隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)包括在機(jī)殼內(nèi)圍合而成的靜止隔爆腔和在機(jī)殼外圍合而成的旋轉(zhuǎn)隔爆腔，靜止隔爆腔內(nèi)安置有主發(fā)電機(jī)與補償發(fā)電機(jī)的組合定子、永磁勵磁機(jī)定子和雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子；雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和安設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的內(nèi)風(fēng)扇，轉(zhuǎn)軸的兩末端均延伸出該靜止隔爆腔外；旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)AVR；組合定子與機(jī)殼內(nèi)的鐵質(zhì)機(jī)座之間設(shè)置有可消除軸向漏磁的隔磁通風(fēng)鋁套管，且隔磁通風(fēng)鋁套管的表面上設(shè)置通風(fēng)孔后與內(nèi)風(fēng)扇結(jié)合形成靜止隔爆腔的內(nèi)路循環(huán)風(fēng)道。本發(fā)明體積小、重量輕、散熱效果好、運行安全可靠、維修更換便捷，且實現(xiàn)了發(fā)電機(jī)整體的密封隔爆的問題。
【專利說明】隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)電機(jī)，尤其涉及一種隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球?qū)γ旱V安全及燃?xì)鈳?、油庫、化工廠、油氣田等設(shè)施安全的重視，當(dāng)今市場大量需求高性能、低成本的供電用的隔爆型發(fā)電機(jī)組。而目前使用的防爆發(fā)電機(jī)組配套的防爆同步發(fā)電機(jī)均采用電勵磁的同步發(fā)電機(jī)，而電勵磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子銅損耗很大，發(fā)熱嚴(yán)重，全封閉的隔爆型防爆發(fā)電機(jī)散熱困難，所以電勵磁的防爆同步發(fā)電機(jī)要求達(dá)到隔爆的防爆標(biāo)準(zhǔn)，必須通過復(fù)雜的工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計解決內(nèi)部的通風(fēng)散熱問題；同時因隔爆密封而導(dǎo)致勵磁系統(tǒng)檢修異常困難。
[0003]中國發(fā)明專利ZL200810140601.7公開了一種隔爆型低壓防爆發(fā)電機(jī)，其主要特點是:交流勵磁機(jī)和永磁副勵磁機(jī)位于主發(fā)電機(jī)機(jī)座腔內(nèi)，主發(fā)電機(jī)具有與機(jī)座分體套裝連接的定子和通過端蓋軸承與機(jī)座支撐連接的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸，內(nèi)置冷卻風(fēng)扇、主發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子、勵磁發(fā)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)整流組件和永磁副勵磁機(jī)分別通過連接軸套依次套裝在主發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子主軸上，并隨其同步轉(zhuǎn)動，在機(jī)座的外表面布設(shè)有焊接連接并與機(jī)座內(nèi)腔連通的散熱管。因其采用了電勵磁方式，盡管在理論上來說該機(jī)具有發(fā)電機(jī)電壓波形優(yōu)良、各部件結(jié)構(gòu)緊湊、冷卻系統(tǒng)設(shè)計巧妙、振動小、散熱效果好、溫升合理等效果，然而由于其制造工藝復(fù)雜，裝配高難度、高成本、低可靠性、檢修困難，使得該隔爆型低壓防爆發(fā)電機(jī)一直停留在實驗階段。
[0004]中國發(fā)明專利:201110007671公開了一種隔爆型防爆發(fā)電機(jī)，其主要特點是:直接采用稀土永磁作為發(fā)電機(jī)的勵磁轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子完全密封在隔爆的機(jī)殼腔體內(nèi)，該發(fā)電機(jī)無勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)。該發(fā)電機(jī)雖然溫升/外殼溫度均較低，具有安全可靠、工藝結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕等優(yōu)點，但因該發(fā)電機(jī)電壓不可調(diào)節(jié)、電壓不可控，使其供電品質(zhì)差，滿足不了標(biāo)準(zhǔn)柴油發(fā)電機(jī)組的性能指標(biāo)要求，未能推廣使用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種體積小、重量輕、散熱效果好、運行安全可靠、維修更換便捷、溫升合理的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)有效解決了傳統(tǒng)電勵發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱量大可靠性差而很難實現(xiàn)發(fā)電機(jī)整體的密封隔爆的問題，并保證了電壓調(diào)節(jié)的性能和供電品質(zhì)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，包括在機(jī)殼內(nèi)圍合而成的靜止隔爆腔和在機(jī)殼外圍合而成的旋轉(zhuǎn)隔爆腔；
