的軸承座，軸承座的一側裝有旋轉整流裝置，冷卻器通過壓槽橡膠密封安裝在機座的頂部，勵磁機位於機座一端的尾端外罩內，並與空心轉軸套裝連接。該電動機設計合理，結構緊湊，安裝維修方便，密封防護性能完備，運行效率高，電能消耗少。
文檔編號H02K5/16GK201466940SQ20092009134
公開日2010年5月12日 申請日期2009年7月7日 優先權日2009年7月7日
發明者吳宣東, 李帥, 段昆, 王朝宗 申請人:南陽防爆集團股份有限公司