一种具有旁通引流防爆功能的永磁电机的制作方法

1.本发明涉及防爆电机技术领域，具体为一种具有旁通引流防爆功能的永磁电机。


背景技术：

2.近年来，随着工业科技的不断进步，越来越多的电机种类被不断应用于各行各业，其中，永磁电机在制造完成后，由于在转子上安装的永磁体，使用时不需要外界能量即可维持磁场，具有更良好的运转稳定性，因此得到了大规模的应用。
3.然而，不管是普通电机还是永磁电机，内部散热都是无法避免的关键问题。常规电机在永磁电机上只开设一个散热口，通过向机壳内吹风或者抽风进行风冷，大多通过轴向流动进行散热，从而对电机零件进行降温保护，防止温度过高造成内部电器元件烧毁。
4.但是，随着永磁电机应用场景不断增加，尤其是在一些环境较为恶劣时，常规的永磁电机使用效果不佳。当永磁电机周围的环境湿度集聚增加时，通过风扇送进机壳内的冷却风由于湿度增加，电导率也相对增加，容易造成内部电弧起火，严重时甚至造成燃爆，降低了电机及其设备的使用寿命。此外，当散热性能降低时，随着电机内部温度的不断升高，空气流速较低时，容易造成内部压力急剧升高，破坏装置的正常运行，尤其是自动化控制过程中，甚至会造成连锁反应，增大企业的生产成本。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种具有旁通引流防爆功能的永磁电机，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有旁通引流防爆功能的永磁电机，包括机壳、调节装置、驱动装置和蜂鸣器，机壳和调节装置连接，调节装置和蜂鸣器电连接，驱动装置和机壳连接，蜂鸣器和机壳紧固连接，机壳包括壳体和端盖，壳体上设有工作腔，工作腔末端开口设置，端盖位于工作腔开口处，驱动装置包括定子和转子，定子和转子置于工作腔内，转子位于定子外圈。
7.机壳为主要的安装基础，通过调节装置进行进风检测，防止湿度较大的空气进入工作腔内部，造成电弧打火，甚至发生燃爆，驱动装置为主要的动力源，定子固定安装在工作腔内，通过转子外置，电气元件通过定子进行安装，端盖位于工作腔末端，通过端盖分别对定子和转子进行支撑，永磁电机工作时，转子转动带动内部空气流动，转子表面的气体黏滞性能较大，使空气和转子间摩擦带动的空气流速大于内层空气流速，通过卷吸使内层空气向外侧进行径向流动，从而将定子处的电器元件散发的热量通过气流向外侧排出，防止定子处的电器元件积热，提高电子元器件使用寿命，通过调节装置将检测信号通过蜂鸣器显现出来，也可以通过警报灯进行自动报警。
8.进一步的，驱动装置还包括传动轴，工作腔远离端盖一侧设有轴承孔，传动轴一端穿过轴承孔，转子和传动轴传动连接，转子一端通过第一轴承支撑在轴承孔，端盖上设有支撑槽，转子一端通过第三轴承支撑在支撑槽内，转子远离端盖一端设有限位槽，定子通过第
二轴承支撑在限位槽内，定子上设有传动槽，端盖上设有贯通槽，传动轴一端依次穿过传动槽和贯通槽，驱动装置还包括风扇，端盖远离壳体一侧设有罩壳，风扇置于罩壳内，风扇为内排风设置，传动轴和风扇传动连接。
9.转子转动带动传动轴传动，传动轴穿过定子内的传动槽，并和后端的风扇连接，通过风扇进行辅助散热，风扇向内排风，进行强制风冷，壳体通过轴承孔和第一轴承对转子一端进行支撑，转子另一端通过支撑槽和槽内的第三轴承进行回转支撑，通过转子内设的限位槽和槽内的第二轴承对定子一端进行支撑，定子另一端进入连接在端盖上的贯通槽内，通过紧固连接对定子进行限位，通过罩壳对风扇进行保护，并对冷却进风进行初步过滤，防止杂质颗粒进入工作腔内，影响内部电气元件正常运行。
