CN102361383A - 隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机；隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机含有转子、定子、轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖、机座、接线盒，转子中的转轴的两端通过轴承安装在端盖上，轴承内盖和轴承外盖分别设置在轴承的两边；转子为铸铜转子，铸铜转子中的转子铁芯由大小形状相同的转子冲片叠压而成，转子冲片的四周均布有导条孔，各转子冲片中的导条孔相叠后连成转子铁芯中的导条槽，导条槽中压铸有铜导条，转子铁芯的两端设有铜端环，铜端环与铜导条压铸连接在一起；由轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖和机座构成的腔体是一个密闭隔爆腔体；本发明提供了一种可靠性好、效率高的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机。

Description

隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机

 

（一）、技术领域：本发明涉及一种电机，特别是涉及一种隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机。

（二）、背景技术: 传统的隔爆型电机转子结构有两种：一种是铝转子结构，铝锭加热后通过压铸机打入到叠压好的转子冲片中，同时在转子铁心的两端压铸形成端环、平衡柱和风叶结构；这种结构在中小型电机中非常普遍。因铝的电阻率为0.0434欧*毫米²/米，铜的电阻率为0.0217欧*毫米²/米，电阻率越高表示电阻越高，电机损耗也越高，在对超高效率及超超高效率水平要求的小型电动机，转子导条使用铝条将很难保证电动机的效率水平达到相应的指标。铝的密度比铜小，铝条在恶劣负载下易产生断条现象，影响电机的正常运行，因此，在对可靠性要求较高的场所如飞机、航船、核电军工产品，使用铝转子电机的承担的风险相对高些。

另一种是铜条转子结构，即铜条加工到一定形状和尺寸后，通过挤压工艺将铜条挤入到转子铁心中，与转子槽形紧密配合，铜端环与铜条通过焊接方式连接。该结构对铜条与转子槽形配合的程度、端环与导条的焊接质量要求很高，否则将会造成铜条在槽内的窜动、脱焊的现象，给电机长期运行带来隐患，该种铜条转子的可靠性程度低。

目前，我国石化企业所采用的隔爆型电动机的效率普遍低下，大都维持在国际能效标准IE1（IEC60034-30:Standard Efficiency）的效率水平，由于该种电动机一般长年运行，效率低下导致耗能高，电能消耗相当惊人，不符合当今低碳经济的市场要求。

（三）、发明内容：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的缺陷，提供一种可靠性好、效率高的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机。

本发明的技术方案：

一种隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，含有转子、定子、轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖、机座、接线盒，转子和定子设置在机座中，端盖设置在机座的两端，转子中的转轴的两端通过轴承安装在端盖上，轴承内盖和轴承外盖分别设置在轴承的两边，轴承内盖位于机座内，轴承外盖位于机座外，并且轴承外盖和轴承内盖通过螺栓与端盖连接，接线盒设置在机座的外部；转子为铸铜转子，铸铜转子中的转子铁芯由一定个数大小形状相同的转子冲片叠压而成，转子冲片的中部设有轴孔，轴孔内安装转轴，转子冲片的四周均布有一定个数的导条孔，各转子冲片中的导条孔相叠后连成转子铁芯中的导条槽，导条槽中压铸有铜导条，转子铁芯的两端设有铜端环，铜端环与铜导条压铸连接在一起；由轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖和机座构成的腔体是一个密闭隔爆腔体。

在转轴的一端的端部设有风扇，风扇位于轴承外盖的外侧，风扇的外侧设有覆盖风扇的风罩。

轴承内盖与端盖之间密封隔爆连接，轴承内盖与轴承之间密封隔爆连接，轴承内盖与转轴之间密封隔爆连接，轴承与端盖之间密封隔爆连接，端盖与机座之间密封隔爆连接，接线盒与机座之间密封隔爆连接，接线盒与机座之间用于走电缆的连通通道处填充有防爆密封胶。

该隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机在轴贯通部分采用了隔爆面配合结构，机座与接线盒之间采用隔爆面配合结构。

