端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機的製作方法

2023-10-28 12:29:37 4

專利名稱：端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機的製作方法
技術領域：
本發明端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機，屬於電動機技術領域。
背景技術：
煤炭資源在我國一次性資源中佔有極其重要的地位，對於煤炭資源的開採，我國採煤機歷經割喉式和深消減聯合採煤機、淺層切滾筒採煤機和雙滾筒採煤機等，1974年研製成功BM-100型薄煤層滾筒採煤機；而今採煤機已向I. 3m以下薄煤層的方向發展，採煤機所使用的電機作為採煤機的重要組成部分，隨著採煤要求的不斷提高和發展，特別為適應薄煤層工作面採高低，要求採煤機身矮，整體結構緊湊，呈薄型化和小型化；因此與其相配套的採煤機電機也要求體積小、功率大、可靠性高及高功率密度，目前此類電機功率密度世界最高水平約為200kW/m3，不能滿足採煤機電機高功率密度的要求，其中大功率、高功率密度電機的溫度高、散熱慢成了阻礙電機發展的一個屏障。

發明內容
本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題是提供一種能夠達到快速散熱的大功率三相異步電動機。為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機，包括機座、前端端蓋、後端端蓋、定子繞組、轉子繞組、傳動軸和接線盒，機座的兩端安裝有前端端蓋和後端端蓋，接線盒安裝在機座的頂部，定子繞組、轉子繞組和傳動軸安裝在機座內部；所述前端端蓋和後端端蓋均設置有冷卻水通道，前端端蓋和後端端蓋均由外殼、內殼和隔板構成，外殼上設置有進水口和出水口，隔板與外殼和內殼構成冷卻水通道，所述冷卻水通道的一端與進水口連通，冷卻水通道的另一端與出水口連通。所述定子繞組和轉子繞組組為雙層繞組，定子繞組的定子為磁性槽楔，所述轉子繞組的轉子和傳動軸為分體結構，轉子為空心鐵芯，轉子的空心軸孔徑大於傳動軸花鍵的大徑，轉子的空心軸內壁設置有與傳動軸花鍵連接的漸開線花鍵，傳動軸的端部設置有與負載連接的漸開線花鍵。所述機座設置有冷卻水通道。本發明與現有技術相比具有的有益效果是本發明採用在電機端蓋中設置水冷卻通道，能夠改善大功率、高功率密度電機端部和外殼的散熱效果，適用於採用軸向通風、滾動軸承的電機中，是一種生產簡單、製造成本低、經濟實惠的冷卻裝置，同時對於滾動軸承的使用壽命和運行可靠性來說都是十分有益的。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的說明
圖I是本發明的結構示意圖2是本發明中前端端蓋2和後端端蓋3的結構示意圖；圖中1為機座、2為前端端蓋、3為後端端蓋、4為定子繞組、5為轉子繞組、6為傳動軸、 7為接線盒、8為轉子、9為手柄、10為進水口、11為出水口。
具體實施例方式如圖I至圖2所示,本發明端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機,包括 機座I、前端端蓋2、後端端蓋3、定子繞組4、轉子繞組5、傳動軸6和接線盒7，機座I的兩端安裝有前端端蓋2和後端端蓋3，接線盒7安裝在機座I的頂部，定子繞組4、轉子繞組5 和傳動軸6安裝在機座I內部。電動機氣隙對溫升、性能均有較大的影響，選得小，可使勵磁電流降低而提高功率因數，但漏抗增加，使起動轉矩和最大轉矩降低，所述定子繞組4和轉子繞組5組為雙層繞組，定子繞組4的定子為磁性槽楔，定子繞組4的定子槽形採用深槽形，定子線圈採用聚醯亞胺薄膜繞結繞包銅扁線，轉子繞組5的轉子8槽形採用窄槽形，提高槽的利用率，增加用銅量的同時，降低雜散損耗，降低了電磁負荷值，增大了氣隙，提高了功率密度。所述轉子繞組5的轉子8和傳動軸6為分體結構，轉子8為空心鐵芯，轉子8的空心軸孔徑大於傳動軸6花鍵的大徑，轉子8的空心軸內壁設置有與傳動軸6花鍵連接的漸開線花鍵，傳動軸6的端部設置有與負載連接的漸開線花鍵；轉子8的空心軸通過軸承靠前端端蓋2和後端端蓋3支撐，系統工作時，將拉手推入，使電機與採煤主機結合，用銷子固定好拉手柄；轉子8的空心軸與傳動軸6通過花鍵副連接,帶動傳動軸6旋轉,傳動軸6的端部通過外花鍵傳遞扭矩；需要拆換傳動軸6時，拔出銷子，再卸掉後端端蓋3，可用手柄9拖出傳動軸6，非常便於維護和更換，上述轉子8的空心軸採用自動定心好、承載能力大的漸開線花鍵，傳動軸6也採用承載大，受力均勻的漸開線花鍵。