專利名稱：高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，特別是一種工作電壓涵蓋3KV、6KV、 10KV，功率范圍涵蓋120KW 2000KW的封閉的高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在交流電網(wǎng)上，現(xiàn)在廣泛使用交流異步電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)工作機(jī)械。交流異步電動(dòng)機(jī) 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、壽命長(zhǎng)、成本低、保養(yǎng)維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。但是，與同步電動(dòng)機(jī)相比， 其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生需從電網(wǎng)吸取無(wú)功功率，故功率因數(shù)低，尤其在輕載時(shí)該缺欠更為明顯， 這就大大增加了線路和電網(wǎng)的損耗。長(zhǎng)期以來(lái)，在不要求調(diào)速的場(chǎng)合，仍然使用著占有主導(dǎo) 地位的異步電動(dòng)機(jī)，例如風(fēng)機(jī)、水泵、普通機(jī)床的驅(qū)動(dòng)，無(wú)形中損失了大量電能。上個(gè)世紀(jì)90年代中期，大功率變頻調(diào)速技術(shù)日益成熟，在大功率異步電動(dòng)機(jī)的起 動(dòng)和調(diào)速節(jié)能方面都做出了突出的貢獻(xiàn)。但變頻技術(shù)只有在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或負(fù)載需要變動(dòng)時(shí) 才具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，在額定狀態(tài)下，并無(wú)節(jié)能效果，并且變頻調(diào)速裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因價(jià)格昂 貴，故障率高等缺陷制約了變頻技術(shù)在大功率電動(dòng)機(jī)的推廣和使用。同步電動(dòng)機(jī)最顯著的優(yōu)點(diǎn)是效率高，功率因數(shù)高。其缺點(diǎn)是電網(wǎng)電壓下不能自行 起動(dòng)，且因?yàn)檗D(zhuǎn)子有勵(lì)磁繞組而需要滑環(huán)、電刷而使轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜。在轉(zhuǎn)子上增加異步起動(dòng) 繞組，雖然能夠做到自起動(dòng)，但由于受到轉(zhuǎn)子自身?xiàng)l件的限制，起動(dòng)電流往往很大，且使電 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。實(shí)心轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)與普通異步電動(dòng)機(jī)相同，而其轉(zhuǎn)子為實(shí)心磁極圓 柱或圓筒，它既是磁路的鐵心部分，又兼做電路的繞組，二者合為一體。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，由 于集膚效應(yīng)的影響，轉(zhuǎn)子電流(渦流)和磁通主要集中在轉(zhuǎn)子表面較薄的滲透層內(nèi)，由于此 滲透層較薄，且為鐵磁材料，故產(chǎn)生較大的表層電阻，致使電動(dòng)機(jī)有較小的起動(dòng)電流和接近 于最大轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。但實(shí)心轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)是效率低，功率因數(shù)不高。永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的誕生，克服了以上各種電動(dòng)機(jī)的缺點(diǎn)，用永磁體替代電 激磁磁極，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，消除了原來(lái)轉(zhuǎn)子所需的滑環(huán)、電刷，實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷結(jié)構(gòu)，縮小了轉(zhuǎn)子體 積；省去了激磁直流電源，消除了激磁損耗。