專利名稱：一種防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種同步電動(dòng)機(jī)，尤其是涉及一種防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，包括電機(jī)主機(jī)定子，轉(zhuǎn)子，機(jī)座，機(jī)座兩端端蓋，軸及座 式軸承，勵(lì)磁機(jī)，冷卻器及鼓風(fēng)機(jī)，旋轉(zhuǎn)整流盤以及加熱器等。這種電機(jī)無傳統(tǒng)同步電動(dòng)機(jī) 的碳刷、集電環(huán)，從而消除了運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的火花所帶來的不安全因素；沒有碳刷，也就沒有 磨損件，從而免除了換碳刷、修磨集電環(huán)等維護(hù)工作；沒有碳刷，也就不存在碳刷灰，因而 也改善了運(yùn)行環(huán)境和電機(jī)的清潔度。然而，現(xiàn)有的無刷同步電動(dòng)機(jī)，勵(lì)磁機(jī)與電機(jī)主機(jī)是分 開安裝的，勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子安裝于主機(jī)機(jī)座之外的軸上，這樣，兩個(gè)獨(dú)立的電機(jī)，再加上整流盤 和滅磁電阻，使電機(jī)轉(zhuǎn)軸很長(zhǎng)，體積變得很大，安裝基礎(chǔ)相應(yīng)擴(kuò)大，投資成本也相應(yīng)増加。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有無刷同步電動(dòng)機(jī)的上述缺陷，提供一種轉(zhuǎn)軸較短，體積較小 的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其包括電機(jī)主機(jī)定子、轉(zhuǎn)子，機(jī)座，機(jī)座兩 端端蓋，軸及軸兩端的座式軸承，勵(lì)磁機(jī)，位于機(jī)座上部的冷卻器及鼓風(fēng)機(jī)，整流盤以及加 熱器，所述兩個(gè)端蓋中的一個(gè)端蓋位于機(jī)座內(nèi)的一側(cè)設(shè)有內(nèi)徑大于軸半徑、外徑小于主機(jī)轉(zhuǎn) 子磁軛凸緣內(nèi)徑的凸圓筒，勵(lì)磁機(jī)磁極安裝于凸圓筒端部的外圓周上，勵(lì)磁機(jī)定子嵌套在與 勵(lì)磁機(jī)磁極對(duì)應(yīng)的主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛凸緣內(nèi)，且勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)與主機(jī)磁場(chǎng)互不干涉；所述整流盤即 整流模塊與滅磁電阻安裝于同一個(gè)盤體內(nèi)，該盤體安裝于勵(lì)磁機(jī)另一端機(jī)座內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上。以下為進(jìn)一步改進(jìn)的優(yōu)選方案所述兩個(gè)端蓋均為剖分式，即分為上下兩半，并設(shè)有視察窗，端蓋的上下兩半采用螺栓 連接，在軸孔處設(shè)有密封裝置；安裝有勵(lì)磁機(jī)磁極的端蓋位于負(fù)載端，所述凸圓筒是一個(gè)向 端蓋一側(cè)斜切的圓筒，斜切面與端蓋面形成一個(gè)銳角，斜切圓筒采用焊接的方式連接在下半 部端蓋上。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)意義的交流電機(jī)定子外置、靜止不動(dòng)和轉(zhuǎn)子內(nèi)置、旋轉(zhuǎn)的概念，將勵(lì) 磁機(jī)定子嵌套在主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛上，隨主機(jī)旋轉(zhuǎn)，而勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子固定在一端蓋凸園筒上，使電機(jī)主機(jī)和勵(lì)磁機(jī)合為一體，并且勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)與主機(jī)磁場(chǎng)互不干涉。當(dāng)同步電動(dòng)機(jī)主機(jī)異步啟 動(dòng)后，勵(lì)磁機(jī)旋轉(zhuǎn)定子三相繞組切割勵(lì)磁繞組建立的直流磁場(chǎng)，而感生三相交流電勢(shì)，交流 電通過同軸整流盤，將整流后放大若干倍的直流電供給主機(jī)勵(lì)磁，這樣，只需要輸入很小的 直流電(一般不超過30A)，便能很方便地控制整個(gè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。本發(fā)明將電機(jī)主機(jī)和勵(lì)磁機(jī)合為一體，大大縮小了電機(jī)體積，減少了電機(jī)的制造和維修 成本，提高了電機(jī)的安全性，可靠性。因其具有體積小、防護(hù)等級(jí)高等優(yōu)點(diǎn)，所以這種電機(jī) 特別適應(yīng)于化工、礦山等對(duì)運(yùn)行環(huán)境有較高要求的行業(yè)。


圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的總裝圖；圖2是圖1所示實(shí)施例中帶斜切圓筒的端蓋剖視圖；圖3是圖1所示實(shí)施例中勵(lì)磁機(jī)定子扇形片所疊入的套體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1所示實(shí)施例中勵(lì)磁機(jī)定子的線圈繞組圖；圖5是圖1所示實(shí)施例中微機(jī)控制勵(lì)磁系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁部分電氣原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。參照?qǐng)Dl，本實(shí)施例包括電機(jī)主機(jī)定子l、轉(zhuǎn)子2，機(jī)座3，機(jī)座兩端的端蓋4和端蓋5， 軸6及軸兩端的非絕緣座式軸承7和絕緣座式軸承8，勵(lì)磁機(jī)定子9和磁極10，位于機(jī)座上 部的冷卻器11及安裝于非負(fù)荷端的鼓風(fēng)機(jī)12，整流盤13，左端即負(fù)載端的端蓋4位于機(jī)座 內(nèi)的一側(cè)設(shè)有內(nèi)徑大于軸半徑、外徑小于主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛14的凸緣內(nèi)徑的斜切圓筒15，勵(lì)磁 機(jī)磁極10安裝于端蓋的斜切圓筒15端部的外圓周上，勵(lì)磁機(jī)定子9嵌套在與勵(lì)磁機(jī)對(duì)應(yīng)的 主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛14的凸緣內(nèi)，勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)與主機(jī)磁場(chǎng)互不干涉。整流盤13即整流模塊與滅磁 電阻安裝于同一個(gè)盤體內(nèi)，該盤體安裝于勵(lì)磁機(jī)另一端的機(jī)座內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上。參照?qǐng)D1和圖2，端蓋4和端蓋5均為剖分式，即由上下兩半，端蓋的上下兩半采用螺 栓連接；斜切圓筒15采用焊接的方式連接在端蓋4的下半部，并在斜切圓筒15的下方設(shè)有 五條支撐筋；上半蓋較薄，主要起密封作用；下半蓋較厚，用于支撐勵(lì)磁機(jī)靜態(tài)轉(zhuǎn)子并可在 裝配時(shí)支撐主機(jī)轉(zhuǎn)子。端蓋4和端蓋5的上下兩半均設(shè)有視察窗16，可從不同方位方便地觀 察電機(jī)內(nèi)部，端蓋表面設(shè)有輻射狀的加強(qiáng)筋；端蓋與機(jī)座通過銷釘定位，即兩者之間為間隙 配合，這樣可解決主機(jī)和勵(lì)磁機(jī)的兩個(gè)氣隙帶來的裝配不便，使裝配時(shí)不讓主機(jī)轉(zhuǎn)子重量全 部壓在勵(lì)磁機(jī)定子上而損壞勵(lì)磁機(jī)定子；端蓋的軸孔處設(shè)有密封裝置，端蓋上還設(shè)有勵(lì)磁機(jī) 接線盒和落地試驗(yàn)安裝孔。機(jī)座3為方形結(jié)構(gòu)，其'內(nèi)部由四塊厚隔板分隔成三個(gè)倉(cāng)，中間還設(shè)有一塊加強(qiáng)板；中倉(cāng)支撐定子，兩端分別為進(jìn)出風(fēng)空間并容納線圈端部。主機(jī)定子1為外壓裝結(jié)構(gòu)，便于裝配和整體壓力浸漆，即定子鐵芯疊進(jìn)骨架后，嵌線浸 漆，再熱套入機(jī)座3。骨架為機(jī)座與定子間的過度裝置，由四十八根肋和兩塊厚端板，三塊 隔板焊接而成，強(qiáng)度好，便于定子嵌線和吊裝。機(jī)座3及骨架隔板上設(shè)有不同大小及數(shù)量的風(fēng)孔，以便合理分配風(fēng)量，中間隔板出風(fēng)孔 面積只有出風(fēng)端風(fēng)孔面積的一半。