专利名称：大功率低速同步电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力设备技术领域，特别是一种大功率低速同步电动机。
背景技术：
目前，国内同步电动机生产以小型电动机为主，由于这类电动机容量小，能源利用率低，越来越不适应现代大型用电设备的动力需求，目前已逐步向大功率电动机方向发展。而现有技术中的大型电动机，普遍存在以下问题 (1)电动机主轴多采用实心轴结构，由于电动机功率大，极数多，安装转子的轴颈粗，重量大，造成主轴十分笨重，给与之关联的支撑结构以及电动机的运行带来一系列的弊端，且电动机运行功率损耗大，效率低。 (2)交流励磁机和电阻盘通常安装在非轴伸端座式轴承的外侧，不仅加大了电动机的轴向尺寸，而且使交流励磁机的冷却及接线非常麻烦。 (3)电动机机座两端的外罩采用上下两半对接的结构，由于机型大，外罩笨重，安装费工费力，维修保养也十分不便。而且，两半外罩对接部位及外罩与机座连接部位的密封措施，均是简单的平面密封，工作环境中的灰尘雨水等容易进入机体内部，影响电动机的运行质量和使用寿命。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、合理，运行可靠，安装维修简便，制造、运行成本低，无效功率损耗少，运行效率高的大功率低数同步电动机。 实现本实用新型的目的所采取的技术方案是该电动机包括机座、转子、定子、励磁机、旋转整流装置和冷却器，机座上装有轴伸端外罩和一体带有励磁机壳体的尾端外罩，转子采用空腔组合式结构，它具有一个用于安装磁极的筒状转子支架，其轴伸端焊接有连接盘，另一端通过紧固件连接有喇叭状空腔轴体，轴体的尾端焊接有空心转轴，电动机的励磁端设有与转子连接的轴承座，轴承座的一侧装有旋转整流装置，冷却器通过压槽橡胶密封安装在机座的顶部，励磁机位于机座的尾端外罩内，并与空心转轴套装连接，励磁机的一侧设有电阻盘。 所述轴伸端外罩和尾端外罩均采用上、中、下三段组合式结构，其各段之间及其与机座之间的结合部位均开有台阶密封槽，槽中压装有橡胶密封条。 所述电阻盘是由盘体和多个电阻模块组成，盘体套装在空心转轴上，盘体上一体布设有与电阻模块数量对应的筋板，电阻模块通过紧固件固定安装在筋板的一侧，并由电阻模块与筋板构成用于电动机尾部冷却的轴流风扇。 所述旋转整流装置具有一个安装在空心转轴尾端的旋转整流盘，其外部设有一个密闭的壳体，壳体上设有冷却通风孔 所述轴承座与转子采用滑动轴承连接，轴承座的底部设有与机座内腔及旋转整流装置壳体连通的冷却气流通道。[0012] 所述尾端外罩的底部设有与轴承座连接的底座，该底座内设有与励磁机壳体及轴承座冷却气流通道连通的气流通道。 按照上述制成的大功率低速同步电动机，其有益效果为 (1)该电动机转子采用空腔组合结构，使其重量及转动惯量大大减小，从而减少电动机运行的功率损耗，并且提高电机运行的可靠性。 (2)将励磁机及电阻盘与转子、定子都装在同一个腔室内，使机座内腔空间得到充分利用，而且将电阻盘巧妙地设计成风扇结构，不仅能提高励磁机及电动机尾部构件的冷却效果，同时电动机整体结构非常紧凑。 (3)该电动机冷却结构布局合理，冷却循环路径简短，使各部受热构件都能得到有效的冷却，从而保证电动的可靠运行，避免故障的发生。 (4)该电动机设计合理，结构紧凑，安装维修方便，密封防护性能完备，运行效率高，电能消耗少。
图1是本实用新型的结构示意图；[0019] 图2是图1中的电阻盘的结构示意图。