但由于電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)直軸磁場(chǎng)去磁效應(yīng)的影 響和定子、轉(zhuǎn)子散熱條件不好等原因，造成轉(zhuǎn)子磁鋼退磁現(xiàn)象嚴(yán)重，限制了它在高壓(即高 電壓)大功率下使用該永磁同步電動(dòng)機(jī)受到限制。同時(shí)，現(xiàn)有的永磁同步電動(dòng)機(jī)封閉性 能差，在一些環(huán)境要求高的條件下易產(chǎn)生較大的磨損或易引起事故發(fā)生。中國(guó)專利申請(qǐng) 200710072280. 7 “大功率高壓實(shí)心轉(zhuǎn)子永磁電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸徑向通風(fēng)系統(tǒng)”，公開了一種在實(shí) 心轉(zhuǎn)子的內(nèi)圓表面上開有多條通風(fēng)槽道，在通風(fēng)槽道的底端面與實(shí)心轉(zhuǎn)子的外圓表面之間 開有多個(gè)轉(zhuǎn)子通風(fēng)通孔，在定子的內(nèi)圓表面與外圓表面之間開有多個(gè)定子通風(fēng)通孔的設(shè)計(jì) 方案，可以有效降低電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的溫升，延長(zhǎng)永磁體及整個(gè)電機(jī)的工作壽命，從而加強(qiáng)了電 機(jī)的過(guò)負(fù)載能力。但其不能降低所述電機(jī)軸的溫度，定子與轉(zhuǎn)子上的通風(fēng)槽與通風(fēng)通孔不 能時(shí)時(shí)對(duì)正，通風(fēng)氣流不穩(wěn)定，效果差，也不能防止環(huán)境對(duì)電動(dòng)機(jī)的污染和爆炸危險(xiǎn)。中國(guó) 授權(quán)專利CN201204510Y提供了一種“熱管散熱防爆潛水雙功能電動(dòng)機(jī)”，它在殼體內(nèi)部設(shè)置有流體介質(zhì)出口和流體介質(zhì)入口，在電機(jī)殼體上均勻設(shè)置固定有導(dǎo)熱管。此結(jié)構(gòu)可由導(dǎo) 熱管導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的熱量，軸防水裝置保證外部爆炸氣體不能進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，具備防 爆功能。但它的結(jié)構(gòu)整體對(duì)電動(dòng)機(jī)的散熱性能較差，不能大幅度提高電動(dòng)機(jī)的使用功率；且 在污染環(huán)境較重的條件下，防爆、防塵性能仍然無(wú)法滿足要求，仍需改進(jìn)。本

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種散熱效果好，可使用高電壓，且可 在防爆要求高和污染環(huán)境下工作的高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。本發(fā)明采用下面方法來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，包括安裝有轉(zhuǎn)子組件的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸以軸承安裝在殼 體的前端蓋和后端蓋上，轉(zhuǎn)軸上設(shè)有風(fēng)扇。轉(zhuǎn)子組件包括隔磁套、磁極鐵心、永磁體和起動(dòng) 籠，隔磁套固定在轉(zhuǎn)軸上，磁極鐵心固定在隔磁套上，磁極鐵心上設(shè)有徑向通風(fēng)孔。定子組 件固定在殼體內(nèi)，定子組件包括定子線圈和定子鐵心，定子鐵心上相應(yīng)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔設(shè) 置徑向冷卻風(fēng)槽。殼體外安裝一臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)。在轉(zhuǎn)子組件上還設(shè)有與徑向通風(fēng)孔連通的軸向通風(fēng)孔。在轉(zhuǎn)子組件兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸上 設(shè)有徑向進(jìn)氣通孔，與徑向進(jìn)氣通孔連通設(shè)有轉(zhuǎn)軸中心通孔，在相對(duì)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔處，設(shè) 有既與徑向通風(fēng)孔又與轉(zhuǎn)軸中心通孔連通的徑向轉(zhuǎn)軸通孔。