[发明专利]改进定子铁芯压圈的充水式潜水电机

说明书

技术领域

本发明属于潜水电机技术领域，具体涉及一种具有改进定子铁芯压圈的充水式潜水电机。

背景技术

充水式潜水电机大多应用于矿山排水、城市防涝等重大工程中，由于充水式潜水电机的内腔充满冷却水这一独特运行环境，充水式潜水电机的水摩擦损耗较大，此外，为保证充水式潜水电机的定子铁芯紧固不变形，通常在潜水电机的定子铁芯两端采用一定厚度的压圈结构进行加固，工程实际中为了工艺方便，定子压圈结构比较简单，压圈内平面和压圈外平面平行，如图6所示。充水式潜水电机端部绕组分布十分复杂，由定子端部绕组产生的电机端部漏磁场的轴向分量较大，在定子压圈表面感应产生涡流，进而产生涡流损耗；此外，由于充水式潜水电机内腔充满冷却水介质，电机正常运行时，内腔中的冷却水循环流动，在定子压圈表面摩擦进而产生水摩擦损耗；另外由于传统压圈的两个端面平行，一定程度上造成了压圈材料的浪费。随着充水式潜水电机的功率不断增大，降耗节能一直是潜水电机研发者努力的方向。

发明内容

为了降低端部漏磁场在压圈表面的垂直分量，从而实现降低端部漏磁场在压圈表面产生的涡流损耗，本发明提供一种改进定子铁芯压圈的充水式潜水电机。

具体的改进技术方案如下：

改进定子铁芯压圈的充水式潜水电机包括机壳、定子、转子和转轴，所述定子固定在机壳上，转子固定在转轴上，定子的轴向两端分别设有定子压圈；两端定子压圈外侧的机壳内分别设有端部绕组；所述定子压圈的外圆周为轭部，内圆周为齿部，齿部相邻齿之间的槽为齿槽，所述齿槽的槽深为h，槽宽为2R，其中R为槽底的半径；改进在于：与端部绕组相邻一侧的定子压圈的齿部的侧面为向圆心倾斜的斜面。

所述斜面的倾斜角α满足tanα≤a/(h-R)，其中tanα为α角的正切值，a为定子压圈厚度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

1、本发明采用压圈齿部平面向内侧倾斜的定子压圈结构，改变了压圈的刚度，进而改善了压圈的应力分布，从而提高压圈的受力整体性和承载力，增强压圈的整体耐久性能，以及节省压圈材料； 

2、本发明采用压圈齿部平面向内侧倾斜的定子压圈结构，改变了由定子端部绕组产生的电机端部漏磁场在压圈表面的垂直分量，进而减小定子压圈表面感应产生的涡流，从而减小定子压圈的涡流损耗；

3、本发明采用压圈齿部平面向内侧倾斜的定子压圈结构，以及压圈齿部外平面内侧采用半径为r的凸起圆弧形结构，可以减小摩擦系数及改善流道，进而减小电机内由流动的冷却水介质产生的摩擦损耗。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的局部放大图。

图3为定子压圈结构示意图。

图4为图3的定子压圈齿部放大图。

图5为定子压圈齿部沿径向剖视放大图。

图6为图1中原结构局部放大图。

图中标号：1机壳、2定子、3转子、4定子压圈、5端部绕组、6转轴、41轭部、42齿部。 

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1

以矿用增安型潜水电泵用电动机YBQ2800/4-S(10000)充水式潜水电机为实施例，充水式潜水电机的相关参数如下：定子铁芯外径为850mm，定子铁芯内径为462mm，定子铁芯长度为1550mm，定子槽数为60。

参见图1和图2，改进定子铁芯压圈的充水式潜水电机包括机壳1、定子2、转子3和转轴6，定子2固定在机壳1内，转子3固定在转轴6上，定子铁芯的的轴向两端分别固定安装有定子压圈4；两端定子压4圈外侧的机壳内分别设有端部绕组5。参见图3和图4，定子压圈的外圆周为轭部41，内圆周为齿部42，齿部42的相邻齿之间的槽为齿槽，齿槽的槽深为h，槽宽为2R，其中R为槽底的半径。定子压圈的槽型为平行槽，齿部的齿数为60，且沿圆周方向均匀分布；齿槽的槽深h为135.2mm，槽宽2R为15.4mm，且槽底是半径R为7.7mm的半圆。参见图5，定子压圈的厚度（压圈内平面与定子铁芯端面距离）a为25mm。

与端部绕组5相邻一侧的定子压圈4的齿部的侧面为向圆心倾斜的斜面，斜面的倾斜角α为3°。倾斜角α满足tanα≤a/(h-R)，其中tanα为α角的正切值，a为定子压圈的厚度。

实施例2