所述靜止隔爆腔內(nèi)安置有主發(fā)電機(jī)與補償發(fā)電機(jī)的組合定子、永磁勵磁機(jī)定子和雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述組合定子和永磁勵磁機(jī)定子分別套置于雙永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子之上；所述雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和安設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的內(nèi)風(fēng)扇、永磁主轉(zhuǎn)子、補償轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)變壓器和勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)軸的兩末端均延伸出該靜止隔爆腔外；
所述旋轉(zhuǎn)隔爆腔固定在轉(zhuǎn)軸的后軸伸端上且與該轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動，且所述旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)AVR及AVR插座；
所述機(jī)殼外在旋轉(zhuǎn)隔爆座上安裝有外風(fēng)扇，所述外風(fēng)扇工作時與外風(fēng)扇罩及機(jī)座形成該發(fā)電機(jī)的外風(fēng)路通道；
所述組合定子與機(jī)殼內(nèi)的鐵質(zhì)機(jī)座之間設(shè)置有可消除軸向漏磁的隔磁通風(fēng)鋁套管，且所述隔磁通風(fēng)鋁套管的表面上設(shè)置通風(fēng)孔后與內(nèi)風(fēng)扇結(jié)合形成靜止隔爆腔的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)道。
[0007]其中，所述永磁主轉(zhuǎn)子、補償轉(zhuǎn)子、勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)變壓器依次安設(shè)在轉(zhuǎn)軸上且與轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動，且所述內(nèi)風(fēng)扇置于永磁主轉(zhuǎn)子的側(cè)邊。
[0008]其中，所述組合定子由一體成型的定子沖片構(gòu)成定子鐵心，所述定子鐵心上纏繞有定子繞組，且所述隔磁通風(fēng)鋁套管是通過熱套工藝裝到定子鐵心上。
[0009]其中，所述雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用工作溫度為180°C的釹鐵硼材料制成。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，具有以下有益效果:
1)該發(fā)電機(jī)設(shè)計成兩個獨立的隔爆防爆腔體的結(jié)構(gòu)，一個是大的靜止隔爆腔，轉(zhuǎn)子和定子均被安全密封在靜止隔爆腔內(nèi)，另一個是小的旋轉(zhuǎn)隔爆腔，旋轉(zhuǎn)隔爆腔位于轉(zhuǎn)軸的后軸伸端，旋轉(zhuǎn)AVR被單獨密封在旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)，將上述部件分開隔爆，達(dá)到了運行安全可靠和維修方便的效果；
2)在組合定子與機(jī)殼內(nèi)的鐵質(zhì)機(jī)座之間設(shè)置有可消除軸向漏磁的隔磁通風(fēng)鋁套管，該隔磁通風(fēng)鋁套管有效解決了雙永磁發(fā)電機(jī)存在的軸向漏磁問題，且保證了電壓的調(diào)節(jié)性倉泛;
3)隔磁通風(fēng)鋁套管的表面上設(shè)置通風(fēng)孔后與內(nèi)風(fēng)扇結(jié)合形成靜止隔爆腔的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)道，可將轉(zhuǎn)子熱量傳到機(jī)殼上，散發(fā)出去；又可利用鋁質(zhì)材料的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，將定子發(fā)熱的熱量傳到機(jī)殼上，借助外風(fēng)扇，將其散發(fā)出去；該結(jié)構(gòu)形成獨特合理的風(fēng)路設(shè)計，可實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的全封閉隔腔化設(shè)計，且達(dá)到了溫升合理的效果；
4)將旋轉(zhuǎn)AVR密封在旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)，既解決了旋轉(zhuǎn)AVR便于維護(hù)、檢修或者更換的問題，也解決了旋轉(zhuǎn)AVR的隔爆防爆問題；
5)本發(fā)明具有體積小、重量輕、散熱效果好、運行安全可靠、維修更換便捷、溫升合理等特點，該發(fā)電機(jī)有效解決了傳統(tǒng)電勵磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱量大可靠性差及制造工藝?yán)щy的問題，并保證了電壓調(diào)節(jié)的性能和供電品質(zhì)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)的二個隔爆腔的位置圖；
圖2為本發(fā)明的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明中雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖；
圖4為本發(fā)明中組合定子的俯視圖；
圖5為圖4的截面圖。
[0012]主要元件符號說明如下:
10、機(jī)殼11、靜止隔爆腔
12、旋轉(zhuǎn)隔爆腔13、外風(fēng)扇 14、組合定子15、永磁勵磁機(jī)定子
16、雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子17、旋轉(zhuǎn)AVR
