CN107425645A - 低磁低振动噪声电机 - Google Patents

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田磊
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Abstract

本发明公开了一种低磁低振动噪声电机，包括定子和转子，所述的定子由圆筒状的定子机座和固定设置在定子机座内壁上的定子铁心构成，所述的定子机座上设置有反向连接的第一螺旋水道和第二螺旋水道，所述的定子机座下方还设置有底板，所述的定子机座和底板之间设置有C字形弯折支撑板，所述的转子由支架、风扇端板和正弦波磁极组成，所述的支架包括转轴和设置在转轴上的转子轭部套筒，所述的风扇端板套设在转轴上并与转子轭部套筒配合使用，所述的正弦波磁极设置在转子轭部套筒上；本发明改善了电机本身的电磁辐射问题,显著降低电机对外磁辐射；削弱了地磁等外界磁场对电机的干扰，提高了其抗磁能力；有效降低了电机底板的振动。

Description

低磁低振动噪声电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种低磁低振动噪声电机，特别适用于有低磁辐射和低振动噪声要求的船舶推进领域。
背景技术
电机的低磁性能是指电机处于特殊工作环境时,既不对外辐射低频磁场,又能抵抗地磁等外部磁场干扰的能力。目前,关于低磁电机的优化设计及控制的相关专利未见报道，而同时考虑低磁与减振性能的电机更无相关专利或论文。
常规电机的低噪声设计一般从减小电机激励源和优化振动噪声传递路径两方面入手。通过磁极优化、斜槽、合理的槽配合、节距和槽型等电磁参数优化来削弱电磁激振力；通过围绕电机的振动特性和激励力特性协调性设计，避免共振，优化传递路径来降低激振源到底脚的传递。然而, 利用上述措施优化得到的低噪声方案,往往导致电机重要观测面的磁辐射超标,并且易受地磁等外界磁场的干扰,电机的低磁性能较差。
发明内容
本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种低磁低振动噪声电机，本发明所公开的电机既避免了电机本身电磁辐射问题,又削弱了地磁等外部磁场对它的干扰影响；同时,通过减振综合设计,对电机激振源以及振动传递路径进行归一化设计，有效的降低了电机底板的振动。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：低磁低振动噪声电机，包括定子和转子，所述的定子由圆筒状的定子机座和固定设置在定子机座内壁上的定子铁心构成，所述的定子机座上设置有连接在中部、往两端延伸的旋向相反的第一螺旋水道和第二螺旋水道，所述的定子机座下方还设置有底板，所述的定子机座和底板之间设置有C字形弯折支撑板，所述的转子由支架、风扇端板和正弦波磁极组成，所述的支架包括转轴和设置在转轴上的转子轭部套筒，所述的风扇端板套设在转轴上并与转子轭部套筒配合使用，所述的正弦波磁极设置在转子轭部套筒上。
所述的定子机座的两端分别固定设置有圆形的非驱动端端盖和驱动端端盖，所述的非驱动端端盖包括环形的非驱动端套环和非驱动端减振套，所述的驱动端端盖包括环形的驱动端套环和驱动端减振套，所述的非驱动端减振套和驱动端减振套内均设置有与转轴配合使用的轴承。
所述的定子机座、C字形弯折支撑板、非驱动端减振套和驱动端减振套均为合金钢材料件。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的电机既避免了电机本身电磁辐射问题, 显著降低电机对外磁辐射，又削弱了地磁等外部磁场对它的干扰影响，提高了其抗磁能力；同时,通过减振综合设计,对电机激振源以及振动传递路径进行归一化设计，有效的降低了电机底板的振动。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明螺旋水道的结构示意图；
图3是本发明转子的结构示意图；
图4是本发明非驱动端盖的结构示意图；
图5是本发明驱动端盖的结构示意图。