所述風(fēng)扇為兩臺(tái)，分別固定在 徑向進(jìn)氣通孔兩外側(cè)，送風(fēng)方向相對(duì)。所述定子組件在定子內(nèi)圓面上設(shè)置與徑向冷卻風(fēng)槽 相通連的環(huán)形溝槽，定子組件由支撐件固定在殼體上，支撐件制有氣體通道。支撐件與殼體 間設(shè)置有換熱管，冷卻風(fēng)機(jī)將空氣經(jīng)由換熱管管內(nèi)排放到外界。本發(fā)明還可采用如下附屬技術(shù)特征所述定子鐵心內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子組件外徑之間采用不均勻氣隙，最大氣隙與最小氣隙之 比為1. 4 1. 7。所述轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔為2 16條；與每條軸向通風(fēng)孔連通的一排徑向通風(fēng)孔為 3 15條。轉(zhuǎn)軸的徑向進(jìn)氣通孔為2 8條，沿軸向每排設(shè)置徑向轉(zhuǎn)軸通孔3 15條；轉(zhuǎn)軸 中部與磁極鐵心相連通的圓周剖面上所設(shè)的徑向轉(zhuǎn)軸通孔為2 16條。所述冷卻風(fēng)機(jī)設(shè)置在殼體外轉(zhuǎn)軸上，與轉(zhuǎn)軸同軸旋轉(zhuǎn)。所述換熱管為100 800根。定子組件與支撐件交接處向風(fēng)扇延伸設(shè)置隔風(fēng)罩。所述殼體上部和下部分別設(shè)置換氣出口和入口。殼體內(nèi)冷卻氣體采用惰性氣體。換熱管均勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)支撐件與殼體間。換熱管均勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)上部的支撐件與殼體間。換熱管均勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)左側(cè)和/或右側(cè)的支撐件與殼體間。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有下面優(yōu)點(diǎn)由于采用了現(xiàn)有技術(shù)的適用性設(shè)計(jì)和本發(fā)明 的氣體冷卻通道設(shè)計(jì)大大降低了電動(dòng)機(jī)的溫升，特別是轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔的設(shè)計(jì)，更加有效 的降低了轉(zhuǎn)子的溫度，避免了因溫度升高引起的高溫退磁、起動(dòng)瞬間電流過(guò)大影響退磁、氧 化退磁等缺欠，從而防止了高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)電機(jī)性能及各技術(shù)參數(shù)下降，提高 了電機(jī)的使用電壓。針對(duì)不同要求進(jìn)行適應(yīng)的設(shè)計(jì)，可使用額定電壓3KV、6KV、10KV ；功率 范圍可達(dá)120KW 2000KW。經(jīng)檢測(cè)單位按GB 755-2008及JB/T 10315. 2-2002標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)，包括定子繞組、軸承溫升在內(nèi)等各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明在滿載時(shí)達(dá)到 效率為93% 96%，較異步電機(jī)高6% 12%。功率因數(shù)為0. 97 0. 998而異步機(jī)僅為 0.8 0.9，輕載時(shí)也有較高效率，可比異步高出20% 35%。由于本發(fā)明采用的密封設(shè) 計(jì)，可以做到冷卻氣體密封內(nèi)循環(huán)，特別是還可以填充惰性氣體，所以可在多種易爆炸、易 腐蝕、易污染的操作環(huán)境中工作，極大的擴(kuò)展了電動(dòng)機(jī)的使用范圍。


