全耐液式電機制造技術

全耐液式電機是可以在液體中工作的交流電機，解決繞組耐水、耐高溫、耐高壓力的動密封問題；其繞組由并聯支路構成，支路在槽中的導體數等于槽中本支路導體數；用于各種防泄漏電機，快中子反應堆可調流量鈉泵，激光熱核聚變反應可調流量鋰泵，鋼水攪拌器，萬米海深潛水器仿魚靈活游動的推進器用大功率驅動電機，水下電動工具，萬米深海采錳結核提升電泵，油田五公里下深井采油用電泵，高溫高壓防泄漏電泵，航天飛機燃料泵等。（*該技術在2016年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本設計是關于在液體中工作的異步電動機，同步發電機以及其派生出的電機的應用。現在耐液式電機在各種領域中應用的非常廣泛，其中有雙絕緣導線繞組電機，由于其耐熱性差及承受的電壓高易于擊穿絕緣而燒毀電機，對地的電位也高，對人身安全不利，又不能在高溫下工作，因而影響其在各各領域中的應用效靈。本設計的目的是1設計一種能耐液，耐壓力，耐熱的低電壓安全的繞組，有內外轉子電機、發電機；2耐液繞組在金屬溶液輸送及攪拌感應可調流量電泵中的應用；3設計一種防泄漏電機；4設計一種萬米深海潛水器大功率驅動電機中的應用；5電機在水中電動工具中的應用；6設計一種萬米深海下采錳結核電泵中的應用；7電機在油田5公里下抽油電泵中的應用；8電機在防泄漏電泵中的應用。本設計的目的是通過下面的技術方案實現的1定子繞組任一相都是由一路或多個并聯支路組成，一相中每一支路都是由任意形狀的斷面任意根并聯導體包括一根導體構成，任一支路在相應槽中的導體數等于一支路并聯導體數或一根，這是由于為了使繞組能耐水就要求供電電壓為最低，所需的反電勢就很低，要求的匝數也就最少，為了使一相串聯的匝數為最少首先要求一相中并聯支數為最多，所以任一相都由一路或多支路并聯，具體支路數可以按要求任意選擇；其次是當一相在其相應的槽中的導體數目等于一支路并聯導體數時，一支路串聯的導體數必然為最少，這樣用最最低的供電電壓即可驅動電機，對于異步電動機用電壓變換器供給相匹配的電壓值；對于同步發電機來說由升壓變壓器把電壓升到要求的電壓值；在低的電壓下絕緣好處理要求也低，因此這種電機繞組可以在非腐蝕性液體中工作，而且對人身是安全電壓，由于匝間是并聯的是等電位的不存在匝間短路問題，對地和相間電壓都很低，耐熱絕緣處理簡單可靠因而可以達到要求的耐熱等級；又由于沒有薄壁部件所以電機能承受高的液壓及氣壓，因而就達到了第1個目的；2金屬溶液輸送可調流量的電磁感應電泵及金屬熔液攪拌器，由定子使管路或容器中的金屬熔液作定向運動，首先由于繞組的耐熱度高可以使繞組更接近于高溫的金屬熔液以減少漏磁損耗以提高電泵的有效功率，而且很安全；又由于上定子可沿管道長變方向對相對于下定子作空間相移，也就改變了上下二定子在金屬熔液中感應的電勢相位，也就改變了其合成電勢的的小及電流大小，也就改變了金屬溶液的受力大小，也就改變了原有的受力平衡，改變了速度建立了新的運動平衡，而達到了調速調節流量的目的；金屬熔液攪拌器也是由于繞組的耐熱度高而可以使定子和高溫溶液有效距離減小而提高有效磁通穿過金屬熔液，達到提高攪拌效率的目的；3防泄漏電動機，因右端蓋有安裝用止口可以形成嚴密的靜密封，軸與端蓋間必不可少的間隙A通向完全密閉的電機腔內，腔內的繞組又耐液、耐高溫、耐壓力，使電機具有防泄漏的功能；其繞組具有技術方案1的性能。4電機在萬米深海潛水器仿魚靈活游動的推進器用大功率驅動電機，其耐液繞組和技術方案1是完全一致的，此外由于高壓水柱的壓力可以通過圖4中的A縫進入電機，內外水壓平衡，而能承受高的水壓；又由于球形外表面定子，球和球形內表面的外殼組成一個全方位旋轉的軸承；Y向Z向控制器推動定子上的萬向節，使XX軸能在以O點為頂點的錐體內任意位置上，使推進器能產生多方面的推進力，而能仿魚一樣靈活游動，達到了設計的目的；5電機在水下電動工具中的應用，其特定特征和技術方案1一致，此外由于繞組的耐水性，低電壓的安全性，使其可以在水中作電動工具用，沒有繞組燒的問題，再是由于沒有密封使電動工具的體積小輕便，適于作為手提電動工具，轉子轉速經減速后增大的轉矩傳給夾頭上的夾裝的各種不同的刃具如鉆頭，砂輪，銑刀等。