各附图标记为：1—非驱动端端盖，1.1—非驱动端套环，1.2—非驱动端减振套，2—定子机座，2.1—第一螺旋水道，2.2—第二螺旋水道，3—定子铁心，4—转子，4.1—风扇端板，4.2—磁极，4.3—支架，5—驱动端端盖，5.1—驱动端套环，5.2—驱动端减振套，6—C字形弯折支撑板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1至图5所示，本发明公开了一种低磁低振动噪声电机，包括同轴设置的定子和低磁低噪声转子4，所述的定子包括减振低磁设计的圆筒状定子机座2和通过过盈及局部铆接固定设置在定子机座2内壁上的定子铁心3，所述的定子铁心3主要包括一些隔磁、减振和通风路径的设置，其外形及尺寸等结构参数，均是在满足电机性能的前提下，以低电磁辐射和降低地磁影响为目标进行优化设计，导磁部件均由具有高导磁、低剩磁特性的软磁材料制成，具有良好的低磁效果。所述的定子机座2上设置有反向连接的第一螺旋水道2.1和第二螺旋水道2.2，反向连接的双螺旋水道除满足电机冷却效果外，既可降低电机本身的电磁辐射，也可降低地磁等外界磁场的干扰，同时，对电机强、弱电接线布置进行优化，缩小了出线盒尺寸，从而减小了电磁辐射面积和导磁路径。所述的定子机座2下方还设置有底板，所述的定子机座2和底板之间设置有C字形弯折支撑板6，所述的定子机座2通过C字形弯折支撑板6与底板之间保留一定间隙，从而归一了振动传递路径，削弱了电机振动。
所述的转子4由支架4.3、风扇端板4.1和正弦波磁极4.2构成，所述的支架4.3包括转轴和设置在转轴上的转子轭部套筒，所述的风扇端板4.1套设在转轴上并与转子轭部套筒配合使用，所述的正弦波磁极4.2设置在转子轭部套筒上。所述的转子4的外形尺寸需要结合电机本身电磁辐射和地磁的影响、冷却效果以及结构强度进行优化设计，导磁部件尽可能选用具有高导磁、低剩磁特性的软磁材料。
所述的定子机座2的两端通过止口定位及螺栓分别固定连接有圆形的非驱动端端盖1和驱动端端盖5，所述的非驱动端端盖1包括环形的非驱动端套环1.1和非驱动端减振套1.2，所述的驱动端端盖5包括环形的驱动端套环5.1和驱动端减振套5.2，所述的非驱动端减振套1.2和驱动端减振套5.2内均设置有与转轴配合使用的轴承。所述的非驱动端套环1.1和驱动端套环5.1的设计需考虑地磁场对电机横向、轴向磁路的影响,在满足结构强度的前提下,尽可能选择低磁材料；所述的非驱动端减振套1.2和驱动端减振套5.2的尺寸需结合减振效果及工艺的可实现性,进行优化选择。
本发明采用的定子机座2、非驱动端端盖1、驱动端端盖5、转轴、支架4.3、风扇端板4.1、C字形弯折支撑板6和底板均采用低磁或无磁材料制作而成。同时，一些关键减振部件，例如定子机座2、C字形弯折支撑板6、非驱动端减振套1.2和驱动端减振套5.2可采用同时具有低磁特性和高阻尼的合金钢材料制作而成，不仅具备隔振吸振功能，还具有低磁性能。
本发明所有部件的关键尺寸, 需在满足运行性能的前提下,结合低磁和低振动要求进行优化设计，例如电机整体型式及尺寸，定子铁心3、第一螺旋水道2.1、第二螺旋水道2.2、C字形弯折支撑板6、非驱动端减振套1.2和驱动端减振套5.2的形状及尺寸等结构参数，是经电机磁源及磁辐射路径设计、电机激励力与振动特性协调设计后确定，具有良好的低磁减振效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.低磁低振动噪声电机，其特征在于：包括定子和转子（4），所述的定子由圆筒状的定子机座（2）和固定设置在定子机座（2）内壁上的定子铁心（3）构成，所述的定子机座（2）上设置有连接在中部、往两端延伸的旋向相反的第一螺旋水道（2.1）和第二螺旋水道（2.2），所述的定子机座（2）下方还设置有底板，所述的定子机座（2）和底板之间设置有C字形弯折支撑板（6），所述的转子（4）由支架（4.3）、风扇端板（4.1）和正弦波磁极（4.2）组成，所述的支架（4.3）包括转轴和设置在转轴上的转子轭部套筒，所述的风扇端板（4.1）套设在转轴上并与转子轭部套筒配合使用，所述的正弦波磁极（4.2）设置在转子轭部套筒上。
2.根据权利要求1所述的低磁低振动噪声电机，其特征在于，所述的定子机座（2）的两端分别固定设置有圆形的非驱动端端盖（1）和驱动端端盖（5），所述的非驱动端端盖（1）包括环形的非驱动端套环（1.1）和非驱动端减振套（1.2），所述的驱动端端盖（5）包括环形的驱动端套环（5.1）和驱动端减振套（5.2），所述的非驱动端减振套（1.2）和驱动端减振套（5.2）内均设置有与转轴配合使用的轴承。
3.根据权利要求2所述的低磁低振动噪声电机，其特征在于，所述的定子机座（2）、C字形弯折支撑板（6）、非驱动端减振套（1.2）和驱动端减振套（5.2）均为合金钢材料件。
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