[发明专利]一种变频电机一体式永磁同步电动滚筒及胶带输送机

说明书

本发明公开一种变频电机一体式永磁同步电动滚筒，包括变频器和滚筒机，2个电动滚筒刹车盘套接于电机主轴的前后端，电机滚筒筒体连接2个电动滚筒刹车盘，且套接于电机主轴外，电机电缆设置于电机主轴内，电机定子绕组套接于电机主轴上，且电机定子绕组置于电动滚筒筒体内，电机定子绕组与电机主轴之间形成的间隙为定子冷却水道空间，滚筒出水口和滚筒进水口设置于电机主轴的前端，后电机连接腔设置于电机主轴的后端；冷却水进水口和冷却水出水口设置于壳体的壁上，散热基板上设有管道，冷却水出水口和冷却水进水口连接散热基板的管道，机芯和散热基板均设置于壳体内；本发明提供了一种节能、使用便捷的变频电机一体式永磁同步电动滚筒及胶带输送机。

技术领域

本发明涉及机械结构技术领域，具体是一种变频电机一体式永磁同步电动滚筒及胶带输送机。

背景技术

现有技术的胶带运输机，如图1所示，采用变频器驱动电动机，电机连接减速机，减速机低速轴连接转动滚筒，相邻机械设备间采用联轴器连接的方式进行驱动。虽然使用了变频器驱动，但是驱动能经过层层转化后，最终到达输送机端的能效比相对较低。减速机、润滑油泵站和联轴器需要定期维护保养，减速机需要频繁更换齿轮润滑油等相关维护。

此外，现有技术的胶带运输机的变频器往往不能就近与电机安装，导致变频器到电机的连接电缆往往很长，线阻增大；需要在变频输出端加装正弦波滤波器或者大压降电抗器等方式，解决长距离驱动电缆对电机、沿线相关辅助设备、沿线井下通讯等的电磁辐射干扰。

并且，安装硐室为非开阔空间，传统安装方案必须开凿较大的安装硐室；安装完电机、齿轮减速机、联轴器和润滑油泵站等相关设备后，硐室所剩空间几乎所剩无几，只能将变频器放到更远的硐室，通过延长电机电缆的方式进行连接和驱动。

综上所述，现有技术的胶带运输机存在以下问题：1、驱动机械部件过多，且维护保养频繁，能效比低下；2、大部分场合下，变频器不能与电机就近安装；3、远距离的情况下需增加正弦波滤波器或者大压降电抗器等辅助器件，产品工艺复杂，电气件生产和维护成本高昂；4、变频器与电机间较长的电缆走线，为减少电磁辐射出来的谐波干扰，需单独走专用屏蔽电缆；5、齿轮减速机等占用大量的硐室空间，而且功率越大体积越大，安装工艺要求高，如果传动滚筒位置过高，还需搭建铸铁平台摆放相关设备，安装工艺复杂、安装人员要求综合技术能力高。

发明内容

本发明提供一种节能、使用便捷的变频电机一体式永磁同步电动滚筒及胶带输送机。

为达此目的，本发明提供如下的技术方案：

本发明的第一个方面，提供了一种变频电机一体式永磁同步电动滚筒，包括变频器和滚筒机，所述滚筒机包括后电机连接腔、电机电缆、电机主轴、电动滚筒刹车盘、电动滚筒筒体、电机定子绕组、滚筒出水口、滚筒进水口，2个所述电动滚筒刹车盘套接于所述电机主轴的前后端，所述电机滚筒筒体连接2个所述电动滚筒刹车盘，且套接于所述电机主轴外，所述电机电缆设置于所述电机主轴内，所述电机定子绕组套接于所述电机主轴上，且所述电机定子绕组置于所述电动滚筒筒体内，所述电机定子绕组与所述电机主轴之间形成的间隙为定子冷却水道空间，所述滚筒出水口和所述滚筒进水口设置于所述电机主轴的前端，所述后电机连接腔设置于所述电机主轴的后端；所述变频器包括壳体、冷却水进水口、冷却水出水口、机芯和散热基板，所述冷却水进水口和所述冷却水出水口设置于所述壳体的壁上，所述散热基板上设有管道，所述冷却水出水口和所述冷却水进水口连接所述散热基板的管道，所述机芯和所述散热基板均设置于所述壳体内。

优选的，所述机芯包括二极管中点钳位型NPC三电平逆变器。

优选的，所述二极管中点钳位型NPC三电平逆变器包括：12个开关元件、S1至S12，6个二极管、D1-D6开关元件形成了上下不同的桥臂，上下桥臂中不同的开关动作组合是有不同的矢量控制的，定义每相桥臂的输出的三电平的状态分别是P、O、N。