隔爆型变频一体化永磁同步电动机制造技术

本发明专利技术公开一种隔爆型变频一体化永磁同步电动机，其包括机座和变频控制柜，所述变频控制柜焊接在机座上，变频器安装在变频控制柜中。所述变频控制柜的内部由隔板分为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述机座包括筒体及端盖，筒体由相套置在一起的内筒和外筒构成，内筒和外筒过盈配合焊接成一体，内筒的外筒面上开有螺旋状凹槽；端盖包括位于筒体两端的第一端盖和第二端盖，以及位于筒体内的第三端盖，第一端盖和第三端盖之间设置转子和定子，第三端盖和第二端盖之间设置输入电抗器和输出电抗器。该永磁同步电机结构新颖，合理紧凑、能有效的利用有限空间，产品结构紧凑、功率因数高效率高，功率密度大，有效降低了电机体积和能源的消耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种隔爆型变频一体化永磁同步电动机，主要用于煤矿井下刨煤机、刮板机、皮带机等采煤设备。
技术介绍
目前，煤矿井下刨煤机等采煤设备所用的变频一体化电机，全是从国外进口的变频一体化异步电动机，国内还没有同类型的产品。由于从国外进口变频一体化电机价格昂贵，维修麻烦，受技术限制、贸易保护主义等多种因素影响，另外异步电动机与永磁同步电动机相比，功率密度和效率都偏低，不利于缩小电机体积及降低能源消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种永磁同步电机，具有结构新颖，合理、有效的利用有限空间，产品结构紧凑、功率因数高，功率密度大，有效降低电机体积和能源的消耗。本专利技术为了实现上述目的，采用的技术解决方案是一种永磁同步电机，包括机座和变频控制柜，所述变频控制柜焊接在机座上；所述变频控制柜的内部由隔板分为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内设置有整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元，三者集成在水冷板上，所述水冷板内部设置有U型阵列水冷管；所述第二腔体内设置有控制器单元和接触器单元；第三腔体内设置有输入电源接线端子和电源主副接线柱；所述机座包括筒体及端盖,筒体由相套置在一起的内筒和外筒构成，内筒和外筒过盈配合焊接成一体，内筒的外筒面上开有螺旋状凹槽，U型阵列水冷管与螺旋状凹槽通过带3/4管螺纹接头的水管连接；端盖包括位于筒体两端的第一端盖和第二端盖，以及位于筒体内的第三端盖和圆环，第一端盖和第三端盖之间设置转子和定子，第三端盖和第二端盖之间设置输入电抗器和输出电抗器；所述第一腔体、第二腔体及机座内筒相连通形成第一隔爆腔体，第三腔体是第二隔爆腔体。优选的，所述筒体与第二腔体通过第一过线孔连通，圆环上开有第二过线孔，第一腔体和第二腔体之间的隔板上开有第三过线孔，所述接触器单元、输入电抗器、整流桥单元、直流侧稳压电容、逆变桥单元及输出电抗器依次相连接，控制器单元与逆变桥单元连接，所述接触器单元连接三相交流电源，输出电抗器连接定子绕组。优选的，所述转子的驱动端套有驱动端轴承，驱动端轴承的两端设置有驱动端轴承内盖和驱动端轴承外盖，驱动端轴承内盖、驱动端轴承、及驱动端轴承外盖装在第一端盖上；转子的非驱动端套有非驱动端轴承，非驱动端轴承的两端设置有非驱动端轴承内盖和非驱动端轴承外盖，非驱动端轴承内盖、非驱动端轴承、及非驱动端轴承外盖装在第三端盖上。优选的，所述转子包括两者之间过盈配合的转子铁心和转轴，转子铁心上装配有磁钢，磁钢由两端的挡板固定，磁钢的磁极成内置式V型结构，挡板上设置有扇叶；所述转轴上设有周向隔爆面。优选的，所述筒体与第二腔体上设置有贯通两者的双头螺纹套，第二腔体一端的双头螺纹套上连接螺帽，筒体一端的双头螺纹套用油管连接至非驱动端轴承。此种非驱动端轴承的注油结构，双头螺纹套上有隔爆螺纹，满足隔爆要求，注油时，将螺帽拧下，装上油杯，使用油枪将润滑脂通过高压油管打入到轴承内部，实现对非驱动端轴承的润滑。优选的，所述驱动端轴承采用内圈无挡边圆柱滚子绝缘轴承，非驱动端轴承采用单列深沟球绝缘轴承。优选的，所述转子、非驱动端轴承、非驱动端轴承内盖、非驱动端轴承外盖、第三端盖装配成一体，由筒体的驱动端装入，第三端盖卡在筒体内壁的圆环上；方便了电机总装。本专利技术的有益效果此种永磁同步电机，机座和变频控制柜一体化焊接在一起，电机本体、输入电抗器、输出电抗器、及变频器设置在机座内，整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元设置在变频控制柜的第一腔体内，控制器单元和接触器单元设置在变频控制柜的第二腔体内，此种布局方式整机体积小，结构紧凑，可以有效屏蔽电磁干扰，并且隔爆效果优良。