10.进一步的，端盖上设有通气孔，罩壳内腔和通气孔连通，壳体上设有进风流道，进风流道末端和传动槽连通 ，通气孔和进风流道连通，传动槽壁面设有多个散热孔，进风流道通过传动槽和工作腔连通，壳体上设有检测腔，检测腔置于进风流道进风端，进风流道将检测腔分为上腔室和下腔室，调节装置包括检测组件、电磁铁和调节磁铁，检测组件包括正极板和负极板，正极板位于上腔室内，负极板位于下腔室，正极板和负极板相向布置，正极板和负极板分别与电源的一个接线端相连构成检测电路，壳体上设有调节槽，电磁铁置于调节槽内，调节槽上侧设有旁通流道，调节磁铁一侧设有换向板，换向板两侧设有预紧弹簧，换向板通过预紧弹簧和旁通流道转动连接，进风流道和旁通流道间歇连通，电磁铁和检测电路电连；初始状态：进风流道末端和工作腔连通，换向板位于旁通流道进口，进风流道和旁通流道连通截止；截止时：进风流道和工作腔连通截止，换向板下端置于进风流道内，进风流道和旁通流道连通。
11.通过端盖上的通气孔对风扇压缩的冷风进行引流，将冷风通过通气孔导入进风流道内，通过检测组件对进风湿度进行检测，当进气湿度过大时，正极板和负极板分别位于检测腔内的上腔室和下腔室内，初始状态下，通过空气进行绝缘，随着进气湿度增大，空气电导率增大，当空气电导率超过安全界限时，正极板和负极板之间击穿空气间隙，检测电路导通，产生感应电流，电磁铁和检测电路电连，当检测电路产生感应电流时，电磁铁上端产生磁极，电磁铁上端磁极和调节磁铁下端磁极为异名磁极，通过调节槽对电磁铁进行限位，在磁吸作用下，调节磁铁带动换向板克服预紧弹簧弹力转动，换向板使进风流道被截断，通过换向板进行导流，使含湿气流通过旁通流道排出，避免含湿气流通过传动槽进入工作腔内，导致定子上安装的电气元件打火，造成燃爆，通过传动槽对冷风进行导流，传动槽沿周向设有多个散热孔，散热孔出射方向和传动槽轴线方向垂直，提高定子和转子间冷风的径向流动性能，从而提高定子上安装的电气元件的冷却性能，保证工作运行稳定性。
12.进一步的，检测组件还包括膨胀气囊和导热片，膨胀气囊置于检测腔的上腔室内，膨胀气囊输出端和载板传动连接，正极板位于载板下侧，导热片一端插入工作腔内，导热片另一端插入膨胀气囊内。
13.膨胀气囊内充有压缩气体，导热片一端插入工作腔内，导热片为热的良导体，通过热量导流，对膨胀气囊内的压缩气体进行加热，随着温度升高，膨胀气囊膨胀，通过检测腔的上腔室进行限位，使膨胀气囊向下输出位移，通过载板带动正极板下移，工作腔内的空气
电导率随温度升高而增大，通过对工作腔内的空气温度进行实时检测，从而自动调节极板间隙，从而降低进气湿度标准，防止温度较高时，湿度虽然小于安全界限仍导致电弧打火，造成内部电气元件燃爆，影响电机运行效率。
14.进一步的，调节磁铁弧形设置，调节磁铁曲率中心位于换向板旋转轴线上。通过调节磁铁弧形设置，调节磁铁和换向板位于同一个圆环上，圆环中心位于换向板的旋转轴线上，提高换向平顺性。
15.进一步的，转子上设有多个导流槽，驱动装置还包括导流板，导流板位于导流槽内层，导流板两端设有复位弹簧，导流板通过复位弹簧和导流槽转动连接。
16.通过转子上的导流槽进行气体导流，通过复位弹簧保证初始状态下导流板不伸出导流槽，随着永磁电机使用功率增大，导流板和转子转动方向相同，在离心力作用下，使导流板克服复位弹簧弹力转动，从而使导流板伸出导流槽，导流板伸入转子和定子间的长度增加，提高导流板的截流面积，从而进行强制导流，使散热后的热气流进入导流槽内，工作腔上设有多个排气口，通过转子对热气流进行离心，并通过排气口排出，提高工作腔内气流径向流动性能。
17.作为优化，导流槽进口设有凹槽，凹槽弧形设置，凹槽尺寸和导流板尺寸适配，导流板靠近朝向定子一侧弧形设置。导流槽弧形设置，初始状态下完全贴合在导流槽进口的凹槽内，根据永磁电机使用功率自动调节气体流动速度，提高散热效率。
18.作为优化，贯通槽为阶梯形设置，定子端部和贯通槽大端紧固连接。贯通槽通过阶梯形设置，大端对定子进行固定，传动轴穿过贯通槽的小端，防止运动干涉。
19.作为优化，蜂鸣器和检测电路电连接。当检测电路检测到进风湿度过大时，产生检测电流，通过蜂鸣器进行自动报警，在罩壳进口增设湿气过滤装置，或者直接停机，避免内部电气元件燃爆。
