隔爆型變頻一體化永磁同步電動機制造技術

本實用新型專利技術公開一種隔爆型變頻一體化永磁同步電動機，其包括機座和變頻控制柜，所述變頻控制柜焊接在機座上，變頻器安裝在變頻控制柜中。所述變頻控制柜的內部由隔板分為第一腔體、第二腔體和第三腔體，所述機座包括筒體及端蓋，筒體由相套置在一起的內筒和外筒構成，內筒和外筒過盈配合焊接成一體，內筒的外筒面上開有螺旋狀凹槽；端蓋包括位于筒體兩端的第一端蓋和第二端蓋，以及位于筒體內的第三端蓋，第一端蓋和第三端蓋之間設置轉子和定子，第三端蓋和第二端蓋之間設置輸入電抗器和輸出電抗器。該永磁同步電機結構新穎，合理緊湊、能有效的利用有限空間，產品結構緊湊、功率因數高效率高，功率密度大，有效降低了電機體積和能源的消耗。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種隔爆型變頻一體化永磁同步電動機，主要用于煤礦井下刨煤機、刮板機、皮帶機等采煤設備。
技術介紹
目前，煤礦井下刨煤機等采煤設備所用的變頻一體化電機，全是從國外進口的變頻一體化異步電動機，國內還沒有同類型的產品。由于從國外進口變頻一體化電機價格昂貴，維修麻煩，受技術限制、貿易保護主義等多種因素影響，另外異步電動機與永磁同步電動機相比，功率密度和效率都偏低，不利于縮小電機體積及降低能源消耗。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種永磁同步電機，具有結構新穎，合理、有效的利用有限空間，產品結構緊湊、功率因數高，功率密度大，有效降低電機體積和能源的消耗。本技術為了實現上述目的，采用的技術解決方案是:一種永磁同步電機，包括機座和變頻控制柜，所述變頻控制柜焊接在機座上；所述變頻控制柜的內部由隔板分為第一腔體、第二腔體和第三腔體，所述第一腔體內設置有整流橋單元、直流側穩壓電容、及逆變橋單元，三者集成在水冷板上，所述水冷板內部設置有U型陣列水冷管；所述第二腔體內設置有控制器單元和接觸器單元；第三腔體內設置有輸入電源接線端子和電源主副接線柱；所述機座包括筒體及端蓋,筒體由相套置在一起的內筒和外筒構成，內筒和外筒過盈配合焊接成一體，內筒的外筒面上開有螺旋狀凹槽，U型陣列水冷管與螺旋狀凹槽通過帶3/4管螺紋接頭的水管連接；端蓋包括位于筒體兩端的第一端蓋和第二端蓋，以及位于筒體內的第三端蓋和圓環，第一端蓋和第三端蓋之間設置轉子和定子，第三端蓋和第二端蓋之間設置輸入電抗器和輸出電抗器；所述第一腔體、第二腔體及機座內筒相連通形成第一隔爆腔體，第三腔體是第二隔爆腔體。優選的，所述筒體與第二腔體通過第一過線孔連通，圓環上開有第二過線孔，第一腔體和第二腔體之間的隔板上開有第三過線孔，所述接觸器單元、輸入電抗器、整流橋單元、直流側穩壓電容、逆變橋單元及輸出電抗器依次相連接，控制器單元與逆變橋單元連接，所述接觸器單元連接三相交流電源，輸出電抗器連接定子繞組。優選的，所述轉子的驅動端套有驅動端軸承，驅動端軸承的兩端設置有驅動端軸承內蓋和驅動端軸承外蓋，驅動端軸承內蓋、驅動端軸承、及驅動端軸承外蓋裝在第一端蓋上；轉子的非驅動端套有非驅動端軸承，非驅動端軸承的兩端設置有非驅動端軸承內蓋和非驅動端軸承外蓋，非驅動端軸承內蓋、非驅動端軸承、及非驅動端軸承外蓋裝在第三端蓋上。優選的，所述轉子包括兩者之間過盈配合的轉子鐵心和轉軸，轉子鐵心上裝配有磁鋼，磁鋼由兩端的擋板固定，磁鋼的磁極成內置式V型結構，擋板上設置有扇葉；所述轉軸上設有周向隔爆面。優選的，所述筒體與第二腔體上設置有貫通兩者的雙頭螺紋套，第二腔體一端的雙頭螺紋套上連接螺帽，筒體一端的雙頭螺紋套用油管連接至非驅動端軸承。