圖1為高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)總裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明轉(zhuǎn)子裝配圖示；圖4轉(zhuǎn)子組件裝配B-B視圖；圖5為本發(fā)明定子組件結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明換熱管均勻設(shè)置在永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)上部支撐件與殼體間的 總裝配圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明加以說(shuō)明。圖1為總體裝配的示意圖，電動(dòng)機(jī)中心的轉(zhuǎn)軸 1以軸承2結(jié)構(gòu)安裝在殼體的前端蓋3、后端蓋12上，軸承2內(nèi)外設(shè)密封件，杜絕電動(dòng)機(jī)內(nèi) 外的氣體介質(zhì)交換，密封結(jié)構(gòu)可采用現(xiàn)有技術(shù)，不做進(jìn)一步論述。如圖1轉(zhuǎn)軸1左端為永磁 同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出端，右端安裝冷卻風(fēng)機(jī)13，冷卻風(fēng)機(jī)13由轉(zhuǎn)軸1帶動(dòng)。該冷卻 風(fēng)機(jī)13也可以脫離轉(zhuǎn)軸1而另外設(shè)置。轉(zhuǎn)子組件19以隔磁套10固定在轉(zhuǎn)軸1上，定子組 件20固定在殼體17內(nèi)，所述定子組件20由支撐件18固定在殼體17上，支撐件18制有氣 體通道，支撐件18可以采用框架式結(jié)構(gòu)。支撐件18與殼體17間設(shè)置有換熱管4，換熱管4 最好是均勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)支撐件18與殼體17間，換熱管4總數(shù)量可在100 800根范圍 內(nèi)選用，冷卻風(fēng)機(jī)13將外界空氣如圖1右側(cè)經(jīng)由換熱管4管內(nèi)再?gòu)淖髠?cè)排放到外界。所述 殼體17上部和下部分別設(shè)置換氣出口和入口，其作用是當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間，電動(dòng)機(jī)內(nèi) 氣體污穢后，用它換氣更新；特別是當(dāng)防爆等級(jí)高時(shí)，能用此換氣出口和入口裝置將永磁同 步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)封閉空間內(nèi)的氣體替換成惰性氣體以保證電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的絕對(duì)安全。轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)參見圖2，在轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)子組件19兩側(cè)，各設(shè)有一臺(tái)風(fēng)扇11。風(fēng)扇氣體吹 風(fēng)方向相對(duì)。在轉(zhuǎn)軸1上的風(fēng)扇11與轉(zhuǎn)子組件19的兩側(cè)之間分別設(shè)有徑向進(jìn)氣通孔21， 與此徑向進(jìn)氣通孔21連通還在轉(zhuǎn)軸中心制有1條中心通孔22，沿同一截面設(shè)置的，轉(zhuǎn)軸1 上每側(cè)徑向進(jìn)氣通孔21為2 12條，在相對(duì)于轉(zhuǎn)子上設(shè)置的徑向通風(fēng)孔27處，設(shè)有既與 徑向通風(fēng)孔27又與轉(zhuǎn)軸中心通孔22連通的徑向轉(zhuǎn)軸通孔23，與轉(zhuǎn)軸中心通孔22相連通的 軸向的一排徑向轉(zhuǎn)軸通孔23為3 15條，徑向轉(zhuǎn)軸通孔23數(shù)目，少于或等于相應(yīng)的轉(zhuǎn)子 組件19上的徑向通風(fēng)孔27數(shù)目。圖3和圖4截面B-B圖，為轉(zhuǎn)子組件19構(gòu)造視圖。轉(zhuǎn)子組件19包括隔磁套10、磁 極鐵心9、永磁體16和起動(dòng)籠M。隔磁套10上固定磁極鐵心9，磁極鐵心9采用大極弧扇 形，各磁極鐵心9之間軸向制造有磁鋼槽，磁鋼槽中裝配高磁能積的稀土釹鐵硼永磁體16， 永磁體16以槽楔14固定位置。各磁極鐵心弧面中心沿軸向制有小槽，小槽內(nèi)放置銅片25，銅片25長(zhǎng)度伸出磁極鐵芯9端面外并與端面外設(shè)置的屏蔽端環(huán)15及槽楔14焊接構(gòu)成永 磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)籠24。磁極鐵心9上設(shè)有軸向通風(fēng)孔沈，以及與軸向通風(fēng)孔沈連通的徑向通風(fēng)孔27。