20.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过转子外置，电气元件通过定子进行安装，端盖位于工作腔末端，通过端盖分别对定子和转子进行支撑，永磁电机工作时，转子转动带动内部空气流动，转子表面的气体黏滞性能较大，使空气和转子间摩擦带动的空气流速大于内层空气流速，通过卷吸使内层空气向外侧进行径向流动，从而将定子处的电器元件散发的热量通过气流向外侧排出，防止定子处的电器元件积热，提高电子元器件使用寿命；初始状态下，通过空气进行绝缘，随着进气湿度增大，空气电导率增大，当空气电导率超过安全界限时，正极板和负极板之间击穿空气间隙，检测电路导通，产生感应电流，进行湿度实时监测，电磁铁和检测电路电连，在磁吸作用下，调节磁铁带动换向板克服预紧弹簧弹力转动，换向板使进风流道被截断，通过换向板进行导流，使含湿气流通过旁通流道排出，避免含湿气流通过传动槽进入工作腔内，导致定子上安装的电气元件打火，造成燃爆；随着温度升高，膨胀气囊膨胀，通过检测腔的上腔室进行限位，使膨胀气囊向下输出位移，通过载板带动正极板下移，工作腔内的空气电导率随温度升高而增大，通过对工作腔内的空气温度进行实时检测，从而自动调节极板间隙，从而降低进气湿度标准，防止温度较高时，湿度虽然小于安全界限仍导致电弧打火，造成内部电气元件燃爆，影响电机运行效率。
附图说明
21.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1是本发明的总体结构示意图；图2是本发明的动力传动结构示意图；图3是图2视图的局部a放大视图；图4是本发明的气体导流示意图；图5是本发明的气体截流示意图；图6是本发明的转子纵截面结构示意图；图7是图6视图的局部b放大视图；图中：1-机壳、11-端盖、111-支撑槽、112-贯通槽、113-通气孔、12-壳体、121-进风流道、122-检测腔、123-旁通流道、124-调节槽、125-工作腔、13-罩壳、2-调节装置、21-检测组件、211-正极板、212-负极板、213-膨胀气囊、214-导热片、22-载板、23-电磁铁、24-调节磁铁、25-换向板、3-驱动装置、31-定子、311-传动槽、32-转子、321-限位槽、322-导流槽、33-风扇、34-传动轴、35-导流板、4-蜂鸣器。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.本发明提供技术方案：如图1~7所示，一种具有旁通引流防爆功能的永磁电机，包括机壳1、调节装置2、驱动装置3和蜂鸣器4，机壳1和调节装置2连接，调节装置2和蜂鸣器4电连接，驱动装置3和机壳1连接，蜂鸣器4和机壳1紧固连接，机壳1包括壳体12和端盖11，壳体12上设有工作腔125，工作腔125末端开口设置，端盖11位于工作腔125开口处，驱动装置3包括定子31和转子32，定子31和转子32置于工作腔125内，转子32位于定子31外圈。
24.机壳1为主要的安装基础，通过调节装置2进行进风检测，防止湿度较大的空气进入工作腔125内部，造成电弧打火，甚至发生燃爆，驱动装置3为主要的动力源，定子31固定安装在工作腔125内，通过转子32外置，电气元件便于通过定子进行安装，端盖11位于工作腔125末端，通过端盖11分别对定子31和转子32进行支撑，永磁电机工作时，转子32转动带动内部空气流动，转子表面的气体黏滞性能较大，使空气和转子间摩擦带动的空气流速大于内层空气流速，通过卷吸使内层空气向外侧进行径向流动，从而将定子31处的电器元件散发的热量通过气流向外侧排出，防止定子31处的电器元件积热，提高电子元器件使用寿命，通过调节装置2将检测信号通过蜂鸣器4显现出来，也可以通过警报灯进行自动报警。
25.进一步的，驱动装置3还包括传动轴34，工作腔125远离端盖11一侧设有轴承孔，传动轴34一端穿过轴承孔，转子32和传动轴34传动连接，转子32一端通过第一轴承支撑在轴承孔，端盖11上设有支撑槽111，转子32一端通过第三轴承支撑在支撑槽111内，转子32远离端盖11一端设有限位槽321，定子31通过第二轴承支撑在限位槽321内，定子31上设有传动