6電機在萬米深海采錳結核提升電泵中的應用，電機的特定特征和實施例1中區別特征一致，因而電機具有電上的耐液，電機內外液壓相等可承受萬米深海水柱的壓力，錳結核裝在管路中受水向上的沖擊力及浮力使之沿管道上行到水面后經固液分離即達到了提升錳核的目的。7電機在油田五公里深處深井采油電泵中的應用，由于電機具有技術方案1中所述的特定的區別特征，即具有耐液，耐高溫，耐高的液壓力性能，正好適應五公里地下井中的幾百度的高溫，高的水壓，油水混合物的環境中工作；油由吸入口A進入泵中由出口B流出；電機轉子帶動泵葉輪工作。8電機在防泄漏電泵中的應用，其特定的區別特征與技術方案1一致，變壓器供給繞組以低的電壓轉子帶動泵葉輪轉動，由于高壓的被輸送的氣體或液體可以從軸動縫C進入密封的電機內而具有良好的密封性能。從原理上著本設計的有益效果如下1.1由于本設計是供給繞組以超低電壓值，繞組匝數最少且一支路導體全并聯，因而匝間等電位，不存在匝間短路問題，相間電壓也很低，對地電位也很低，使絕緣的處理，耐液處理，耐溫處理變得容易，一般絕緣即可在水中工作，而且壽命長，不會產生相間，對地擊穿放電，比現有普遍使用的雙絕緣尼龍導線具有更好的耐水，耐高溫性能，本設計克服過去只從絕緣角度和用與水隔離的辦法實現耐水性的普遍偏見，本電機集耐液性，耐高溫性，耐高液壓性于一身。1.2提出一種新的取代動密封為靜密封的方法，具耐高壓高溫度密封性能；機械密封容易磨損而失效，壽命短，屏敞電泵和磁力泵的薄壁結構不耐液壓或氣壓，不耐溫；本設計克服了過去用高電電壓制造電機的偏見，本設計解決了人們一直渴望解決而沒有解決的高溫高壓的動密封問題。1.3提出了一種新型的耐高溫電機，尤其是在某些特定的高溫環境中工作的電機，如金屬熔液感應電泵，五公里深井下采油電泵等都避不開幾百度的高溫；1.4相對于現有的屏敞電泵的功率因數可達0.85，因而節能；1.5相對現常用的雙絕緣電機的槽滿率太低的情況，本設計電機的槽滿率很高，因而本電機的功率大體積小。1.6本設計提出一種最安全的低電壓值，對人身安全，可以用于水下手提電動工具最安全，在海洋打撈、救生、修船、水下工程等都是人們渴望有本設計能實現的電動工具。2耐熱繞組在可調流量的金屬熔液電磁感應電泵中的應用，從有益效果1中可見這種繞組具有耐高溫的效果，快中子反應堆的電磁感應鈉泵的定子繞組越接近于被輸送的金屬熔液則漏磁通就越少，感應電泵的效率就越高，因而本設計的泵可以比現有的泵具有更高效率；再是由于可以調節流量快中子反應堆是很重要的，是過去所達不到的，渴望能按照反應堆的高溫和供電負載量來調節熔液的流量以求得新的能量平衡，本設計解決了這一難題，對激光熱核聚變反應堆的鋰泵也同樣是重要的，耐熱性能和調速性能起到了安全可靠，自動調節安全運行的重要作用；對鋼液攪拌器也同樣，因鋼水高溫，過去攪拌器因繞組不耐高溫，容易燒壞繞組，現在得到了解決，對提高鋼的質量起很大的作用。3防泄漏電機，由于這種電機能耐高溫，高壓力，如作為聚丙烯反應釜攪拌電機可以承受其高溫高壓，而不損壞，現有的電機是作不到這一點的。4電機在萬米深海潛水器仿魚靈活游動的推進器用大功率驅動電動機，從原理上看電機的效果等同于效果1，而且電機功率可達幾百千瓦的工業實用級的，過去的推動器只是試驗級的幾百瓦，在此基礎上由于電機的軸線能繞球心0點為頂點的錐體內任一位置，使推進器產生控制器要求的推進方向的力，這種仿魚靈活游動的功能是過去所沒有的，給海洋開發、科研、軍事、救援、采錳結核提升等提供了有力的實用化的下潛工具，可仿魚靈活地在深海的復雜的峽谷海溝的窄縫洞孔中自由本文檔來自技高網...

【技術保護點】
全耐液式電機以下簡稱電機是其繞組可以在非腐蝕性液體中工作的交流電機，由定子［（１１，１），（１１，２），（１１，３）］轉子［（２１，１），（２１，２），（２１，３）］，是子繞組［（３１，１），（３１，２），（３１，３）］，任一相有一路繞組或有多個并聯支路繞組，電壓變換器［（５１，１），（５１，２），（５１，３）］，其特征是：定子繞組［（３１，１），（３１，２），（３１，３）］中任一相的每個支路都是由任意形狀的任意根并聯或一根構成，一支路在其相應槽中的導體數等于支路本身并聯導體數或一根。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：張喜信，
申請(專利權)人：張喜信，
類型：發明
國別省市：91[中國|大連]