所述前端端蓋2和後端端蓋3均設置有冷卻水通道,前端端蓋2和後端端蓋3均由外殼、內殼和隔板構成，外殼上設置有進水口 10和出水口 11，隔板與外殼和內殼構成冷卻水通道，所述冷卻水通道的一端與進水口 10連通，冷卻水通道的另一端與出水口 11連通， 冷卻水通道在端蓋內呈環形分布，也可以採用其他分布方式，不管採用那種分布方式，均要求冷卻水通道能達到整個端蓋。所述機座I設置有冷卻水通道，實際使用中，可以將進水口 10和出水口 11設置在後端端蓋3上，機座I和前端端蓋2中的冷卻水通道與後端端蓋3中的冷卻水通道相連通， 方便使用，進水口 10和出水口 11也可以互換,冷卻水流量不小於6. 0 m3/h,冷卻水工作壓力不超過3. OMPa,機座I材料可採用碳素鋼Q235-A，滿足機械強度要求，在電動機所有的端蓋與外蓋連接處都用0型密封圈進行密封，防止外部的水及贓物進入電機內腔。電動機主要的發熱源是定子鐵心和定、轉子繞組，其中定子鐵芯的熱量直接傳遞至機座I，定子繞組4的熱量先傳至鐵芯再傳至機座I，最後通過水冷機座I將熱量帶走，水冷機座I散熱條件好，用水作冷卻介質具有較大的比熱容和導熱係數並且廉價，電動機採用了端蓋水冷卻方法，端蓋冷卻效果較明顯，能明顯改善電動機端部特別是軸承的工作溫度，適用於採用軸向通風、滾動軸承的電機中，它能改善電機端部和外殼的散熱效果，同時對於滾動軸承的使用壽命和運行可靠性來說都是十分有益的。本發明電機的參數為額定功率1250kW，額定電壓3300V，額定電流259A，額定轉速1485r/min，防護等級IP55，絕緣等級H，效率96%，功率因數0. 88，最大轉矩倍數
42. 6，起動轉矩倍數1. 2，起動電流倍數6. 6，冷卻方式水冷ICW 37，安裝型式IBM5，工作方式連續工作制SI，是一種具有大功率、高功率密度的隔爆型三相異步電動機。
權利要求
1.端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機，包括機座(I)、前端端蓋(2)、後端端蓋(3)、定子繞組(4)、轉子繞組(5)、傳動軸(6)和接線盒(7)，機座(I)的兩端安裝有前端端蓋(2)和後端端蓋(3)，接線盒(7)安裝在機座(I)的頂部，定子繞組(4)、轉子繞組(5) 和傳動軸(6)安裝在機座(I)內部；其特徵在於所述前端端蓋(2)和後端端蓋(3)均設置有冷卻水通道，前端端蓋(2)和後端端蓋(3)均由外殼、內殼和隔板構成，外殼上設置有進水口(10)和出水口(11)，隔板與外殼和內殼構成冷卻水通道，所述冷卻水通道的一端與進水口(10)連通，冷卻水通道的另一端與出水口(11)連通。
2.根據權利要求I所述的端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機，其特徵在於所述定子繞組(4)和轉子繞組(5)組為雙層繞組，定子繞組(4)的定子為磁性槽楔，所述轉子繞組(5)的轉子(8)和傳動軸(6)為分體結構，轉子(8)為空心鐵芯，轉子(8)的空心軸孔徑大於傳動軸(6)花鍵的大徑，轉子(8)的空心軸內壁設置有與傳動軸(6)花鍵連接的漸開線花鍵，傳動軸(6)的端部設置有與負載連接的漸開線花鍵。
3.根據權利要求I或2所述的端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機，其特徵在於所述機座(I)設置有冷卻水通道。
全文摘要
本發明端蓋設有冷卻水通道的大功率三相異步電動機，屬於電動機技術領域；解決的技術問題是提供一種能夠達到快速散熱的大功率三相異步電動機；採用的技術方案是機座的兩端安裝有前端端蓋和後端端蓋，接線盒安裝在機座的頂部，定子繞組、轉子繞組和傳動軸安裝在機座內部，所述前端端蓋和後端端蓋均設置有冷卻水通道，前端端蓋和後端端蓋均由外殼、內殼和隔板構成，外殼上設置有進水口和出水口，隔板與外殼和內殼構成冷卻水通道，所述冷卻水通道的一端與進水口連通，冷卻水通道的另一端與出水口連通，本發明適用於煤礦、工程、工廠等領域。
文檔編號H02K5/20GK102594004SQ201210034999
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月16日 優先權日2012年2月16日
發明者馮宗志, 周秀明, 景剛, 李平鋒, 楊樞林, 王國義, 董娜, 郭福萍 申請人:山西防爆電機(集團)有限公司