机座为封闭隔爆腔的筒状结构，机座的两端设有隔爆端盖，端盖与机座的结合面配合形成隔爆面。

转子冲片的形状为圆形，转子冲片上的导条孔为长条形通孔和圆形通孔的组合孔，长条形通孔的一头大、另一头小，长条形通孔沿转子冲片的直径方向设置，长条形通孔的大头位于转子冲片环形圆周的外侧，长条形通孔的小头位于转子冲片环形圆周的内侧，圆形通孔设置在长条形通孔大头的外侧，长条形通孔的大头和圆形通孔通过一个窄连接间隙连通，窄连接间隙的宽度小于长条形通孔的宽度和圆形通孔的直径。

长条形通孔的面积大于圆形通孔的面积。

在铜端环的外端面上且沿铜端环的直径方向均布有一定个数的凸起条或凹槽。

凸起条或凹槽的数量为6，或为8，或为10，或为12。

转子冲片的轴孔上设有键槽，转轴上的键位于键槽中。

转子冲片的材质为硅钢片；每个转子冲片上的导条孔的数量为26～56。

本发明的有益效果：

1、          本发明的铸铜转子将铜导条与铜端环压铸在一起，实现了转子导条及端环的一体化结构，使电机转子的可靠性和使用寿命大大提高，非常适用于对可靠性要求较高的场所。

2、本发明采用了导电性强的铜制作转子的导条和端环，可大大提高电机的效率水平，效率可达到IE3（IEC60034-30:Premium Efficiency）的超高效率水平。

3、本发明对转子冲片上的导条孔进行了优化设计，可以提高电动机的堵转性能，弥补采用铜材料制作转子后因电阻率低导致堵转性能下降的缺陷。转子冲片上的导条孔使转子铁芯中的导条分为上笼导条（由导条孔中的圆形通孔形成）、下笼导条（由导条孔中的长条形通孔形成）及上下笼之间的缝隙（由导条孔中的窄连接间隙形成），上笼导条截面积较小时，电机起动时可以产生较大的起动转矩，下笼导条截面积较大时，电阻小，转差率低，产生正常运行时的电磁转矩；本发明通过灵活改变上、下笼导条截面的几何尺寸以及上、下笼导条截面之间的窄连接间隙的宽度，使转子的堵转性能达到最优。

4、本发明的铸铜转子的铜端环的表面均布有一定个数的凸起条或凹槽，当转子转动时，铜端环可起到散热风叶的作用，可以省去散热风叶的设计，同时还降低了铜的使用量，降低了转子的成本。

５、本发明的轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖和机座构成一个密闭隔爆的腔体，因此，本发明的防爆、隔爆性能好，非常适合于各种易燃、易爆场合使用。

（四）、附图说明：

图1为隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机的结构示意图；

图2为图1左视的结构示意图；

图3为铸铜转子的放大结构示意图；

图4为图3中的A-A剖视结构示意图；

图5为转子冲片的放大结构示意图；

图6为铸铜转子的立体结构示意图。

（五）、具体实施方式：

参见图1～图6，图中，隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机含有转子12、定子11、轴承外盖17、轴承19、轴承内盖16、端盖15、机座13、接线盒14，转子12和定子11设置在机座13中，端盖15设置在机座13的两端，转子12中的转轴18的两端通过轴承19安装在端盖15上，轴承内盖16和轴承外盖17分别设置在轴承19的两边，轴承内盖16位于机座13内，轴承外盖17位于机座13外，并且轴承外盖17和轴承内盖16通过螺栓22与端盖15连接，接线盒14设置在机座13的外部；转子12为铸铜转子，铸铜转子中的转子铁芯1由一定个数大小形状相同的转子冲片2叠压而成，转子冲片2的中部设有轴孔3，轴孔3内安装转轴18，转子冲片2的四周均布有44个导条孔，各转子冲片2中的导条孔相叠后连成转子铁芯1中的导条槽，导条槽中压铸有铜导条10，转子铁芯1的两端设有铜端环8，铜端环8与铜导条10压铸连接在一起；由轴承外盖17、轴承19、轴承内盖16、端盖15和机座13构成的腔体是一个密闭隔爆腔体。

