一种节能高效的高频潜水电机及其制造工艺的制作方法

本申请涉及电机，更具体地说，是涉及一种便携、节能高效的高频潜水电机及其制造工艺。

背景技术：

1、潜水泵是一种具有与泵体紧密耦合的密封电机的装置，在使用时整个潜水泵浸没在要泵送的流体中，潜水泵将流体推向地面。潜水泵机组通常配备有水密的或者说被封装的潜水电机，并且潜水泵机组被直接插入在水中或者说待输送的液体中、也就是说沉入其中，从而使得这些潜水泵机组至少在运行中应该被待泵送的液体围绕。一般的潜水泵安装于水槽内的流体中，并向外排出水槽内的流体。潜水泵由转子和定子组成的马达；密封罩住电机并配有进水口和出水口的泵体；随着马达的转动而吸入和排出流体的叶轮组成。马达带动叶轮转动时吸入和排出水槽内的流体。

2、专利cn107975481b(申请号：201710692410.0)公开了一种潜水泵机组和用于运行潜水泵机组的方法，该专利中的泵机组在缆线上连接有变频器或者马达控制器。和专利cn107975481b中的潜水泵机组相似的，现有的高效、便携潜水泵一般需要适配独立启动与运行控制的变频器和专用的输送电能的电缆相互搭配使用。由于变频器的输出存在大量的谐波成分，为了减少损耗，变频器与电机的距离要尽量短，并且所以变频器需要安装在可随水泵移动的、高防护ip等级的控制器箱内，对控制器箱的制造要求较高，导致设备运输、现场控制、安全防护等方面仍存在不足。另外，在使用永磁电机的潜水泵中，永磁电机还面临磁钢高温退磁的风险，永磁电机虽然泡在水里，永磁电机的定子散热良好，但转子的磁钢则容易产生退磁风险，所以永磁电机的功率密度和使用场合受到一定的限制。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种节能高效、高功率密度的高频潜水电机及其制造工艺，解决传统高频潜水电机和变频器必须一起使用不方便的技术问题，达到了使得潜水电机不必要搭配变频器使用，减小了便携救援设备的体积和重量，使用更方便的技术效果。

2、本申请实施例提供的一种节能高效的高频潜水电机及其制造工艺，高频潜水电机应用于潜水泵，高频潜水电机的工作频率为100hz至400hz，高频潜水电机的工作转速为3000r/min至7200r/min。

3、在一种可能的实现方式中，高频潜水电机的转子为鼠笼结构，转子包括铁芯、电机轴、铜条和端环，电机轴和铜条插设在铁芯上，铜条为多个且分布在电机轴的周围，端环通过将铜料颗粒熔化后在离心力的作用下成型，端环在铜料颗粒的熔化状态下与铜条连接。

4、在另一种可能的实现方式中，应用于制造如权利要求2的节能高效的高频潜水电机，制造工艺包括：叠置硅钢片制成铁芯，铁芯上设有轴孔和闭口槽，将电机轴装入轴孔中，将铜条插设到闭口槽中，铜条突出铁芯的两端设置；在铁芯的两端分别安装隔热板，在电机轴上安装和隔热板配合的成型圈，成型圈的一端套接连接在隔热板上，成型圈的另一端套接连接在电机轴上，隔热板和成型圈之间形成成型腔，向成型腔内装入铜料颗粒；将电机轴的两端分别连接在转动端上，通过成型圈周向上的感应线圈将铜料颗粒加热至熔融状态；通过两个转动端驱动电机轴转动，在离心力作用下成型端环后，取下成型圈，对端环进行清理和整形。

5、在另一种可能的实现方式中，每个转动端的端面上均连接有弹簧，弹簧用于将成型圈抵接在铁芯的端面上。

6、在另一种可能的实现方式中，隔热板呈环形，隔热板的中间设有隔热管，隔热管用于套接连接在电机轴上，隔热管的端部和成型圈抵接；成型圈靠近铁芯的一端内侧壁上分别设有环形的第一台阶面和环形的第二台阶面，第一台阶面套接连接在铁芯上，第二台阶面套接连接在隔热板的周向上。

7、在另一种可能的实现方式中，6.如权利要求5的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，隔热板在第二台阶面的对侧设有环形的第三台阶面，第三台阶面上套接连接有固定圈，固定圈用于对成型圈的末端从周向上夹紧。

8、在另一种可能的实现方式中，转动端包括固定座和振动组件，振动组件用于对固定座进行振动；通过成型圈周向上的感应线圈将铜料颗粒加热至熔融状态，还包括：启动成型圈周向上的感应线圈运行第一时间段，启动振动组件运行第二时间段，启动成型圈周向上的感应线圈继续运行第三时间段，将铜料颗粒进行加热至熔融状态；通过两个转动端驱动电机轴转动，在离心力作用下成型端环，还包括：通过两个转动端驱动电机轴以第一速度转动第四时间段，启动振动组件运行第五时间段，通过两个转动端驱动电机轴以第二速度转动第六时间段；其中，第二速度为第一速度的2倍至5倍。

9、在另一种可能的实现方式中，成型圈靠近转动端的端部设有散热鳍片，散热鳍片沿着电机轴的轴向设置；制造工艺还包括：在通过两个转动端驱动电机轴以第二速度转动第六时间段之后，继续通过两个转动端驱动电机轴以第三速度转动第七时间段；其中，第三速度为第一速度的1/8至1/5。

