专利名称：一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种特种电动机的设计技术，特别是涉及一种可以抑制屏蔽套涡 流的屏蔽电动机，属于动力工程中的密封传动技术和特种电动机技术领域。其主要应用于 要求无动密封和无泄漏的全密封装置的电气驱动，可广泛用于屏蔽电泵、磁力泵、磁力搅拌 反应釜、磁力阀门、真空磁力驱动设备、磁力驱动检测仪表以及其它磁力传动系统。
背景技术：
目前，主要应用于核电、军工、石油、化工、制冷、医药、食品行业和生物工程等领域 的屏蔽电泵和磁力密封阀门等，都需要采用全密措施对腐蚀性、剧毒性、放射性、易燃易爆、 易挥发和高温或贵重液体加以屏蔽。由屏蔽电动机和泵组合一体的无泄露屏蔽电泵是全 密封磁力传动的典型设备，屏蔽电动机结构包括定子及定子屏蔽套、转子及转子屏蔽套、出 线盒、叶轮、泵体、机壳、端盖、推力盘、转轴、前后轴承室及其内部的轴承和轴承套等部件， 由于没有动密封，实现了传输物质完全不外泄。屏蔽电动机的定、转子屏蔽套大多是由耐高 压、耐腐蚀、高强度、良导热的金属材料制成的；屏蔽电动机的旋转磁场会在定转子屏蔽套 内产生涡流感应电势，形成涡电流造成屏蔽套涡流功耗，所以屏蔽电动机效率要比同功率 同极数的普通电动机低很多。同时，屏蔽套涡流损耗会把电能转化为热量，影响屏蔽电动机 的温升，特别是屏蔽套发热会造成屏蔽套变形，严重时屏蔽套会发生破裂导致泄漏、伤害、 爆炸等安全事故。因此，消除和抑制屏蔽套涡流意义重大，且有工程实用价值，是当前屏蔽 电动机产品升级换代的关键技术难题。
发明内容本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的上述不足，提出了一种从消除屏蔽 套中涡流感应电势来抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机。本实用新型给出的技术解决方案是这种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机的结构特 征是；整个屏蔽电动机由两个轴向排列的定子和两个同轴装配的转子构成，两个定子和两 个转子在结构形式和尺寸参数上相同，两个定子绕组在周向空间上相差一个极距，两个定 子共用一个定子屏蔽套，两个转子共用一个转子屏蔽套。为了增强上述方案的合理性，本实用新型还包括以下附加技术特征所述的屏蔽电动机拥有两个轴向排列的定子，使得定子绕组通入电流会在电动机 内产生两个旋转磁场。所述的屏蔽电动机拥有两个同轴装配的转子，使得两个转子产生的电磁转矩可以 叠加合成为总转矩。所述的屏蔽电动机的两个定子绕组在周向空间上相差一个极距亦即180°电角 度，且两套定子和转子在结构形式和尺寸参数上一样，使得电动机内两个旋转磁场在屏蔽 套内产生的涡流感应电势大小相等而方向相反，以相互抵消。所述的屏蔽电动机两个定子共用一个定子屏蔽套，为电动机内两个旋转磁场在定子屏蔽套内产生的涡流感应电势的相互抵消提供路径。所述的屏蔽电动机两个转子共用一个定子屏蔽套，为电动机内两个旋转磁场在转 子屏蔽套内产生的涡流感应电势的相互抵消提供路径。所述的屏蔽电动机两个定子绕组接入相同大小、相同频率和相同相序的交流电 源，使得电动机内两个旋转磁场强度相等、转速相同、转向一致，且磁场极性在旋转过程中 相差一个极距，两个转子上的电磁转矩大小相等、方向相同，联合实现机电能量转换。与现有技术相比，本实用新型的有益效果为屏蔽电动机由两个轴向定子和两个 同轴装配的转子构成，特别适合屏蔽泵细而长的结构特点，两个定子各相绕组在周向空间 上相差一个极距安置，使涡流感应电势方向相反起到相互抵消的作用，结构工艺简单易行； 屏蔽电动机两套定子和转子在结构形式和尺寸参数上一样，使电动机内两个旋转磁场在屏 蔽套内产生的涡流感应电势在数量上大小相等，确保涡流感应电势抵消的程度和效果。本实用新型从消除屏蔽套中涡流感应电势的角度出发来抑制屏蔽套涡流的方法， 与现有技术中普遍采用的选择高电阻率屏蔽套材料通过增加涡流路径电阻来抑制涡流的 方法相比，有思路和本质上的区别，体现了本实用新型的新颖性和创造性。本实用新型的屏蔽电动机，可以最大限度地抵消涡流感应电势，从而抑制涡流电 流和涡流损耗，可以提高屏蔽电动机效率，实现降耗节能的目的。涡流损耗降低有利于降低 温升，特别是可以减小屏蔽套温度变形，确保屏蔽泵运行的可靠性、稳定性和安全性。