具体实施方式图中各标号分别为机座1、转子2、通风孔3、连接法兰4、连接盘5、轴伸端外罩6、转子支架7、冷却导流构件8、定子9、定子支架10、冷却器11、隔板12、尾端外罩13、轴体14、励磁机壳体13-1 、励磁机15、空心转轴16、旋转整流装置17、旋转整流装置18、旋转整流盘19、旋转整流装置壳体20、冷却通风孔21、冷却气流通道22、底座23、电阻盘24、盘体24_1、电阻模块242、筋板24-3，通风孔25、斗式扇叶26。 参看图l，本实用新型的大功率低速同步电动机，包括机座1、转子2、定子9、励磁机15、旋转整流装置17和冷却器ll，其中，机座1的轴伸端装有轴伸端外罩6，尾端装有带励磁机壳体13-1的尾端外罩13，作为大型电动机构件，轴伸端外罩6和尾端外罩13均采用上、中、下三段组合式结构，其组装维修更加方便快捷，省工省力。外罩各段之间及其与机座l之间的结合部位均开有台阶密封槽，槽中压装有橡胶密封条，使其密封更加可靠。[0022] 电动机定子9采用内装压式结构，通过定子支架10固装在机座1内，并由两端设置的隔板12及冷却导流构件8分别形成用于电动机冷却的进风区和回风区，定子铁心采用叠片结构，其上设有径向回风通道。 冷却器11安装在机座1的顶部，其安装结合部位 有台阶密封槽，槽内压装有橡胶密封条。冷却器11的底部设有出风口和回风口，分别与机座1两端部位的进风区和定子9外圆周部位的回风区连通。 电动机转子2采用三部分组合的空腔体结构，其中间部位为圆筒状结构的转子支架7，用于安装转子磁极。转子支架7的轴伸端焊接有钢板结构的锥体状连接盘5，连接盘5的外端面通过连接法兰4穿过轴伸端外罩6与工作机的动力输入端连接。转子支架7的尾端通过紧固件连接有空心轴，该空心由喇叭状的轴体14与尾端的管轴状空心转轴16焊接而成。这种结构使电动机转子轴的重量大大减轻，并具有较大的强度和刚性，由此带来转动惯量小、功率损耗低等一系列优良特性。在转子支架7及轴体14的圆周壁上均布设有径向通风孔3、25，构成对整个转子轴及磁极强制冷却，并与电动机冷却主回路连通的冷却循环通道。在电动机运行过程中，由冷却器11进入机座尾端进风区的冷却气流，在转子支架7上风扇旋转离心力的作用下，从轴体14上的径向通风孔25进入空腔主轴的腔体内，并经转子支架7的径向通风孔3及转子磁极和定子铁心上的径向通风孔进入回风区，由此构成电动机转子2和定子7的冷却循环路径。空心转轴16伸出尾端外罩13的部位与轴承座17采用滑动轴承支撑连接，使电动机运行更加平稳。轴承座17的底部设有与机座内腔和旋转整流装置壳体20连通的冷却气流通道22。在转子支架7的的两端均布安装有斗式扇叶26，该扇叶具有叶片尺寸大、刚性强、旋转线速度高、风力强等特点，构成两个风力强大的电动机冷却风扇，完全可以满足低转速、大功率、高热量状态下冷却风量的要求。电动机转子磁极采用凸极结构，套装在所述转子支架7上，磁极上设有轴向冷却通道和与转子支架7上通风孔连通的径向冷却通道。 励磁机15位于与尾端外罩13 —体连接的励磁机壳体13-1内，其电枢转子套装在空心转轴16上，励磁机15的一侧设有与空心转轴16套装连接的电阻盘24(见图2)，该电阻盘24是由盘体24-1和多个电阻模块24-2组成，盘体24_1上一体布设有与电阻模块24—2数量对应的筋板24-3，电阻模块24-2通过紧固件固定安装在筋板24_3的一侧，电阻模块24-2与筋板24-3构成用于电动机尾部冷却的轴流风扇。