此種非驅動端軸承的注油結構，雙頭螺紋套上有隔爆螺紋，滿足隔爆要求，注油時，將螺帽擰下，裝上油杯，使用油槍將潤滑脂通過高壓油管打入到軸承內部，實現對非驅動端軸承的潤滑。優選的，所述驅動端軸承采用內圈無擋邊圓柱滾子絕緣軸承，非驅動端軸承采用單列深溝球絕緣軸承。優選的，所述轉子、非驅動端軸承、非驅動端軸承內蓋、非驅動端軸承外蓋、第三端蓋裝配成一體，由筒體的驅動端裝入，第三端蓋卡在筒體內壁的圓環上；方便了電機總裝。本技術的有益效果:此種永磁同步電機，機座和變頻控制柜一體化焊接在一起，電機本體、輸入電抗器、輸出電抗器、及變頻器設置在機座內，整流橋單元、直流側穩壓電容、及逆變橋單元設置在變頻控制柜的第一腔體內，控制器單元和接觸器單元設置在變頻控制柜的第二腔體內，此種布局方式整機體積小，結構緊湊，可以有效屏蔽電磁干擾，并且隔爆效果優良。機座筒體上開有螺旋狀凹槽，水冷板的下端設置U型陣列水冷管，兩者通過帶3/4管螺紋接頭的高壓水管連接在一起，將U型陣列水冷管與筒體的螺旋凹槽水冷組成一體化水冷結構，可以同時冷卻電機、電抗器和變頻器，以及整流橋單元、直流側穩壓電容、及逆變橋單元。整個冷卻水路最大能承受3MPa的水壓，大于該值時，泄壓閥開啟泄壓。定子繞組是成型疊繞組，采用少膠的絕緣體系，為了滿足電機弱磁調速的要求，電機設計成永磁同步電機，轉子磁極設計成內置式V型結構。第一端蓋與筒體的貼合面，第一端蓋與驅動端軸承內蓋的貼合面，驅動端軸承內蓋與轉軸的貼合面，第二端蓋與筒體的貼合面，接線端子與變頻控制柜的內壁的貼合面，電源主副接線柱，以上貼合面及接線柱均達到隔爆要求，整機設計符合隔爆要求。所述轉子的驅動端套有驅動端軸承，驅動端軸承的兩端設置有驅動端軸承內蓋和驅動端軸承外蓋，驅動端軸承內蓋、驅動端軸承、及驅動端軸承外蓋裝在第一端蓋上；轉子的非驅動端套有非驅動端軸承，非驅動端軸承的兩端設置有非驅動端軸承內蓋和非驅動端軸承外蓋，非驅動端軸承內蓋、非驅動端軸承、及非驅動端軸承外蓋裝在第三端蓋上。非驅動端的端蓋的配合為內裝式，電機總裝方便，非驅動端端蓋配合止口設計成內裝式，這樣在電機總裝過程中，就可以先把電機轉子，第三端蓋、非驅動端軸承內蓋、非驅動端軸承外蓋、非驅動端軸承等零件組裝成一個整體，然后在從驅動端整體裝入。磁鋼兩端的擋板上設置有扇葉，在轉子旋轉時可以攪動空氣冷卻定子繞組端部。驅動端軸承采用內圈無擋邊圓柱滾子絕緣軸承，非驅動端軸承采用單列深溝球絕緣軸承，可以防止軸電流對軸承的損害，軸承潤滑為脂潤滑，在電機的驅動端和非驅動端都安裝有甩油盤和廢脂盒，可以更好的實現軸承潤滑和油脂的回收。筒體與第二腔體之間設置有雙頭螺紋套，雙頭螺紋套位于第二腔體的一端連接螺帽，位于筒體的一端由管路連接至非驅動端軸承，此種設計是符合隔爆要求的注油裝置。為了實現矢量控制，在非驅動端安裝旋轉變壓器，來更加精確的檢測轉子位置。此種永磁同步電機實現的技術指標如下:額定功率:400kW額定電壓:1140V額定電流:250A額定頻率:50Hz額定轉速:IOOOrpm轉速范圍(Tl800rpm，其中(TlOOOrpm恒轉矩運行100(Tl800rpm恒功率運行防爆等級:ExdI電動機啟停頻率:120次/小時過載能力:1.7倍過載持續2min系統頻率:≥94%附圖說明圖1是永磁同步電機的結構示意圖。圖2是機座和變頻控制柜的剖視圖。圖3是永磁同步電機的硬件連接圖。圖4是永磁同步電機的剖視圖。圖5是永磁同步電機的剖視圖。圖6是內筒的結構示意圖。圖7是電機轉子的結構示意圖。圖8是圖7中A-A剖視圖。