18、隔磁通風(fēng)鋁套管19、AVR插座
20、外風(fēng)扇罩121、旋轉(zhuǎn)隔爆座
122、旋轉(zhuǎn)隔爆蓋141、定子沖片
142、通風(fēng)孔槽143、定子鐵芯
144、定子繞組161、轉(zhuǎn)軸
162、內(nèi)風(fēng)扇163、主永磁轉(zhuǎn)子
164、補償轉(zhuǎn)子165、勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子 166、旋轉(zhuǎn)變壓器。
【具體實施方式】
[0013]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0014]請參閱圖1-3，本發(fā)明的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，包括在機(jī)殼10內(nèi)圍合而成的靜止隔爆腔11和在機(jī)殼10外圍合而成的旋轉(zhuǎn)隔爆腔12，機(jī)殼10外安裝有外風(fēng)扇13，外風(fēng)扇13工作時形成該發(fā)電機(jī)的外風(fēng)路通道；
靜止隔爆腔11內(nèi)安置有主發(fā)電機(jī)與補償發(fā)電機(jī)的組合定子14、永磁勵磁機(jī)定子15和雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子16,組合定子14和永磁勵磁機(jī)定子15分別置于雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子16上；雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子16包括轉(zhuǎn)軸161和安設(shè)在轉(zhuǎn)軸161上的內(nèi)風(fēng)扇162，轉(zhuǎn)軸161的兩末端均延伸出該靜止隔爆腔11外；
旋轉(zhuǎn)隔爆腔12固定在轉(zhuǎn)軸161的后軸伸端上且與該轉(zhuǎn)軸161同步轉(zhuǎn)動，且旋轉(zhuǎn)隔爆腔12內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)AVR17及AVR插座19 ；
機(jī)殼10外在旋轉(zhuǎn)隔爆座121上安裝有外風(fēng)扇13，外風(fēng)扇13工作時與外風(fēng)扇罩20及機(jī)座形成該發(fā)電機(jī)的外風(fēng)路通道；
組合定子14與機(jī)殼10內(nèi)的鐵質(zhì)機(jī)座101之間設(shè)置有可消除軸向漏磁的隔磁通風(fēng)鋁套管16，且隔磁通風(fēng)鋁套管16的表面上設(shè)置通風(fēng)孔142后與內(nèi)風(fēng)扇162結(jié)合形成靜止隔爆腔11的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)道，機(jī)殼10外還安裝有外風(fēng)扇罩20，外風(fēng)扇13置于旋轉(zhuǎn)隔爆腔座121上，且與外風(fēng)扇罩20及機(jī)座構(gòu)成外部冷卻風(fēng)
相較于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明提供的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，具有以下有益效果:
1)該發(fā)電機(jī)設(shè)計成兩個獨立的隔爆防爆腔體的結(jié)構(gòu)，一個是大的靜止隔爆腔，轉(zhuǎn)子和定子均被安全密封在靜止隔爆腔內(nèi)，另一個是小的旋轉(zhuǎn)隔爆腔，旋轉(zhuǎn)隔爆腔位于轉(zhuǎn)軸的后軸伸端，旋轉(zhuǎn)AVR被單獨密封在旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)，將上述部件分開隔爆，達(dá)到了運行安全可靠和維修方便的效果；
2)在組合定子與機(jī)殼內(nèi)的鐵質(zhì)機(jī)座之間設(shè)置有可消除軸向漏磁的隔磁通風(fēng)鋁套管，該隔磁通風(fēng)鋁套管有效解決了雙永磁發(fā)電機(jī)存在的軸向漏磁問題，且保證了電壓的調(diào)節(jié)性倉泛;
3)隔磁通風(fēng)鋁套管的表面上設(shè)置通風(fēng)孔后與內(nèi)風(fēng)扇結(jié)合形成靜止隔爆腔的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)道，可將轉(zhuǎn)子熱量傳到機(jī)殼上，散發(fā)出去；又可利用鋁質(zhì)材料的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，將定子發(fā)熱的熱量傳到機(jī)殼上，借助外風(fēng)扇，將其散發(fā)出去；該結(jié)構(gòu)形成獨特合理的風(fēng)路設(shè)計，可實現(xiàn)發(fā)電機(jī)的全封閉隔腔化設(shè)計，且達(dá)到了溫升合理的效果；
4)將旋轉(zhuǎn)AVR密封在旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)，既解決了旋轉(zhuǎn)AVR便于維護(hù)、檢修或者更換的問題，也解決了旋轉(zhuǎn)AVR的隔爆防爆問題；
5)本發(fā)明具有體積小、重量輕、散熱效果好、運行安全可靠、維修更換便捷、溫升合理等特點，該發(fā)電機(jī)有效解決了傳統(tǒng)電勵磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱量大可靠性差及制造工藝?yán)щy的問題，并保證了電壓調(diào)節(jié)的性能和供電品質(zhì)。