励磁机壳体13-1底部设有一个与轴承座17连接的底座23，以加强励磁机壳体13-1的支撑，该底座23中设有连通轴承座17底部冷却气流通道22与励磁机壳体13-1的气流通道。 旋转整流装置18安装在空心转轴16的尾端，为了有效的防护和便于冷却风路的设置，在其外部设有一个与轴承座17连接的密闭壳体20，壳体20上设有冷却通风孔21 。在轴承座17的底部设有用于旋转整流装置各构件冷却的冷却气流通道22，该气流通道的两端分别与励磁机壳体13-1和旋转整流装置壳体20连通。由冷却器11进入机座1尾端进风区的冷却气流，在电阻盘24旋转的引力作用下，一部分经励磁机壳体13-1底座23的气流通道和轴承座17底部冷却气流通道22进入旋转整流装置18的密闭壳体20，对旋转整流装置18进行冷却，保证该装置的正常运行，另一部分进入励磁机15的气隙对励磁机进行冷却。标号19是旋转整流盘，旋转整流装置18为公知技术，其结构不再赘述。
权利要求一种大功率低速同步电动机，该电动机包括机座、转子、定子、励磁机、旋转整流装置和冷却器，其特征在于机座上装有轴伸端外罩和一体带有励磁机壳体的尾端外罩，转子采用空腔组合式结构，它具有一个用于安装磁极的筒状转子支架，其轴伸端焊接有连接盘，另一端通过紧固件连接有喇叭状空腔轴体，轴体的尾端焊接有空心转轴，电动机的励磁端设有与转子连接的轴承座，轴承座的一侧装有旋转整流装置，冷却器通过压槽橡胶密封安装在机座的顶部，励磁机位于机座的尾端外罩内，并与空心转轴套装连接，励磁机的一侧设有电阻盘。
2. 根据权利要求1所述的大功率低速同步电动机，其特征在于所述轴伸端外罩和尾端外罩均采用上、中、下三段组合式结构，其各段之间及其与机座之间的结合部位均开有台阶密封槽，槽中压装有橡胶密封条。
3. 根据权利要求1所述的大功率低速同步电动机，其特征在于所述电阻盘是由盘体和多个电阻模块组成，盘体套装在空心转轴上，盘体上一体布设有与电阻模块数量对应的筋板，电阻模块通过紧固件固定安装在筋板的一侧，并由电阻模块与筋板构成用于电动机尾部冷却的轴流风扇。
4. 根据权利要求1所述的大功率低速同步电动机，其特征在于所述旋转整流装置具有一个安装在空心转轴尾端的旋转整流盘，其外部设有一个密闭的壳体，壳体上设有冷却通风孔。
5. 根据权利要求1所述的大功率低速同步电动机，其特征在于所述轴承座与转子采用滑动轴承连接，轴承座的底部设有与机座内腔及旋转整流装置壳体连通的冷却气流通道。
6. 根据权利要求1所述的大功率低速同步电动机，其特征在于所述尾端外罩的底部设有与轴承座连接的底座，该底座内设有与励磁机壳体及轴承座冷却气流通道连通的气流通道。
专利摘要本实用新型涉及一种大功率低速同步电动机，其主要特点是机座的两端分别装有轴伸端外罩和一体带有励磁机壳体的尾端外罩，转子采用空腔组合式结构，它具有一个用于安装磁极的筒状转子支架，其轴伸端焊接有连接盘，另一端通过紧固件连接有喇叭状空腔轴体，轴体的尾端焊接有空心转轴，机座的励磁端设有与主轴连接的轴承座，轴承座的一侧装有旋转整流装置，冷却器通过压槽橡胶密封安装在机座的顶部，励磁机位于机座一端的尾端外罩内，并与空心转轴套装连接。该电动机设计合理，结构紧凑，安装维修方便，密封防护性能完备，运行效率高，电能消耗少。
文档编号H02K5/16GK201466940SQ20092009134
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月7日 优先权日2009年7月7日
发明者吴宣东, 李帅, 段昆, 王朝宗 申请人:南阳防爆集团股份有限公司