矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机制造技术

矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机，属于电动机技术领域，为大型机械装备用的主驱动电动机。本发明专利技术提供一种可提高矿井提升系统的传动效率，增强系统运行的可靠性，降低维修难度；且取消了减速机的矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机。一种矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机，包括电动机的壳体，在电动机的壳体内的中心处设置有嵌有永磁体的转子，在转子的外侧设置有绕有定子绕组的定子铁心，所述的定子铁心固定在电动机的壳体上；其特点是所述的定子绕组通过引线与变频器相连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电动机
，特别涉及一种矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机，为大型机械装备用的主驱动电动机。
技术介绍
矿井提升机作为一个典型的机械、电气一体型设备，担负着提升煤炭的重要任务， 素有"矿井咽喉"之称，而矿井提升机的电动机是它的核心部件。 目前，现有的矿井提升机主要采用以下三类电动机拖动系统 1 、交流绕线型异步电动机拖动系统 交流绕线型异步电动机拖动系统是矿井提升机电力拖动发展的第一阶段，由于鼠 笼型异步电动机很难满足矿井提升机起动和调速性能的要求，因此，矿井提升机多采用绕 线型异步电动机进行拖动。绕线型异步电动机转子回路串电阻后能限制起动电流和提高起 动转矩，并能在一定范围内调速。这种系统具有结构简单，坚固耐用，建筑面积小，维护方 便，价格低廉，安装调试方便等优点。但是，其起动阶段电能损耗较大，当用于要求频繁起动 或不同运行速度的多水平提升机时，这个问题就更为突出。由于靠切除转子回路电阻进行 调速，所以系统的调速性能不好，调速范围小且为有级调速。 2、发电机组_直流电动机拖动系统 由于绕线型异步电动机的调速性能不够理想，所以，人们便开始采用发电机 组-直流电动机拖动方式。直流电动机的机械特性为直线，调速性能更好，工作更加可靠。 发电机组-直流电动机拖动系统的主提升电动机为他励式直流电动机，他励式直流电动机 由同步电动机驱动的直流发电机对其直接进行供电，通过改变直流发电机的励磁大小来改 变直流电动机电枢两端的电压，从而改变电动机的转速，达到提升机的调速目的。这种拖动 系统采用磁放大器和电机放大机两级放大的速度闭环调速方式。给定部分送来的信号，加 到双拍磁放大器的给定绕组上，经磁放大器放大后供给电机放大机的给定绕组，经电机放 大机再次放大后接发电机的励磁绕组。磁放大器和电机放大机的反馈绕组按负反馈接法分 别接到各自的输出端，磁放大器构成外反馈环节，电机放大机构成电压负反馈环节，使磁放 大器和电机放大机具有较理想的特性。通过与提升机硬轴连接的测速发电机获得速度反馈 信号，该速度反馈信号加到磁放大器速度反馈绕组上和给定信号进行综合比较，构成速度 负反馈环节。该拖动系统的优点是过载能力强，所需设备均为常规定型产品，供货容易，运 行可靠，技术要求不高，对系统以外的电网不会造成有害的影响；其缺点是效率低，平均 只有75%左右；调速范围由于剩磁影响不能过大；设备复杂、庞大、占地面积大等。目前，这 种系统已较少采用。3、晶闸管整流装置供电的直流拖动系统 自20世纪60年代初到70年代，在这近20年的时间里，伴随着电力电子技术的飞 速发展，晶闸管整流装置供电的直流拖动系统得到迅速发展和普及，这是矿井提升机电力 拖动发展的第二阶段。为获得可逆运行特性以实现四象限调速，该拖动系统通常有两种电3气控制方案一种是电枢可逆自动调速方案，通过改变直流电动机的电枢电压的极性，改变 提升机的运行方向；另一种是磁场可逆自动调速方案，通过改变直流电动机励磁电流方向， 来改变提升机的运行方向。不论采取哪种方案，调速方法一般以调压为主，调磁为辅。电枢 可逆自动调速方案需改变电动机电枢回路的电流方向，由于电枢回路电感较小，时间常数 小(约几十毫秒)，反向过程进行快，因此，适用于频繁起动、制动的多水平提升系统。但是， 这种方案主回路需要两套容量较大的晶闸管变流装置，一次性投资较大，提升机容量越大， 这个问题就越突出。