機(jī)座3下部還開有帶蓋板的連接法蘭，即便于檢修，又可外接通風(fēng)管道等。機(jī)座3上還 布置有定子測(cè)溫和加熱器出線盒。主機(jī)轉(zhuǎn)子2為凸極結(jié)構(gòu)，磁軛外圓聯(lián)結(jié)磁極。磁軛幅板通風(fēng)孔上裝有可調(diào)式擋風(fēng)板17， 通過移動(dòng)擋風(fēng)板17，可調(diào)整風(fēng)量。勵(lì)磁機(jī)定子9安裝在一個(gè)套體內(nèi)，套體結(jié)構(gòu)如圖3所示。定子扇形片疊入套內(nèi)后，嵌線 浸漆，成一整體。該套必須先鉆孔，再加工內(nèi)圓，以便螺桿固定定子鐵芯。套體外緣帶有十 度導(dǎo)向角，以便壓入主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛14。參照?qǐng)D4,勵(lì)磁機(jī)定子的三相交流繞組為串聯(lián)式多股多匝散下線圈疊繞組組成，即若干 線圈連續(xù)繞制成一體，其特點(diǎn)是并頭焊點(diǎn)極少，可大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度。勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子為靜態(tài)凸極結(jié)構(gòu)，磁極10安裝在端蓋4的下半端蓋的斜切圓筒15上，斜切 圓筒15的下半部開有風(fēng)孔，斜切圓筒端面裝有剖分式檔風(fēng)板18。這種結(jié)構(gòu)既便于和下半蓋 相配，又減輕重量，利于安裝，便于調(diào)整氣隙和通風(fēng)散熱。所述冷卻器11為單芯水冷卻器，電機(jī)采用內(nèi)循環(huán)軸向通風(fēng)方式，即電機(jī)內(nèi)部熱風(fēng)沿軸 向運(yùn)動(dòng)， 一路走主機(jī)極間， 一路經(jīng)定轉(zhuǎn)子氣隙， 一路進(jìn)入定子鐵芯后穿過定子鐵芯骨架，另 外一路則首先冷卻整流盤，再通過轉(zhuǎn)子磁軛，穿過勵(lì)磁機(jī)定轉(zhuǎn)子，這四路熱風(fēng)匯總到定轉(zhuǎn)子 的另一端，最后進(jìn)入水冷卻器。85%的冷卻風(fēng)經(jīng)由主機(jī)定、轉(zhuǎn)子間隙，軸向吹過，15%風(fēng)量則 冷卻勵(lì)磁機(jī)和整流盤。主機(jī)定子鐵芯為非等份分段，順風(fēng)向遞減。參照?qǐng)D5，本實(shí)施例勵(lì)磁系統(tǒng)主回路采用三相半控橋式主回路接線方式(非相控方式)， 與其它主回路接線方式相比，其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在(1)主回路更簡(jiǎn)潔；(2)取消了眾多勵(lì)磁 廠家采用的直流回路投勵(lì)控制主可控硅，避免了由于直流側(cè)電流大而引起的主可控硅過熱問 題；(3)采用半控橋式主回路，還避免了由于主可控硅的損壞，導(dǎo)致電機(jī)的失磁現(xiàn)象，并且 任意一個(gè)功率組件損壞都不會(huì)導(dǎo)致電機(jī)立即失磁。
權(quán)利要求
1、一種防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其包括電機(jī)主機(jī)定子、轉(zhuǎn)子，機(jī)座，機(jī)座兩端端蓋，軸及軸兩端的座式軸承，勵(lì)磁機(jī)，位于機(jī)座上部的冷卻器及鼓風(fēng)機(jī)，整流盤以及加熱器，其特征在于所述兩個(gè)端蓋中的一個(gè)端蓋位于機(jī)座內(nèi)的一側(cè)設(shè)有內(nèi)徑大于軸半徑，外徑小于主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛凸緣內(nèi)徑的凸圓筒，勵(lì)磁機(jī)磁極安裝于凸圓筒端部的外圓周上，勵(lì)磁機(jī)定子嵌套在與勵(lì)磁機(jī)磁極對(duì)應(yīng)的主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛凸緣內(nèi)，且勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)與主機(jī)磁場(chǎng)互不干涉；所述整流盤即整流模塊與滅磁電阻安裝于同一個(gè)盤體內(nèi)，該盤體安裝于勵(lì)磁機(jī)另一端機(jī)座內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于兩個(gè)端蓋均為剖 分式，即分為上下兩半，并設(shè)有視察窗，端蓋的上下兩半采用螺栓連接，在軸孔處設(shè)有密封 