槽311，端盖11上设有贯通槽112，传动轴34一端依次穿过传动槽311和贯通槽112，驱动装置3还包括风扇33，端盖11远离壳体12一侧设有罩壳13，风扇33置于罩壳13内，风扇33为内排风设置，传动轴34和风扇33传动连接。
26.转子32转动带动传动轴34传动，传动轴34穿过定子31内的传动槽311，并和后端的风扇33连接，通过风扇33进行辅助散热，风扇33向内排风，进行强制风冷，壳体12通过轴承孔和第一轴承对转子32一端进行支撑，转子32另一端通过支撑槽111和槽内的第三轴承进行回转支撑，通过转子32内设的限位槽321和槽内的第二轴承对定子31一端进行支撑，定子31另一端进入连接在端盖11上的贯通槽112内，通过紧固连接对定子31进行限位，通过罩壳13对风扇33进行保护，并对冷却进风进行初步过滤，防止杂质颗粒进入工作腔125内，影响内部电气元件正常运行。
27.进一步的，端盖11上设有通气孔113，罩壳13内腔和通气孔113连通，壳体12上设有进风流道121，进风流道121末端和传动槽311连通 ，通气孔113和进风流道121连通，传动槽311壁面设有多个散热孔，进风流道121通过传动槽311和工作腔125连通，壳体12上设有检测腔122，检测腔122置于进风流道121进风端，进风流道121将检测腔122分为上腔室和下腔室，调节装置2包括检测组件21、电磁铁23和调节磁铁24，检测组件21包括正极板211和负极板212，正极板211位于上腔室内，负极板212位于下腔室，正极板211和负极板212相向布置，正极板211和负极板212分别与电源的一个接线端相连构成检测电路，壳体12上设有调节槽124，电磁铁23置于调节槽124内，调节槽124上侧设有旁通流道123，调节磁铁24一侧设有换向板25，换向板25两侧设有预紧弹簧，换向板25通过预紧弹簧和旁通流道123转动连接，进风流道121和旁通流道123间歇连通，电磁铁23和检测电路电连；初始状态：进风流道121末端和工作腔125连通，换向板25位于旁通流道123进口，进风流道121和旁通流道123连通截止；截止时：进风流道121和工作腔125连通截止，换向板25下端置于进风流道121内，进风流道121和旁通流道123连通。
28.通过端盖11上的通气孔113对风扇33压缩的冷风进行引流，将冷风通过通气孔113导入进风流道121内，通过检测组件21对进风湿度进行检测，当进气湿度过大时，正极板211和负极板212分别位于检测腔122内的上腔室和下腔室内，初始状态下，通过空气进行绝缘，随着进气湿度增大，空气电导率增大，当空气电导率超过安全界限时，正极板211和负极板212之间击穿空气间隙，检测电路导通，产生感应电流，电磁铁23和检测电路电连，当检测电路产生感应电流时，电磁铁23上端产生磁极，电磁铁23上端磁极和调节磁铁24下端磁极为异名磁极，通过调节槽124对电磁铁23进行限位，在磁吸作用下，调节磁铁24带动换向板25克服预紧弹簧弹力转动，换向板25使进风流道121被截断，通过换向板25进行导流，使含湿气流通过旁通流道123排出，避免含湿气流通过传动槽311进入工作腔125内，导致定子31上安装的电气元件打火，造成燃爆，通过传动槽311对冷风进行导流，传动槽311沿周向设有多个散热孔，散热孔出射方向和传动槽311轴线方向垂直，提高定子31和转子32间冷风的径向流动性能，从而提高定子31上安装的电气元件的冷却性能，保证工作运行稳定性。
29.进一步的，检测组件21还包括膨胀气囊213和导热片214，膨胀气囊213置于检测腔122的上腔室内，膨胀气囊213输出端和载板22传动连接，正极板211位于载板22下侧，导热片214一端插入工作腔125内，导热片214另一端插入膨胀气囊213内。