[0015]在本實施例中，雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子16還包括主永磁轉(zhuǎn)子163、補償轉(zhuǎn)子164、勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子165和旋轉(zhuǎn)變壓器166 ;主永磁轉(zhuǎn)子163、補償轉(zhuǎn)子164、勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子165和旋轉(zhuǎn)變壓器166依次安設(shè)在轉(zhuǎn)軸161上且與轉(zhuǎn)軸161同步轉(zhuǎn)動，且內(nèi)風(fēng)扇162置于主永磁轉(zhuǎn)子163的側(cè)邊。該結(jié)構(gòu)的設(shè)計，實現(xiàn)了腔體內(nèi)結(jié)構(gòu)的緊湊設(shè)計，提高了組裝的便捷性，且大大減小了體積。
[0016]請進(jìn)一步參閱圖4-5，組合定子14由一體成型的定子沖片141構(gòu)成，該定子沖片141的外圓均向內(nèi)沖壓有多個通風(fēng)孔槽142，定子沖片141內(nèi)置有定子鐵芯143，定子鐵芯143上纏繞有定子繞組144，且隔磁通風(fēng)鋁套管18通過熱套工藝裝到定子鐵芯143上。定子繞組144采用F級絕緣，且通風(fēng)孔槽142的設(shè)計形成單獨的內(nèi)散熱風(fēng)路通道對全封閉空間進(jìn)行散熱，可及時有效的將轉(zhuǎn)子的熱量散發(fā)出去，該設(shè)計可使轉(zhuǎn)子發(fā)熱量很小，本發(fā)明中轉(zhuǎn)子補償勵磁繞組的發(fā)熱量只是電勵磁的轉(zhuǎn)子勵磁繞組發(fā)熱量的1/4左右，所以較易實現(xiàn)發(fā)電機(jī)整體的密封隔爆，且發(fā)電機(jī)電壓可調(diào)可控，發(fā)電機(jī)供電品質(zhì)優(yōu)異。
[0017]在本實施例中，雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子16采用工作溫度為180°C的釹鐵硼材料制成。機(jī)殼10是采用IP55且符合隔爆標(biāo)準(zhǔn)的材料制成。
[0018]本發(fā)明還具有以下優(yōu)勢:
1)該發(fā)電機(jī)與電勵磁隔爆型防爆無刷同步發(fā)電機(jī)相比較，具有同樣優(yōu)秀的電氣性能指標(biāo)，但比它要小I W 2個機(jī)座號，效率高2% - 10%，且制造工藝簡單方便；
2)該發(fā)電機(jī)還增加了上述二種發(fā)電機(jī)所沒有的一種新功能，即既能帶傳統(tǒng)的電感性負(fù)載，又能帶現(xiàn)代負(fù)載中的電容性負(fù)載
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，包括在機(jī)殼內(nèi)圍合而成的靜止隔爆腔和在機(jī)殼外圍合而成的旋轉(zhuǎn)隔爆腔； 所述靜止隔爆腔內(nèi)安置有主發(fā)電機(jī)與補償發(fā)電機(jī)的組合定子、永磁勵磁機(jī)定子和雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，所述組合定子和永磁勵磁機(jī)定子分別套置于雙永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子之上；所述雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和安設(shè)在轉(zhuǎn)軸上的內(nèi)風(fēng)扇、永磁主轉(zhuǎn)子、補償轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)變壓器和勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)軸的兩末端均延伸出該靜止隔爆腔外； 所述旋轉(zhuǎn)隔爆腔固定在轉(zhuǎn)軸的后軸伸端上且與該轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動，且所述旋轉(zhuǎn)隔爆腔內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)AVR及AVR插座； 所述機(jī)殼外在旋轉(zhuǎn)隔爆座上安裝有外風(fēng)扇，所述外風(fēng)扇工作時與外風(fēng)扇罩及機(jī)座形成該發(fā)電機(jī)的外風(fēng)路通道； 所述組合定子與機(jī)殼內(nèi)的鐵質(zhì)機(jī)座之間設(shè)置有可消除軸向漏磁的隔磁通風(fēng)鋁套管，且所述隔磁通風(fēng)鋁套管的表面上設(shè)置通風(fēng)孔后與內(nèi)風(fēng)扇結(jié)合形成靜止隔爆腔的內(nèi)部循環(huán)風(fēng)道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述永磁主轉(zhuǎn)子、補償轉(zhuǎn)子、勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)變壓器依次安設(shè)在轉(zhuǎn)軸上且與轉(zhuǎn)軸同步轉(zhuǎn)動，且所述內(nèi)風(fēng)扇置于永磁主轉(zhuǎn)子的側(cè)邊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述組合定子由一體成型的定子沖片構(gòu)成定子鐵心，所述定子鐵心上纏繞有定子繞組，且所述隔磁通風(fēng)鋁套管是通過熱套工藝裝到定子鐵心上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔爆型雙永磁三相無刷同步發(fā)電機(jī)，其特征在于，所述雙永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用工作溫度為180°C的釹鐵硼材料制成。
【文檔編號】H02K5/20GK104377929SQ201410671088
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】梅昆, 張光榮, 梁田中, 蔣仁杰, 梁海運 申請人:深圳市安托山特種機(jī)械有限公司