[发明专利]屏蔽泵电动机降耗节能方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种特种电动机的设计技术，特别是涉及一种屏蔽泵电动机降耗节能方法与装置，属于动力工程中的密封传动技术和特种电机技术领域。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，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。由屏蔽泵电动机与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，其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、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。屏蔽泵电动机的定、转子屏蔽套都是由耐高压、耐腐蚀、高强度、高电阻、良导热材料制成的，而且必须是不导磁材料，否则电机的气隙磁场将被短路，乃至电机无法工作；不导磁定转子屏蔽套使定子与转子之间的有效电磁间隙加大，达到普通电机气隙的数倍，使得屏蔽泵电动机励磁电流很大，功率因数低下；同时，旋转磁场会在定转子屏蔽套内产生涡流，造成电泵功耗增大，屏蔽式电动机效率要比同功率同极数的普通电机低很多。可以说，现有屏蔽泵电动机都是以牺牲力能指标为代价通过高耗能来换取绝对密封的，这种技术现状一直严重制约着屏蔽技术的创新、进步和产品质量提升，浪费了而且还在继续浪费着大量不可再生的宝贵能源。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术存在的上述不足，为了解决传统屏蔽泵电动机高耗能的问题，提出一种调控屏蔽套磁电各向异性特性来降低损耗提高效率及功率因数的新方法与屏蔽泵电动机。本发明的新颖性和创造性在于其与现有提高电动机效率的方法有着本质的区别，作为本发明的实施例，其用于屏蔽泵电动机定转子总成的屏蔽密封和定转子屏蔽套结构的成型，可实现既减排环保又降耗节能的发明目的。

本发明给出的技术解决方案是：这种屏蔽泵电动机降耗节能方法，其特点是：屏蔽泵电动机中金属屏蔽套由区域磁电各向异性材料构成或者屏蔽套不同区域经过磁电各向异性调控处理，导磁性各向异性调控用以降低机电能量转换的路阻，从而减小屏蔽泵电动机的激磁电流，进而降低空载和负载电流以降低与电流相关的损耗，提高效率和功率因数；导电性各向异性调控用以增加涡流电阻，从而抑制涡流、减低涡流损耗，以进一步提高效率。

本发明给出的这种屏蔽泵电动机包括泵体1、壳体3、轴承2、转轴15、转子铁心9、转子绕组11、转子屏蔽套端部6、转子屏蔽套中部10、转子屏蔽套端部12、转子屏蔽端板16、推力盘13、定子铁心7、定子绕组4、定子屏蔽套端部5、定子屏蔽套中部8和定子屏蔽套端部14，其特点是；屏蔽泵电动机定子屏蔽套由对应于定子铁心7轴向长度区域即需要工作磁通流过的定子屏蔽套中部8和对应于定子铁心7以外的轴向区域即不允许工作磁通流过的定子屏蔽套端部5以及14构成，其转子屏蔽套由对应于转子铁心9轴向长度区域即需要工作磁通流过的转子屏蔽套中部10和对应于转子铁心9以外的轴向区域即不允许工作磁通流过的转子屏蔽套端部6以及12构成。

为了增强上述方案的合理性，本发明还包括以下附加技术特征：

所述的降耗节能屏蔽泵电动机的金属屏蔽套在需要工作磁通流通的区域，沿有利于工作磁通流通的方向调控成良导磁性，而在该区域的其它方向调控成差导磁性。

所述的降耗节能屏蔽泵电动机的金属屏蔽套在不需要工作磁通流通的区域，将该区域各方向调控成差导磁性。

所述的降耗节能屏蔽泵电动机的金属屏蔽套在涡流流通的区域，沿涡流流通方向调控成差导电性。

所述的降耗节能屏蔽泵电动机的金属屏蔽套材料的磁电各向异性特性选择或者磁电各向异性特性调控应协调进行，其磁电各向异性调控效果决定和影响屏蔽泵电动机降耗节能的效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：采用本发明技术制成的屏蔽套可以有效增加屏蔽泵电动机的工作磁通、减少漏磁通、抑制涡流，提高了传动效率，缩小了屏蔽装置体积。就一种实施例屏蔽泵电动机而言，本发明使定子与转子之间的有效非导磁间隙大幅降低，可以做到与普通电机气隙相同，电动机激磁电流大幅度下降，功耗降低，屏蔽泵电动机效率和功率因数明显提高，节能效果显著。本发明的产业化应用，将彻底解决依靠高能耗和低品质为代价获取屏蔽泵全密封传动的难题，达到减排环保和降耗节能的双赢效果。

附图说明

图1为采用本发明的实施例屏蔽电泵结构示意图；