一种变频调速永磁同步电机的制作方法

本实用新型涉及电机变频控制技术领域，尤其涉及一种变频调速永磁同步电机。

背景技术：

常规三相异步电机由于电机电枢消耗部分电能与转子表面贴有永磁体的永磁同步电机相比功率因数较低；煤矿井下巷道较窄，设备安装空间有限，对设备体积要求严格，变频器与电机分开放置占用较大的空间，变频器与电机间的电缆也是其他设备电磁干扰源之一；现有变频器通过位置与速度传感器采集永磁同步电机位置与速度，从而控制永磁同步电机运行，但是煤矿供电系统谐波含量较高，可能对位置与速度传感器造成干扰，尤其在远距离控制永磁同步电机时干扰影响更大；现有的电机和变频器分别为独立系统，电机有独立的水冷装置，变频器也有独立的水冷装置，结构复杂，占用空间大，耗能较大，不利于在矿井下这种狭小的空间内使用。

专利号为CN201320145348.0的国家实用新型专利公开了一种矿用防爆变频调速一体机水冷机构，所述机构将电机和变频器冷却结构的水路串通，节省了设备整体的体积，对电抗器和变频器进行冷却的电抗器管路和水冷板管路都为S 形水道，冷却覆盖面积大，并且冷却水先从电抗器管路进入，满足了高发热量器件的散热，电机主体管路为螺旋状的水道，水道内的水阻小，保证了水冷机构循环的流畅性。但是上述技术方案存在以下缺点：冷却液从电抗器管路设置的进水口进入，依次流过后端盖管路、电机后辅助管路、水冷板管路、电机前辅助管路、前端盖管路、电机主体管路，从电机主体管路设置的出水口流出，此水冷机构进行散热消耗的水不能循环利用，造成浪费；且水流经过各个管道缺少驱动力。

综上，一种散热效果好、耗能少且变频调速控制精度高的变频调速电机是目前矿用变频调速设备的生产需要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变频调速永磁同步电机，有效解决了目前矿用变频调速设备中存在的散热效果不好、能耗大变频调速控制精度低以及设备维修不方便的问题，其目的在于，提供一种散热效果好、节能性好、变频调速控制精度高、抗干扰能力强、便于维修的变频调速永磁同步电机。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述变频调速永磁同步电机，包括电动机、一体轴和安装在电动机上部的变频器，变频器外壳上安装有与变频器电连接的控制器，变频器底部设置有导热铜板，其特征在于，所述电动机的传动轴设置为一体轴，一体轴与电动机内的转子装配为一体，一体轴的输入端设置有驱动电源，一体轴的输出端安装有循环泵，循环泵的输入端通过输入管道与循环泵一侧的水箱相连，循环泵的输出端连接输出管道，输出管道设置有两条输出支管道，两条输出支管道分别与变频器水冷管和电动机水冷管的一端相通，变频器水冷管和电动机水冷管的另一端汇合成回流管，回流管与水箱相连；一体轴的轴端设置有用于检测电动机速度和位置的传感器，传感器与变频器内的主控制电路板电连接，主控制电路板与控制器电连接。

所述水箱的中部被竖直隔板分割成与输入管道相通的第一箱体和与回流管相通的第二箱体。

所述竖直隔板上均匀分布有预设数量的通孔。

所述变频器水冷管在导热铜板内部呈S形水平铺设。

所述电动机水冷管沿电动机外表面的轴向呈S形铺设。

所述电动机水冷管的空隙处设置有竖直焊接在电动机外表面的散热片。

所述回流管呈S形弯曲设置。

所述变频器的一端设置有电缆快速接头。

本实用新型涉及的变频调速永磁同步电机把电动机、循环泵、变频器设置为一体式结构；电动机的一体轴的轴端设置有传感器，传感器与变频器内的主控制电路板电连接，主控制电路板与控制器电连接；在电动机外壳体以及变频器内设置有散热水道，变频器水冷管、电动机水冷管、回流管均设置为S形管道，更进一步，电动机水冷管的空隙处设置有竖直焊接在电动机外表面的散热片。上述结构的设置可以得到以下有益效果：电动机、循环泵、变频器设置为一体式结构、且水箱设置在循环泵的一侧使整体结构更紧凑，适用于矿井下的狭小空间，且仅通过驱动电源即可为此设备提供动力，耗能较少；电动机的一体轴输出轴端设置有传感器不仅降低了外界对电动机的速度和位置信号的干扰，提高了变频调速的精度，而且便于电动机及传感器的拆装维修；电动机外壳体以及变频器内设置有散热水道，且变频器水冷管、电动机水冷管为S形管道，且电动机外表面竖直焊接有散热片，有利于变频器和电动机的充分散热；回流管呈S形弯曲设置有利于经过散热设备温度升高的水流进行充分散热降温，以便于水流的再次循环利用。

附图说明

以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。

附图1是本实用新型主视结构示意图；

附图2是本实用新型左视结构示意图；

附图中：1.变频器，2.电动机，3.驱动电源，4.水箱，5.循环泵，6.回流管，7.传感器，8.电缆快速接头，11.控制器，12. 导热铜板，21.电动机水冷管，22.散热片，23.一体轴，41.第二箱体，42.竖直隔板，421.通孔，43.第一箱体，51.输入管道，52.输出管道。

具体实施方式

结合附图1、附图2和实施例对本实用新型进一步详细描述，以便公众更好地掌握本实用新型的实施方法，本实用新型具体的实施方案为：如附图1、附图2所示，所述变频调速永磁同步电机，包括电动机2、一体轴23和安装在电动机2上部的变频器1，变频器1外壳上安装有与变频器1电连接的控制器11，变频器1底部设置有导热铜板12，其特征在于，所述电动机2的传动轴设置为一体轴23，一体轴23与电动机2内的转子装配为一体，一体轴23的输入端设置有驱动电源3，一体轴23的输出端安装有循环泵5，循环泵5的输入端通过输入管道51与循环泵5一侧的水箱4相连，循环泵5的输出端连接输出管道52，输出管道52设置有两条输出支管道，两条输出支管道分别与变频器水冷管和电动机水冷管21的一端相通，变频器水冷管和电动机水冷管21的另一端汇合成回流管6，回流管6与水箱4相连；一体轴23的轴端设置有用于检测电动机2速度和位置的传感器7，传感器7与变频器1内的主控制电路板电连接，主控制电路板与控制器11电连接。

所述水箱4的中部被竖直隔板42分割成与输入管道51相通的第一箱体43和与回流管6相通的第二箱体41，且竖直隔板42上均匀分布有预设数量的通孔421。回流管6把经过散热降温后温度升高的水流流入第二箱体41，由于竖直隔板42上均匀分布有通孔421，可使水流在第二箱体41内充分冷却然后通过通孔421流入第一箱体43进行循环再利用。

所述变频器水冷管在导热铜板12内部呈S形水平铺设，导热铜板12加上S形水平铺设的变频器水冷管对变频器内部元器件充分散热降温。

所述电动机水冷管21沿电动机2外表面的轴向呈S形铺设，一方面有利于电动机2本身的散热降温，另一方面电动机水冷管21的轴向便于拆装维修。

所述电动机水冷管21的空隙处设置有竖直焊接在电动机2外表面的散热片22，作用是进一步加强散热。

所述回流管6呈S形弯曲设置，作用是使升温后的水流在S形弯道内充分散热。

所述变频器1的一端设置有电缆快速接头8，电缆快速接头8把传感器7和变频器1内的主控制电路板电连在一起，有利于安装和拆卸。