[发明专利]屏蔽电动机抑制屏蔽套涡流方法和装置

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电动机抑制屏蔽套涡流方法和装置，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

本发明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方法及其实用装置屏蔽电动机。

本发明给出的技术解决方案是：这种屏蔽电动机抑制屏蔽套涡流方法，其特点是：通过在屏蔽电动机中的屏蔽套形成大小相等方向相反涡流感应电势的相互抵消，实现抑制屏蔽套涡流和涡流损耗。

本发明给出的这种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，本发明还包括以下附加技术特征：

所述的屏蔽电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，本发明的有益效果为：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。

本发明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，体现了本发明的新颖性和创造性。

本发明的屏蔽电动机，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。

附图说明

图1为采用本发明技术的实施例屏蔽泵电动机结构示意图

图2为本发明实施例屏蔽电动机内两个旋转磁场的空间分布

图3为本发明实施例屏蔽电动机屏蔽套内涡流电势和涡流路径