所 述軸向通風(fēng)孔沈?yàn)? 16條，沿每條軸向通風(fēng)孔沈軸向制成的徑向通風(fēng)孔27為3 15 條。所述定子鐵心7內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子組件19外徑之間采用較大的不均勻氣隙四，最大氣隙與 最小氣隙之比為1. 4 1. 7，氣隙四的長(zhǎng)度為相同規(guī)格容量異步電動(dòng)機(jī)的3 8倍。上述 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了該高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的高轉(zhuǎn)矩、自起動(dòng)和高功率密度，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá) 2. 2 3. 7，過(guò)載能力強(qiáng)，起動(dòng)時(shí)間短，運(yùn)行平穩(wěn)，振動(dòng)噪聲小。節(jié)電效果明顯。圖5為定子組件20構(gòu)造圖示。定子組件20包括定子線圈6和定子鐵心7。定子 鐵心7以相應(yīng)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔27的數(shù)量和方位相配合，設(shè)置定子組件20的徑向冷卻風(fēng)槽 28。為使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在不同方位處，由轉(zhuǎn)子的徑向風(fēng)道吹出的風(fēng)，都能順利連通定子上的徑 向冷卻風(fēng)槽觀，在定子內(nèi)圓面上設(shè)置與徑向冷卻風(fēng)槽觀相通連的環(huán)形溝槽8。自定子組件20與支撐件18交接處，向風(fēng)扇11延伸設(shè)置隔風(fēng)罩5，隔風(fēng)罩5類圓環(huán) 狀，將其內(nèi)圓與風(fēng)扇11外周間隙設(shè)為最小，令風(fēng)扇11吹出的風(fēng)能直接全部吹向定子與轉(zhuǎn)子 間的氣隙四、轉(zhuǎn)子的軸向通風(fēng)孔26和轉(zhuǎn)軸的徑向進(jìn)氣通孔21，防止風(fēng)向短路到風(fēng)扇11入 口，提高氣體風(fēng)道的內(nèi)循環(huán)效率，加強(qiáng)永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)冷卻效果。圖6為換熱管4均勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)上部的支撐件18與殼體17間的電動(dòng)機(jī)總裝配 的實(shí)施例1。冷卻風(fēng)機(jī)13出氣口設(shè)在上部，外界空氣進(jìn)入換熱管4，換熱管4選取255根均 勻配置在上部空間。轉(zhuǎn)軸1上的左側(cè)和右側(cè)的徑向進(jìn)氣通孔21，各在同一截面上選用4條； 中心通孔1條；每一排沿軸向排列的徑向轉(zhuǎn)軸通孔23選用6條；另在垂直中心軸截面上設(shè) 計(jì)12條徑向轉(zhuǎn)軸通孔23。轉(zhuǎn)子組件19上的軸向通風(fēng)孔沈選用12條，與徑向轉(zhuǎn)軸通孔23 相通連。每條軸向通風(fēng)孔沈上設(shè)置的徑向通風(fēng)孔27為6條，總計(jì)徑向通風(fēng)孔27有72條。 定子組件20上的徑向冷卻風(fēng)槽28與轉(zhuǎn)子上的徑向通風(fēng)孔27相對(duì)應(yīng)，總計(jì)也相應(yīng)選用72 條。該實(shí)施例1可以達(dá)到本發(fā)明所述的發(fā)明目的和顯著效果，相比下述實(shí)施例2和實(shí)施例3 該設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單，使用和檢修較容易是其優(yōu)點(diǎn)，但換熱管只存在于上部，由側(cè)面和底部排出 的被加熱的流體須返到上部才能得以冷卻，所以整體溫降均勻性差，散熱效果也較差一些。實(shí)施例2為換熱管4均勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)左側(cè)和/或右側(cè)的支撐件18與殼體17 之間，總體結(jié)構(gòu)外觀是橫向配置，如果采用左側(cè)和右側(cè)都實(shí)施散熱則散熱效果較比實(shí)施例1 好。所述實(shí)施例3可參見圖1，為換熱管4均勻設(shè)置在環(huán)繞永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)定 子組件四外，全部充滿支撐件18與殼體17之間的空間，電動(dòng)機(jī)整體溫降均勻，散熱效果最 好，但制造和檢修則較為復(fù)雜、繁瑣。