裝置；安裝有勵(lì)磁機(jī)磁極的端蓋位于負(fù)載端，所述凸圓筒是一個(gè)向端蓋一側(cè)斜切的圓筒，斜 切面與端蓋面形成一個(gè)銳角，斜切圓筒采用焊接的方式連接在下半部端蓋上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述勵(lì)磁機(jī) 磁極為凸極結(jié)構(gòu)，勵(lì)磁機(jī)定子的三相交流繞組是串聯(lián)式多股多匝散下線圈疊繞組組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述冷卻器 為單芯水冷卻器，鼓風(fēng)機(jī)安裝于機(jī)座的非負(fù)荷端；在主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)孔端面裝有可調(diào)式擋 風(fēng)板，端蓋斜切圓筒端面裝有可分式擋風(fēng)板，斜切圓筒下部設(shè)有通風(fēng)孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述冷卻器為單 芯水冷卻器，鼓風(fēng)機(jī)安裝于機(jī)座的非負(fù)荷端；在主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛通風(fēng)孔端面裝有可調(diào)式擋風(fēng)板， 端蓋斜切圓筒端面裝有可分式擋風(fēng)板，斜切圓筒下部設(shè)有若干通風(fēng)孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述機(jī)座下部 還開有帶蓋板的連接法蘭，布置有定子測(cè)溫和加熱器出線盒。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述機(jī)座下部還開 有帶蓋板的連接法蘭，布置有定子測(cè)溫和加熱器出線盒。
8、 據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述勵(lì)磁機(jī)定子 安裝在一個(gè)套體內(nèi)，套體外緣帶有十度導(dǎo)向角。
9、 據(jù)權(quán)利要求3所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述勵(lì)磁機(jī)定子安裝 在一個(gè)套體內(nèi)，套體外緣帶有十度導(dǎo)向角。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其特征在于電機(jī)的微機(jī) 控制勵(lì)磁系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁電氣部分采用三相半控橋式主回路接線方式。
全文摘要
一種防護(hù)型無刷勵(lì)磁同步電動(dòng)機(jī)，其包括電機(jī)主機(jī)定子、轉(zhuǎn)子，機(jī)座，機(jī)座兩端端蓋，軸及軸兩端的座式軸承，勵(lì)磁機(jī)，位于機(jī)座上部的冷卻器及鼓風(fēng)機(jī)，整流盤以及加熱器，其特征在于兩個(gè)端蓋中的一個(gè)端蓋位于機(jī)座內(nèi)的一側(cè)設(shè)有內(nèi)徑大于軸半徑、外徑小于主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛凸緣內(nèi)徑的凸圓筒，勵(lì)磁機(jī)磁極安裝于凸圓筒端部的外圓周上，勵(lì)磁機(jī)定子嵌套在與勵(lì)磁機(jī)磁極對(duì)應(yīng)的主機(jī)轉(zhuǎn)子磁軛凸緣內(nèi)，且勵(lì)磁機(jī)磁場(chǎng)與主機(jī)磁場(chǎng)互不干涉；所述整流盤即整流模塊與滅磁電阻安裝于同一個(gè)盤體內(nèi)，該盤體安裝于勵(lì)磁機(jī)另一端的機(jī)座內(nèi)的轉(zhuǎn)軸上。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)意義的交流電機(jī)定子外置、靜止不動(dòng)和轉(zhuǎn)子內(nèi)置、旋轉(zhuǎn)的概念，將無刷同步電機(jī)的主機(jī)和勵(lì)磁機(jī)合為一體，大大縮小了電機(jī)體積，減少了電機(jī)的制造和維修成本，提高了電機(jī)的安全性，可靠性。
文檔編號(hào)H02K5/04GK101272078SQ200810031289
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者江岳南 申請(qǐng)人:湘潭電機(jī)股份有限公司