圖9是電機非驅動端處的剖視圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術進行詳細說明:結合圖1至圖9，一種永磁同步電機，包括機座1和變頻控制柜2，所述變頻控制柜2焊接在機座1上。所述變頻控制柜2的內部由隔板31、32分為第一腔體21、第二腔體22和第三腔體23，所述第一腔體21內設置有整流橋單元41、直流側穩壓電容42、及逆變橋單元43，三者集成在水冷板44上，所述水冷板44內部設置有U型陣列水冷管。所述第二腔體22內設置有控制器單元45和接觸器單元46，第三腔體23內設置有輸入電源接線端子和電源主副接線柱。所述機座I包括筒體及端蓋，筒體由相套置在一起的內筒11和外筒12構成，內筒11和外筒12過盈配合焊接成一體，內筒11的外筒面上開有螺旋狀凹槽13，U型陣列水冷管與螺旋狀凹槽13通過帶3/4管螺紋接頭的水管連接，將U型陣列本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種永磁同步電機，其特征在于，包括機座和變頻控制柜，所述變頻控制柜焊接在機座上；所述變頻控制柜的內部由隔板分為第一腔體、第二腔體和第三腔體，所述第一腔體內設置有整流橋單元、直流側穩壓電容、及逆變橋單元，三者集成在水冷板上，所述水冷板內部設置有U型陣列水冷管；所述第二腔體內設置有控制器單元和接觸器單元；第三腔體內設置有輸入電源接線端子和電源主副接線柱；所述機座包括筒體及端蓋，筒體由相套置在一起的內筒和外筒構成，內筒和外筒過盈配合焊接成一體，內筒的外筒面上開有螺旋狀凹槽，U型陣列水冷管與螺旋狀凹槽通過帶3/4管螺紋接頭的水管連接；端蓋包括位于筒體兩端的第一端蓋和第二端蓋，以及位于筒體內的第三端蓋和圓環，第一端蓋和第三端蓋之間設置轉子和定子，第三端蓋和第二端蓋之間設置輸入電抗器和輸出電抗器；所述第一腔體、第二腔體及機座內筒相連通形成第一隔爆腔體，第三腔體是第二隔爆腔體。

【技術特征摘要】
1.一種永磁同步電機，其特征在于，包括機座和變頻控制柜，所述變頻控制柜焊接在機座上； 所述變頻控制柜的內部由隔板分為第一腔體、第二腔體和第三腔體，所述第一腔體內設置有整流橋單元、直流側穩壓電容、及逆變橋單元，三者集成在水冷板上，所述水冷板內部設置有U型陣列水冷管；所述第二腔體內設置有控制器單元和接觸器單元；第三腔體內設置有輸入電源接線端子和電源主副接線柱； 所述機座包括筒體及端蓋，筒體由相套置在一起的內筒和外筒構成，內筒和外筒過盈配合焊接成一體，內筒的外筒面上開有螺旋狀凹槽，U型陣列水冷管與螺旋狀凹槽通過帶3/4管螺紋接頭的水管連接；端蓋包括位于筒體兩端的第一端蓋和第二端蓋，以及位于筒體內的第三端蓋和圓環，第一端蓋和第三端蓋之間設置轉子和定子，第三端蓋和第二端蓋之間設置輸入電抗器和輸出電抗器； 所述第一腔體、第二腔體及機座內筒相連通形成第一隔爆腔體，第三腔體是第二隔爆腔體。2.根據權利要求1所述的一種永磁同步電機，其特征在于，所述筒體與第二腔體通過第一過線孔連通，圓環上開有第二過線孔，第一腔體和第二腔體之間的隔板上開有第三過線孔，所述接觸器單元、輸入電抗器、整流橋單元、直流側穩壓電容、逆變橋單元及輸出電抗器依次相連接，控制器單元與逆變橋單元連接，所述接觸器單元連接三相交流電源，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊松，劉曉林，黃海，王云洪，陳起旭，張國平，石婷婷，趙菲，
申請(專利權)人：青島海西電機有限公司，
類型：實用新型
國別省市：