上述各實(shí)施例中的各通風(fēng)孔道的選用數(shù)量、規(guī)格，可視 用戶所需電壓、功率、成本和空間環(huán)境來(lái)設(shè)計(jì)。如用于防爆工作則要根據(jù)防爆要求和工況應(yīng) 用環(huán)境，采用不同的整體結(jié)構(gòu)的防護(hù)等級(jí)型式設(shè)計(jì)。實(shí)施例2和實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)特征，與實(shí) 施例1相同，為一般技術(shù)人員能夠?qū)嵤?，所以末予提供圖示。本發(fā)明其它如底座、閥門、換 氣出口入口、動(dòng)力電控制、潤(rùn)滑放空設(shè)置等均可采用常規(guī)設(shè)計(jì)，此處不予贅述。本發(fā)明的永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)殼體17內(nèi)部為封閉空間，氣體流通狀態(tài)是被冷 卻的氣體由風(fēng)扇11驅(qū)動(dòng)，兩臺(tái)風(fēng)扇11出口相對(duì)，將冷風(fēng)吹向定子組件20與轉(zhuǎn)子組件19。 由于定子組件20與轉(zhuǎn)子組件19之間的氣隙四較窄，特別是由于隔風(fēng)罩5的作用，防止吹出的風(fēng)短路至風(fēng)扇11入口，冷風(fēng)主體吹入轉(zhuǎn)子的軸向通風(fēng)孔沈、轉(zhuǎn)軸1上的徑向進(jìn)氣通孔 21。冷風(fēng)先經(jīng)轉(zhuǎn)軸1徑向進(jìn)氣通孔21、中心通孔22和徑向轉(zhuǎn)軸通孔23 ；與轉(zhuǎn)子組件19上 的軸向通風(fēng)孔26進(jìn)入的冷風(fēng)一起，經(jīng)轉(zhuǎn)子組件19的徑向通風(fēng)孔27 ；再會(huì)合由氣隙四進(jìn)入 的冷風(fēng)，經(jīng)定子上的徑向冷卻風(fēng)槽觀，將轉(zhuǎn)子組件19、定子組件20產(chǎn)生的熱量帶走，吹向支 撐件18與殼體17的空間，在此處受到換熱管4的外壁冷卻，經(jīng)支撐件18氣體通道返回到 兩側(cè)風(fēng)扇11的入口端，實(shí)現(xiàn)氣體內(nèi)封閉循環(huán)。所設(shè)冷卻風(fēng)機(jī)13將外界溫度低的空氣流吹 入換熱管內(nèi)，將熱量帶出送到外界。
權(quán)利要求
1.高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，包括安裝有轉(zhuǎn)子組件(19)的轉(zhuǎn)軸(1)，轉(zhuǎn)軸(1)以軸 承( 安裝在殼體(17)的前端蓋(3)、后端蓋(1 上，轉(zhuǎn)軸(1)上設(shè)有風(fēng)扇(11)；轉(zhuǎn)子組 件(19)包括隔磁套(10)、磁極鐵心(9)、永磁體(16)和起動(dòng)籠(24)，隔磁套(10)固定在轉(zhuǎn) 軸(1)上，磁極鐵心(9)固定在隔磁套(10)上，磁極鐵心(9)上設(shè)有徑向通風(fēng)孔(XT)；定 子組件00)固定在殼體(17)內(nèi)，定子組件00)包括定子線圈(6)和定子鐵心(7)，定子鐵 心(7)上相應(yīng)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔(XT)設(shè)置徑向冷卻風(fēng)槽08)；殼體(17)外安裝一臺(tái)冷卻風(fēng) 機(jī)(13)，其特征在于轉(zhuǎn)子組件(19)磁極鐵心(9)上還設(shè)有與徑向通風(fēng)孔、2Τ)連通的軸向通風(fēng)孔06)；在 轉(zhuǎn)子組件(19)兩側(cè)的轉(zhuǎn)軸(1)上設(shè)有徑向進(jìn)氣通孔(21)，與徑向進(jìn)氣通孔連通設(shè)有 轉(zhuǎn)軸中心通孔(22)，在相對(duì)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔(XT)處，設(shè)有既與徑向通風(fēng)孔(XT)又與轉(zhuǎn)軸中 心通孔0 連通的徑向轉(zhuǎn)軸通孔；所述風(fēng)扇(11)為兩臺(tái)，分別固定在徑向進(jìn)氣通孔 (21)兩外側(cè)，送風(fēng)方向相對(duì)；所述定子組件OO)在定子內(nèi)圓面上設(shè)置與徑向冷卻風(fēng)槽08) 相通連的環(huán)形溝槽(8)，定子組件OO)由支撐件(18)固定在殼體(17)上，支撐件(18)制 有氣體通道；支撐件(18)與殼體(17)間設(shè)置有換熱管G)，冷卻風(fēng)機(jī)(1 將空氣經(jīng)由換 熱管(4)管內(nèi)排放到外界。