[发明专利]隔爆型变频一体化永磁同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔爆型变频一体化永磁同步电动机，主要用于煤矿井下刨煤机、刮板机、皮带机等采煤设备。

背景技术

目前，煤矿井下刨煤机等采煤设备所用的变频一体化电机，全是从国外进口的变频一体化异步电动机，国内还没有同类型的产品。由于从国外进口变频一体化电机价格昂贵，维修麻烦，受技术限制、贸易保护主义等多种因素影响，另外异步电动机与永磁同步电动机相比，功率密度和效率都偏低，不利于缩小电机体积及降低能源消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种永磁同步电机，具有结构新颖，合理、有效的利用有限空间，产品结构紧凑、功率因数高，功率密度大，有效降低电机体积和能源的消耗。

本发明为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种永磁同步电机，包括机座和变频控制柜，所述变频控制柜焊接在机座上；

所述变频控制柜的内部由隔板分为第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体内设置有整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元，三者集成在水冷板上，所述水冷板内部设置有U型阵列水冷管；所述第二腔体内设置有控制器单元和接触器单元；第三腔体内设置有输入电源接线端子和电源主副接线柱；

所述机座包括筒体及端盖，筒体由相套置在一起的内筒和外筒构成，内筒和外筒过盈配合焊接成一体，内筒的外筒面上开有螺旋状凹槽，U型阵列水冷管与螺旋状凹槽通过带3/4管螺纹接头的水管连接；端盖包括位于筒体两端的第一端盖和第二端盖，以及位于筒体内的第三端盖和圆环，第一端盖和第三端盖之间设置转子和定子，第三端盖和第二端盖之间设置输入电抗器和输出电抗器；

所述第一腔体、第二腔体及机座内筒相连通形成第一隔爆腔体，第三腔体是第二隔爆腔体。

优选的，所述筒体与第二腔体通过第一过线孔连通，圆环上开有第二过线孔，第一腔体和第二腔体之间的隔板上开有第三过线孔，所述接触器单元、输入电抗器、整流桥单元、直流侧稳压电容、逆变桥单元及输出电抗器依次相连接，控制器单元与逆变桥单元连接，所述接触器单元连接三相交流电源，输出电抗器连接定子绕组。

优选的，所述转子的驱动端套有驱动端轴承，驱动端轴承的两端设置有驱动端轴承内盖和驱动端轴承外盖，驱动端轴承内盖、驱动端轴承、及驱动端轴承外盖装在第一端盖上；转子的非驱动端套有非驱动端轴承，非驱动端轴承的两端设置有非驱动端轴承内盖和非驱动端轴承外盖，非驱动端轴承内盖、非驱动端轴承、及非驱动端轴承外盖装在第三端盖上。

优选的，所述转子包括两者之间过盈配合的转子铁心和转轴，转子铁心上装配有磁钢，磁钢由两端的挡板固定，磁钢的磁极成内置式V型结构，挡板上设置有扇叶；所述转轴上设有周向隔爆面。

优选的，所述筒体与第二腔体上设置有贯通两者的双头螺纹套，第二腔体一端的双头螺纹套上连接螺帽，筒体一端的双头螺纹套用油管连接至非驱动端轴承。此种非驱动端轴承的注油结构，双头螺纹套上有隔爆螺纹，满足隔爆要求，注油时，将螺帽拧下，装上油杯，使用油枪将润滑脂通过高压油管打入到轴承内部，实现对非驱动端轴承的润滑。

优选的，所述驱动端轴承采用内圈无挡边圆柱滚子绝缘轴承，非驱动端轴承采用单列深沟球绝缘轴承。

优选的，所述转子、非驱动端轴承、非驱动端轴承内盖、非驱动端轴承外盖、第三端盖装配成一体，由筒体的驱动端装入，第三端盖卡在筒体内壁的圆环上；方便了电机总装。

本发明的有益效果：

此种永磁同步电机，机座和变频控制柜一体化焊接在一起，电机本体、输入电抗器、输出电抗器、及变频器设置在机座内，整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元设置在变频控制柜的第一腔体内，控制器单元和接触器单元设置在变频控制柜的第二腔体内，此种布局方式整机体积小，结构紧凑，可以有效屏蔽电磁干扰，并且隔爆效果优良。

机座筒体上开有螺旋状凹槽，水冷板的下端设置U型阵列水冷管，两者通过带3/4管螺纹接头的高压水管连接在一起，将U型阵列水冷管与筒体的螺旋凹槽水冷组成一体化水冷结构，可以同时冷却电机、电抗器和变频器，以及整流桥单元、直流侧稳压电容、及逆变桥单元。整个冷却水路最大能承受3MPa的水压，大于该值时，泄压阀开启泄压。

定子绕组是成型叠绕组，采用少胶的绝缘体系，为了满足电机弱磁调速的要求，电机设计成永磁同步电机，转子磁极设计成内置式V型结构。