30.膨胀气囊213内充有压缩气体，导热片214一端插入工作腔125内，导热片214为热的良导体，通过热量导流，对膨胀气囊213内的压缩气体进行加热，随着温度升高，膨胀气囊213膨胀，通过检测腔122的上腔室进行限位，使膨胀气囊213向下输出位移，通过载板22带动正极板211下移，工作腔125内的空气电导率随温度升高而增大，通过对工作腔125内的空气温度进行实时检测，从而自动调节极板间隙，从而降低进气湿度标准，防止温度较高时，湿度虽然小于安全界限仍导致电弧打火，造成内部电气元件燃爆，影响电机运行效率。
31.进一步的，调节磁铁24弧形设置，调节磁铁24曲率中心位于换向板25旋转轴线上。通过调节磁铁24弧形设置，调节磁铁24和换向板25位于同一个圆环上，圆环中心位于换向板25的旋转轴线上，提高换向平顺性。
32.进一步的，转子32上设有多个导流槽322，驱动装置3还包括导流板35，导流板35位于导流槽322内层，导流板35两端设有复位弹簧，导流板35通过复位弹簧和导流槽322转动连接。
33.通过转子32上的导流槽322进行气体导流，通过复位弹簧保证初始状态下导流板35不伸出导流槽322，随着永磁电机使用功率增大，导流板35和转子32转动方向相同，在离心力作用下，使导流板35克服复位弹簧弹力转动，从而使导流板35伸出导流槽322，导流板35伸入转子32和定子31间的长度增加，提高导流板35的截流面积，从而进行强制导流，使散热后的热气流进入导流槽322内，工作腔125上设有多个排气口，通过转子32对热气流进行离心，并通过排气口排出，提高工作腔125内气流径向流动性能。
34.作为优化，导流槽322进口设有凹槽，凹槽弧形设置，凹槽尺寸和导流板35尺寸适配，导流板35靠近朝向定子31一侧弧形设置。导流槽322弧形设置，初始状态下完全贴合在导流槽322进口的凹槽内，根据永磁电机使用功率自动调节气体流动速度，提高散热效率。
35.作为优化，贯通槽112为阶梯形设置，定子31端部和贯通槽112大端紧固连接。贯通槽112通过阶梯形设置，大端对定子31进行固定，传动轴34穿过贯通槽112的小端，防止运动干涉。
36.作为优化，蜂鸣器4和检测电路电连接。当检测电路检测到进风湿度过大时，产生检测电流，通过蜂鸣器4进行自动报警，在罩壳13进口增设湿气过滤装置，或者直接停机，避免内部电气元件燃爆。
37.本发明的工作原理：通过转子32外置，电气元件便于通过定子进行安装，端盖11位于工作腔125末端，通过端盖11分别对定子31和转子32进行支撑，永磁电机工作时，转子32转动带动内部空气流动，转子表面的气体黏滞性能较大，使空气和转子间摩擦带动的空气流速大于内层空气流速，通过卷吸使内层空气向外侧进行径向流动，从而将定子31处的电器元件散发的热量通过气流向外侧排出，防止定子31处的电器元件积热，提高电子元器件使用寿命；初始状态下，通过空气进行绝缘，随着进气湿度增大，空气电导率增大，当空气电导率超过安全界限时，正极板211和负极板212之间击穿空气间隙，检测电路导通，产生感应电流，电磁铁23和检测电路电连，当检测电路产生感应电流时，电磁铁23上端产生磁极，电磁铁23上端磁极和调节磁铁24下端磁极为异名磁极，通过调节槽124对电磁铁23进行限位，在磁吸作用下，调节磁铁24带动换向板25克服预紧弹簧弹力转动，换向板25使进风流道121被截断，通过换向板25进行导流，使含湿气流通过旁通流道123排出，避免含湿气流通过传动槽311进入工作腔125内，导致定子31上安装的电气元件打火，造成燃爆；随着温度升高，
膨胀气囊213膨胀，通过检测腔122的上腔室进行限位，使膨胀气囊213向下输出位移，通过载板22带动正极板211下移，工作腔125内的空气电导率随温度升高而增大，通过对工作腔125内的空气温度进行实时检测，从而自动调节极板间隙，从而降低进气湿度标准，防止温度较高时，湿度虽然小于安全界限仍导致电弧打火，造成内部电气元件燃爆，影响电机运行效率。
38.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
39.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。