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述定子鐵心(7) 內(nèi)徑與轉(zhuǎn)子組件(19)外徑之間采用不均勻氣隙( )，最大氣隙09)與最小氣隙09)之比 為 1. 4 1. 7。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng) 孔06)為2 16條；與每條軸向通風(fēng)孔06)連通的一排徑向通風(fēng)孔、2 )為3 15條。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)軸(1)的徑向進(jìn) 氣通孔為2 8條，沿軸向每排設(shè)置徑向轉(zhuǎn)軸通孔03)3 15條；轉(zhuǎn)軸(1)中部與磁 極鐵心(9)相連通的圓周剖面上所設(shè)的徑向轉(zhuǎn)軸通孔(23)為2 16條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述冷卻風(fēng)機(jī)(13) 設(shè)置在殼體(17)外轉(zhuǎn)軸(1)上，與轉(zhuǎn)軸(1)同軸旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述換熱管(4)為 100 800 根。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于定子組件OO)與支 撐件(18)交接處向風(fēng)扇(11)延伸設(shè)置隔風(fēng)罩(5)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述殼體(17)上部 和下部分別設(shè)置換氣出口和入口 ；殼體(17)內(nèi)冷卻氣體采用惰性氣體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于換熱管(4)均 勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)支撐件(18)與殼體(17)間。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 8所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于換熱管(4)均 勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)上部的支撐件(18)與殼體(17)間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 8所述之高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，其特征在于換熱管(4)均 勻設(shè)置在電動(dòng)機(jī)左側(cè)和/或右側(cè)的支撐件(18)與殼體(17)間。
全文摘要
本發(fā)明為一種高壓永磁同步自起動(dòng)電動(dòng)機(jī)。在轉(zhuǎn)子的磁極鐵心上設(shè)有軸向通風(fēng)孔，與軸向通風(fēng)孔連通的徑向通風(fēng)孔。在定子鐵心上相應(yīng)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔設(shè)置徑向冷卻風(fēng)槽。轉(zhuǎn)軸上設(shè)有徑向進(jìn)氣通孔，與徑向通孔連通設(shè)有轉(zhuǎn)軸中心通孔，在相應(yīng)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔處，設(shè)有與轉(zhuǎn)軸中心通孔連通的徑向轉(zhuǎn)軸通孔。轉(zhuǎn)軸上設(shè)有兩臺(tái)風(fēng)扇，分別固定在徑向進(jìn)氣通孔兩外側(cè)。定子鐵心由支撐件固定，支撐件制有氣體通道。支撐件與殼體間設(shè)置有換熱管。殼體外安裝冷卻風(fēng)機(jī)。本發(fā)明可顯著降低電動(dòng)機(jī)的溫升，電機(jī)電壓可用3KV、6KV、10KV，功率可達(dá)120KW～2000KW。并能在惡劣的環(huán)境中工作。
文檔編號(hào)H02K21/12GK102148553SQ20101010603
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月5日
發(fā)明者楊森 申請(qǐng)人:楊森