图1为采用本实用新型技术的实施例屏蔽泵电动机结构示意图；图2为本实用新型实施例屏蔽电动机内两个旋转磁场的空间分布；图3为本实用新型实施例屏蔽电动机屏蔽套内涡流电势和涡流路径。图中标号1泵体，2轴承，3壳体，4a、;3b定子绕组，5ajb定子铁心，6定子屏蔽套， 7a、7b转子铁心，8a、8b转子绕组，9转子屏蔽套，10接线盒，11转子屏蔽端板，12推力盘，13 转轴，14端盖，15机座。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的具体技术方案做进一步说明本实用新型的一个实施例为一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，如图1所示，主 要由泵体1、轴承2、壳体3、定子绕组如和4b、定子铁心fe和恥、定子屏蔽套6、转子铁心 7a和7b、转子绕组8a和Sb、转子屏蔽套9、接线盒10、转子屏蔽端板11、推力盘12、转轴13、 端盖14和机座15构成。定子绕组如和4b在结构形式、导线材质、导线规格、成形尺寸和联结方式上相同， 定子绕组如和4b对应相绕组沿圆周方向错开一个极距τ = π Dil/(2ρ)，即定子绕组如 的轴线与定子绕组4b对应相绕组的轴线错开180°电角度即π电弧度，定子绕组如和仙 建立旋转磁场的空间分布曲线1 =f(a)如图2所示，其中α为气隙内圆周角度(单位 电角度或电弧度)；定子铁心fe和恥在内外径尺寸、铁心材质、槽型数量、槽形尺寸和铁 心长度上相同，采用0. 35-0. 5mm厚硅钢片冲槽后叠压制成；定子绕组如和4b采用漆包线 绕制成，并在嵌入定子铁心如和恥槽内后进行浸漆绝缘处理。两个定子共用的定子屏蔽套6采用0. 2-1. Omm厚的非磁性lCrl8Ni9Ti不锈钢板、sus316L或非磁性、高电阻、高强度 Hastelloy-C(哈氏-C)合金钢板焊接成形，定子屏蔽套6压入定子铁心fe和恥内圆后两 端与机壳3及端盖14配接密封。转子绕组8a和8b在结构形式、导线材质、导线规格、成形尺寸和联结方式上相同， 转子绕组8a和8b通过在转子铁心7a和7b上冲制的转子槽中置入导电材料并经形成回 路来构成，转子绕组8a和8b可为铸铝结构或绕线式结构；转子铁心7a和7b在内外径尺 寸、铁心材质、槽型数量、槽形尺寸和铁心长度上相同，采用0. 35-0. 5mm厚硅钢片冲槽后叠 压制成。两个转子共用的转子屏蔽套9采用0. 2-1. Omm厚非磁性ICrlSNiOTi不锈钢板、 SUS316L或非磁性、高电阻、高强度Hastelloy-C(哈氏-C)合金钢板焊接成形，转子屏蔽套 9压入转子铁心7a和7b外圆后两端与不锈钢转子屏蔽端板11焊接密封。转轴13采用 lCrl8Ni9Ti或lCrl7Ni2材质的圆钢经车磨加工成。一台输出功率一定的屏蔽电动机可由两个定子和两个同轴装配的转子构成，电动 机的功率与电动机主要尺寸即定子内径和铁心长度、电磁负荷及转速等量之间的关系可由 主要尺寸方程式(1)表示
权利要求1.一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，其特征在于整个屏蔽电动机由两个轴向排列的 定子和两个同轴装配的转子构成，两个定子和两个转子在结构形式和尺寸参数上相同，两 个定子绕组在周向空间上相差一个极距，两个定子共用一个定子屏蔽套，两个转子共用一 个转子屏蔽套。
2.根据权利要求1所述一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，其特征在于所述两个定子 绕组在周向空间上相差一个极距亦即180°电角度，且两套定子和转子在结构形式和尺寸 参数上一样，使得电动机内两个旋转磁场在屏蔽套内产生的涡流感应电势大小相等而方向 相反，以相互抵消。
3.根据权利要求1所述一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，其特征在于所述两个定子 共用一个定子屏蔽套，使得电动机内两个旋转磁场在定子屏蔽套内产生的涡流感应电势有 相互抵消的路径。
4.根据权利要求1所述一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，其特征在于所述两个转子 子共用一个转子屏蔽套，使得电动机内两个旋转磁场在转子屏蔽套内产生的涡流感应电势 有相互抵消的路径。
5.根据权利要求1所述一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，其特征在于所述两个定 子绕组接入相同大小、相同频率和相同相序的交流电源，使得电动机内两个旋转磁场强度 相等、转速相同、转向一致，两个磁场的极性在旋转运行过程中空间相位相差一个极距即 180°电角度，两个转子上的电磁转矩大小相等、方向相同，电磁转矩叠加以联合实现机电 能量转换。
专利摘要一种抑制屏蔽套涡流的屏蔽电动机，其特点是整个屏蔽电动机由两个轴向排列的定子和两个同轴装配的转子构成，两个定子和两个转子在结构形式和尺寸参数上相同，两个定子绕组在周向空间上相差一个极距，两个定子共用一个定子屏蔽套，两个转子共用一个转子屏蔽套。本实用新型可以最大限度地抵消涡流感应电势，从根源上抑制涡流电流和涡流损耗，可以提高屏蔽电动机效率，实现降耗节能的目的，而且涡流损耗降低有利于降低温升，可以减小屏蔽套温度变形，提高屏蔽泵运行的可靠性、稳定性和安全性。
文档编号H02K16/00GK201877979SQ201020627480
公开日2011年6月22日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者刘国明, 安跃军, 安辉, 温宏亮, 薛丽萍, 赵文强 申请人:沈阳工业大学