在转轴18的一端的端部设有风扇20，风扇20位于轴承外盖17的外侧，风扇20的外侧设有覆盖风扇20的风罩21。

轴承内盖16与端盖15之间密封隔爆连接，轴承内盖16与轴承19之间密封隔爆连接，轴承内盖16与转轴18之间密封隔爆连接，轴承19与端盖15之间密封隔爆连接，端盖15与机座13之间密封隔爆连接，接线盒14与机座13之间密封隔爆连接，接线盒14与机座13之间用于走电缆24的连通通道处填充有防爆密封胶23。

转子冲片2的形状为圆形，转子冲片2上的导条孔为长条形通孔5和圆形通孔4的组合孔，长条形通孔5的一头大、另一头小，长条形通孔5沿转子冲片2的直径方向设置，长条形通孔5的大头位于转子冲片2环形圆周的外侧，长条形通孔5的小头位于转子冲片2环形圆周的内侧，圆形通孔4设置在长条形通孔5大头的外侧，长条形通孔5的大头和圆形通孔4通过一个窄连接间隙6连通，窄连接间隙6的宽度小于长条形通孔5的宽度和圆形通孔4的直径。

长条形通孔5的面积大于圆形通孔4的面积。

在铜端环8的外端面上且沿铜端环8的直径方向均布有10个凹槽9。

转子冲片2的轴孔3上设有键槽7，转轴18上的键位于键槽7中。

转子冲片2的材质为50WW470或50WW350硅钢片。

Claims (9)

1.一种隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，含有转子、定子、轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖、机座、接线盒，转子和定子设置在机座中，端盖设置在机座的两端，转子中的转轴的两端通过轴承安装在端盖上，轴承内盖和轴承外盖分别设置在轴承的两边，轴承内盖位于机座内，轴承外盖位于机座外，并且轴承外盖和轴承内盖通过螺栓与端盖连接，接线盒设置在机座的外部；其特征是：转子为铸铜转子，铸铜转子中的转子铁芯由一定个数大小形状相同的转子冲片叠压而成，转子冲片的中部设有轴孔，轴孔内安装转轴，转子冲片的四周均布有一定个数的导条孔，各转子冲片中的导条孔相叠后连成转子铁芯中的导条槽，导条槽中压铸有铜导条，转子铁芯的两端设有铜端环，铜端环与铜导条压铸连接在一起；由轴承外盖、轴承、轴承内盖、端盖和机座构成的腔体是一个密闭隔爆腔体。

2.根据权利要求1所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：在所述转轴的一端的端部设有风扇，风扇位于轴承外盖的外侧，风扇的外侧设有覆盖风扇的风罩。

3.根据权利要求1所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：所述轴承内盖与端盖之间密封隔爆连接，轴承内盖与轴承之间密封隔爆连接，轴承内盖与转轴之间密封隔爆连接，轴承与端盖之间密封隔爆连接，端盖与机座之间密封隔爆连接，接线盒与机座之间密封隔爆连接，接线盒与机座之间用于走电缆的连通通道处填充有防爆密封胶。

4.根据权利要求1所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：所述转子冲片的形状为圆形，转子冲片上的导条孔为长条形通孔和圆形通孔的组合孔，长条形通孔的一头大、另一头小，长条形通孔沿转子冲片的直径方向设置，长条形通孔的大头位于转子冲片环形圆周的外侧，长条形通孔的小头位于转子冲片环形圆周的内侧，圆形通孔设置在长条形通孔大头的外侧，长条形通孔的大头和圆形通孔通过一个窄连接间隙连通，窄连接间隙的宽度小于长条形通孔的宽度和圆形通孔的直径。

5.根据权利要求4所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：所述长条形通孔的面积大于圆形通孔的面积。

6.根据权利要求1所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：在所述铜端环的外端面上且沿铜端环的直径方向均布有一定个数的凸起条或凹槽。

7.根据权利要求6所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：所述凸起条或凹槽的数量为6，或为8，或为10，或为12。

8.根据权利要求1所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：所述转子冲片的轴孔上设有键槽，转轴上的键位于键槽中。

9.根据权利要求1所述的隔爆型超高效铸铜转子三相异步电动机，其特征是：所述转子冲片的材质为硅钢片；每个转子冲片上的导条孔的数量为26～56。

Images