磁场可逆自动调速方案主回路只用一套晶闸管变流装置，励磁回路采 用两套晶闸管变流装置。由于励磁功率较小，所以设备总容量比电枢可逆自动调速方案小 得多，一次性投资较少。但是，由于励磁回路电感量比较大，时间常数大(约零点几秒到数 秒)，因此，该系统反向过程较慢，在采用强迫励磁之后，其快速性可得到一定程度的补偿， 但切换时间仍在几百毫秒以上。应当指出的是，磁场可逆自动调速系统在电动机反转过程 中，当励磁电流改变方向时，应使电动机的电枢电压为零，以防止电动机在切换过程中由于 失励磁而"飞车"，这不仅增大了反向过程的死区，也增加了控制系统的复杂性。 上述三类矿井提升机用电动机拖动系统都存在着一些我们不希望存在的缺点和 问题。比如减速机的存在，不仅增加了成本，还导致整个传动系统的传动效率大为降低，并 且存在着维护困难等诸多问题。矿井提升机中大多采用的蜗轮、蜗杆传动减速机体积大、需 要较大的机房，不仅建筑面积大，而且影响建筑物的外形美观。由于蜗杆端连接一个高速运 行的异步电动机，运行时其轴承噪声大，其运行噪音一般在60 70db左右。齿轮传动不可 避免地存在着机械磨损，随着运行时间的增加，磨损使运动部件之间间隙变大，导致噪音加 剧、传动效率下降。在机械传动装置中，蜗轮、蜗杆传动系统虽然具有传动比大的优点，但其 传动效率低、消耗能量大、运行噪音大等缺点是无法克服的。 一般而言，蜗轮、蜗杆传动系统 的传动效率在67 78%之间，约有30%的电能以热损耗形式被浪费掉。为了降低蜗轮、蜗 杆的磨损和传动滑移过程中产生的摩擦热，润滑油的使用必不可少，定期更换润滑油不仅 增加了日常维护费用，而且运行过程中产生的油气和油污也会对环境造成直接污染。晶闸 管整流装置供电的直流拖动系统存在功率因数低的缺点，尽管采用了顺序控制技术，但功 率因数仍然较低，需要由电网吸收大量的无功功率，对电网品质因数产生严重的影响。矿井 提升机的容量越大，这个问题就越突出。另一方面，直流电动机电枢回路的整流子限制了提 升机容量的进一步增加，随着深井开采趋势的不断扩大，提升机单机容量将不断加大，电动 机的换向整流子就成了一个薄弱环节。
技术实现思路
针对现有矿井提升机用电动机拖动系统存在的问题，本专利技术提供一种可提高矿井 提升系统的传动效率，增强系统运行的可靠性，降低维修难度；且取消了减速机的矿井提升 机专用直驱式永磁同步电动机。 为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案，一种矿井提升机专用直驱式永磁 同步电动机，包括电动机的壳体，在电动机的壳体内的中心处设置有嵌有永磁体的转子，在 转子的外侧设置有绕有定子绕组的定子铁心，所述的定子铁心固定在电动机的壳体上；其 特点是所述的定子绕组通过引线与变频器相连接。 所述的转子包括中心具有通孔的转子支撑铁、具有凹槽的转子极靴和隔磁钢圈，所述的转子极靴的底部通过螺栓固定在隔磁钢圈上，隔磁钢圈与转子支撑铁固定连接在一 起；所述的永磁体设置在转子极靴间的凹槽内。 为了在安装时使电动机的壳体能够更方便地固定，在电动机的壳体两侧设置有机座，电动机的壳体通过机座螺孔与机座固定连接在一起。 所述的定子铁心通过螺栓固定在电动机的壳体上。 所述的隔磁钢圈与转子支撑铁通过螺栓固定连接在一起。 所述的转子支撑铁与矿井提升机的巻筒转轴通过螺栓固定连接在一起。 本专利技术的有益效果 1、本专利技术的永磁同步电动机的转子直接安装到矿井提升机的巻筒转轴上，与普通 的联轴器连接方式相比，此结构更简单，更有利于整个系统效率的提高；变频起动过程平 稳，性能优越；取消了起动绕组，不但可以降低成本，还能降低加工难度，提高节能效果。 2、由于本专利技术采用变频器为永磁同步电动机供电，实现永磁同步电动机的变频起 动；就使本专利技术的永磁同步电动机可实现低速运行，输出较大的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井提升机专用直驱式永磁同步电动机，包括电动机的壳体，在电动机的壳体内的中心处设置有嵌有永磁体的转子，在转子的外侧设置有绕有定子绕组的定子铁心，所述的定子铁心固定在电动机的壳体上；其特征在于所述的定子绕组通过引线与变频器相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建东，张炳义，冯涛，
申请(专利权)人：大连伯顿冠力电机有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]