机座筒体上开有螺旋状凹槽，水冷板的下端设置U型阵列水冷管，两者通过带3/4管螺纹接头的高压水管连接在一起，将U型阵列水冷管与筒体的螺旋凹槽水冷组成一体化水冷结构，可以同时冷却电机、电抗器和变频器，以及整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元。整个冷却水路最大能承受3MPa的水压，大于该值时，泄压阀开启泄压。定子绕组是成型叠绕组，采用少胶的绝缘体系，为了满足电机弱磁调速的要求，电机设计成永磁同步电机，转子磁极设计成内置式V型结构。第一端盖与筒体的贴合面，第一端盖与驱动端轴承内盖的贴合面，驱动端轴承内盖与转轴的贴合面，第二端盖与筒体的贴合面，接线端子与变频控制柜的内壁的贴合面，电源主副接线柱，以上贴合面及接线柱均达到隔爆要求，整机设计符合隔爆要求。所述转子的驱动端套有驱动端轴承，驱动端轴承的两端设置有驱动端轴承内盖和驱动端轴承外盖，驱动端轴承内盖、驱动端轴承、及驱动端轴承外盖装在第一端盖上；转子的非驱动端套有非驱动端轴承，非驱动端轴承的两端设置有非驱动端轴承内盖和非驱动端轴承外盖，非驱动端轴承内盖、非驱动端轴承、及非驱动端轴承外盖装在第三端盖上。非驱动端的端盖的配合为内装式，电机总装方便，非驱动端端盖配合止口设计成内装式，这样在电机总装过程中，就可以先把电机转子，第三端盖、非驱动端轴承内盖、非驱动端轴承外盖、非驱动端轴承等零件组装成一个整体，然后在从驱动端整体装入。磁钢两端的挡板上设置有扇叶，在转子旋转时可以搅动空气冷却定子绕组端部。驱动端轴承采用内圈无挡边圆柱滚子绝缘轴承，非驱动端轴承采用单列深沟球绝缘轴承，可以防止轴电流对轴承的损害，轴承润滑为脂润滑，在电机的驱动端和非驱动端都安装有甩油盘和废脂盒，可以更好的实现轴承润滑和油脂的回收。筒体与第二腔体之间设置有双头螺纹套，双头螺纹套位于第二腔体的一端连接螺帽，位于筒体的一端由管路连接至非驱动端轴承，此种设计是符合隔爆要求的注油装置。为了实现矢量控制，在非驱动端安装旋转变压器，来更加精确的检测转子位置。此种永磁同步电机实现的技术指标如下额定功率400kW额定电压1140V额定电流250A额定频率50Hz额定转速IOOOrpm转速范围(Tl800rpm，其中(TlOOOrpm恒转矩运行100(Tl800rpm恒功率运行防爆等级ExdI电动机启停频率120次/小时过载能力1· 7倍过载持续2min系统频率彡94%附图说明图1是永磁同步电机的结构示意图。图2是机座和变频控制柜的剖视图。图3是永磁同步电机的硬件连接图。图4是永磁同步电机的剖视图。图5是永磁同步电机的剖视图。图6是内筒的结构示意图。图7是电机转子的结构示意图。图8是图7中A-A剖视图。图9是电机非驱动端处的剖视图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明结合图1至图9，一种永磁同步电机，包括机座I和变频控制柜2，所述变频控制柜2焊接在机座I上。所述变频控制柜2的内部由隔板31、32分为第一腔体21、第二腔体22和第三腔体23，所述第一腔体21内设置有整流桥单元41、直流侧稳压电容42、及逆变桥单元43，三者集成在水冷板44上，所述水冷板44内部设置有U型阵列水冷管。所述第二腔体22内设置有控制器单元45和接触器单元46，第三腔体23内设置有输入电源接线端子和电源主副接线柱。所述机座I包括筒体及端盖，筒体由相套置在一起的内筒11和外筒12构成，内筒11和外筒12过盈配合焊接成一体，内筒11的外筒面上开有螺旋状凹槽13，U型阵列水冷管与螺旋状凹槽13通过带3/4管螺纹接头的水管连接，将U型阵列水冷管与筒体的螺旋凹槽水冷组成一体化水冷结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机，其特征在于，包括机座和变频控制柜，所述变频控制柜焊接在机座上；所述变频控制柜的内部由隔板分为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内设置有整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元，三者集成在水冷板上，所述水冷板内部设置有U型阵列水冷管；所述第二腔体内设置有控制器单元和接触器单元；第三腔体内设置有输入电源接线端子和电源主副接线柱；所述机座包括筒体及端盖，筒体由相套置在一起的内筒和外筒构成，内筒和外筒过盈配合焊接成一体，内筒的外筒面上开有螺旋状凹槽，U型阵列水冷管与螺旋状凹槽通过带3/4管螺纹接头的水管连接；端盖包括位于筒体两端的第一端盖和第二端盖，以及位于筒体内的第三端盖和圆环，第一端盖和第三端盖之间设置转子和定子，第三端盖和第二端盖之间设置输入电抗器和输出电抗器；所述第一腔体、第二腔体及机座内筒相连通形成第一隔爆腔体，第三腔体是第二隔爆腔体。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓林，杨松，黄海，王云洪，陈起旭，张国平，石婷婷，赵菲，
申请(专利权)人：青岛海西电机有限公司，
类型：发明
国别省市：