10、在另一种可能的实现方式中，隔热管的外侧壁呈锥形，隔热管的外径从成型圈向隔热板逐渐增大；对端环进行清理和整形，包括：对端环和隔热管之间的气孔和缺陷结构进行去除材料加工，去除的气孔和缺陷结构在端环上形成油槽；其中，去除气孔和缺陷结构时，去除从隔热管长度的1/4至1/3。

11、在另一种可能的实现方式中，隔热板的厚度从隔热板的中心向隔热板的边沿逐渐减小，隔热板的周向上设有突出的导流齿，相邻的导流齿之间形成导流槽，第二台阶面和导流齿相互配合定位。

12、在另一种可能的实现方式中，隔热板通过隔热绝缘材料制成，隔热板和铁芯之间涂设有绝缘涂层。

13、本申请实施例还提供了一种节能高效的高频潜水泵，所述高频潜水泵包括上述的高频潜水电机，所述高频潜水泵包括叶轮和泵体，所述叶轮安装在所述泵体内，所述高频潜水电机驱动所述叶轮旋转。

14、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

15、本申请实施例提供了一种节能高效的高频潜水电机，该高频潜水电机应用于潜水泵，高频潜水电机的工作频率常为100hz至400hz，使得该高频潜水电机可以在防汛排涝车上直接使用车载高频发电机等高频电源作为供电电源，进而不必要配合使用变频器，同时该高频潜水电机的工作转速为3000r/min至7200r/min，相比于现有使用50hz市电的潜水电机，本高频潜水电机的体积重量大幅度下降，而因高转速运转，能够提供的扬程、流量也更大。另外，由于不需要配合变频器使用，没有变频器产生的谐波影响，电机的铁损减少并可采用普通的电缆实现远距离的电能输送，适配普通的电源开关就能对泵组实现开停控制，便于使用。

技术特征：

1.一种节能高效的高频潜水电机，其特征在于，所述高频潜水电机应用于潜水泵，所述高频潜水电机的工作频率为100hz至400hz，所述高频潜水电机的工作转速为3000r/min至7200r/min。

2.如权利要求1所述的节能高效的高频潜水电机，其特征在于，所述高频潜水电机的转子(1)为鼠笼结构，所述转子(1)包括铁芯(11)、电机轴(12)、铜条(13)和端环(14)，所述电机轴(12)和所述铜条(13)插设在所述铁芯(11)上，所述铜条(13)为多个且分布在所述电机轴(12)的周围，所述端环(14)通过将铜料颗粒熔化后在离心力的作用下成型，所述端环(14)在铜料颗粒的熔化状态下与所述铜条(13)连接。

3.一种节能高效的高频潜水电机的制造工艺，其特征在于，应用于制造如权利要求2所述的节能高效的高频潜水电机，所述制造工艺包括：

4.如权利要求3所述的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，其特征在于，每个转动端(21)的端面上均连接有弹簧(23)，所述弹簧(23)用于将所述成型圈(114)抵接在所述铁芯(11)的端面上。

5.如权利要求4所述的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，其特征在于，所述隔热板(113)呈环形，所述隔热板(113)的中间设有隔热管(113a)，所述隔热管(113a)用于套接连接在所述电机轴(12)上，所述隔热管(113a)的端部和所述成型圈(114)抵接；

6.如权利要求5所述的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，所述隔热板(113)在所述第二台阶面(114b)的对侧设有环形的第三台阶面(114c)，所述第三台阶面(114c)上套接连接有固定圈(24)，所述固定圈(24)用于对所述成型圈(114)的末端从周向上夹紧。

7.如权利要求6所述的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，其特征在于，所述转动端(21)包括固定座(211)和振动组件(212)，所述振动组件(212)用于对所述固定座(211)进行振动；

8.如权利要求7所述的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，其特征在于，所述成型圈(114)靠近所述转动端(21)的端部设有散热鳍片(114d)，所述散热鳍片(114d)沿着所述电机轴(12)的轴向设置；所述制造工艺还包括：

9.如权利要求8所述的节能高效的高频潜水电机的制造工艺，其特征在于，所述隔热管(113a)的外侧壁呈锥形，所述隔热管(113a)的外径从所述成型圈(114)向所述隔热板(113)逐渐增大；对所述端环(14)进行清理和整形，包括：

10.一种节能高效的高频潜水泵，其特征在于，所述高频潜水泵包括如权利要求1至9中任一项所述的高频潜水电机(1)，所述高频潜水泵包括叶轮(31)和泵体(32)，所述叶轮(31)安装在所述泵体(32)内，所述高频潜水电机(1)驱动所述叶轮(31)旋转。

技术总结
本申请涉及电机领域，公开了一种节能高效的高频潜水电机及其制造工艺,高频潜水电机应用于潜水泵，高频潜水电机的工作频率为100Hz至400Hz，高频潜水电机的工作转速为3000r/min至7200r/min。高频潜水电机的转子为鼠笼结构，转子包括铁芯、电机轴、铜条和端环，电机轴和铜条插设在铁芯上，铜条为多个且分布在电机轴的周围，端环通过将铜料颗粒熔化后在离心力的作用下成型，端环在铜料颗粒的熔化状态下与铜条连接。本申请改变了现有的便携潜水电泵和变频器必须一起使用的方式，使用高频发电机作为驱动电源，使得潜水电泵组不必要搭配变频器使用，减小了便携救援设备的体积和重量，使用更方便。

技术研发人员：金可友,郑浩
受保护的技术使用者：浙江创美机电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16