技术领域
背景技术
永磁电机是根据
电磁感应定律以永久磁
铁所产生的
磁场为媒介,实现机电
能量转换的一种电磁装置。与传统的电励磁电机相比,永磁电机具有结构简单,可靠性高,体积小,重量轻、效率高、温升低等优点,广泛应用于各领域。伴随着高性能永磁材料的发展,永磁电机,特别是稀土永磁电机以其优越的性能逐渐取代传统的电磁电机,在航空航天、
船舶舰艇等领域得到广泛的应用。
目前的永磁电机有两种形式:
第一种采用动密封形式,但由于磨损、
橡胶老化等原因,使用寿命较短,可靠性差。
第二种是屏蔽在舱内的电机,这种电机不需要严酷的密封结构,避免了潮湿环境和强
腐蚀环境对电机的腐蚀。该种电机重量和体积大,应用不灵活。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是:克服
现有技术的不足,提供一种应用于海水环境的永磁同步电机,可靠性高,重量和体积小,应用灵活。
本实用新型的技术解决方案是:
定子铁心安装于电机壳体内部,轴向通过平键与电机壳体固定,构成电机定子;电机转子安装于电机定子内部,端盖固定于电机壳体后端,
电子转子一端通过第一轴承安装于电机壳体前端,电子转子另一端通过第二轴承安装于端盖上,在所述电机壳体前端,第一轴承与电机壳体之间设置有波形弹簧;
旋转变压器的定子安装于端盖上,转子安装于电子转子上,后盖板固定在端盖上,用于罩住旋转变压器;旋变连接器固定在后盖板外侧,且通过引线与旋转变压器连接;
电机壳体后端上方加工有一个出线孔,三相电连接器通过插座盖板固定在出线孔上,电机定子的引出线通过出线孔与三相电连接器连接。
齿轮泵通过止口固定于电机壳体前端,齿轮泵的连接轴插入电子转子轴中,并通过平键固定,齿轮泵止口与电机壳体前端止口之间设置有第一
密封圈,齿轮泵端面与电机壳体前端面之间设置密封垫。
后盖板和端盖之间的接触面上设置有两道密封圈。
电机壳体后端与插座盖板的接触面上设置有第六密封圈。
电机壳体、端盖、后盖板和插座盖板均采用
钛合金制成。
与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
(1)本实用新型永磁同步电机与齿轮泵的连接方式使得永磁同步电机可以与齿轮泵一体式设计,采用径向密封与端面密封,避免了电机转子轴处的动密封,提高了永磁同步电机在海洋环境下工作的可靠性。
(2)为提高永磁同步电机对海洋环境的
耐腐蚀性,电机与外部环境直接接触的
外壳采用钛合金,并在电机外壳上加装电化学防腐蚀块,电化学防腐蚀块材料为锌
铝合金,在腐蚀
电流的作用下,锌铝合金作为
阳极,电机壳体作为
阴极,锌铝合金与电机壳体之间的电位差为两者之间形成的闭合回路提供
阴极保护电流,锌铝合金作为阳极被
氧化不断溶解,进而保护电机壳体不被腐蚀。
(3)本
发明不需要舱内密封,可直接与海水接触,在海水中工作,体积和重量明显减小,且应用非常灵活。
图1为本实用新型剖面示意图;
图2为图1的G-G示意图;
图3为本实用新型外形示意图。
具体实施方式
本实用新型提出一种应用于海水环境的永磁同步电机,如图1所示,包括定子铁心1、电机转子2、电机壳体3、端盖4、后盖板5、插座盖板6、三相电连接器7、旋变连接器8、旋转变压器9、第一轴承10、第二轴承11和波形弹簧12。
定子铁心1安装于电机壳体3内部,轴向通过平键与电机壳体3固定,构成电机定子,电机定子的作用是当通入
三相电流时,产生旋转磁场,
驱动电机转子磁场。同时,电机定子作为磁路的一部分,起导磁作用。电机转子2安装于电机定子内部,端盖4固定于电机壳体3后端,电子转子2一端通过第一轴承10安装于电机壳体3前端,电子转子2另一端通过第二轴承11安装于端盖4上,在所述电机壳体3前端,第一轴承10与电机壳体3之间设置有波形弹簧12。电机转子2是永磁同步电机唯一转动的部件,其作用是产生多极轴向磁场,与电机定子产生的旋转磁场相互作用而旋转。电机定、转子之间留有一定的轴向间隙,为同步电机的工作气隙。
旋转变压器9的定子安装于端盖4上,转子安装于电子转子2上,后盖板5固定在端盖4上,用于罩住旋转变压器9;旋变连接器8固定在后盖板5外侧,且通过引线与旋转变压器9连接;
齿轮泵20通过止口固定于电机壳体3前端,齿轮泵20的连接轴插入电子转子2轴中,并通过平键固定,齿轮泵20止口与电机壳体3前端止口之间设置有第一密封圈13,实现轴向密封。齿轮泵20端面与电机壳体3前端面之间设置密封垫19,实现径向密封,第一密封圈13和密封垫19提高了电机与齿轮泵的密封可靠性。
电机壳体3后端与端盖4的接触面上设置有两道径向密封圈。内侧为第二密封圈14,外侧为第三密封圈15。
后盖板5和端盖4之间的接触面上设置有两道径向密封圈。内侧为第四密封圈16,外侧为第五密封圈17。
电机壳体3、端盖4、后盖板5和插座盖板6均采用钛合金制成。
电机壳体3上安装有防腐蚀块。防腐蚀块材料为锌铝合金。根据电机壳体的面积确定防腐蚀块的
位置和体积,如图2中,安装了两个防腐蚀块21和22。
图3为本实用新型外形示意图。
一般应用于海水环境下的电机伸出轴位置采用动密封,电机工作的可靠性差。为保证电机连接器7能够安装到位,电机壳体3后端上方加工有一个出线孔,三相电连接器7通过插座盖板6固定在出线孔上,电机定子的引出线通过出线孔与三相电连接器7连接。电机壳体3后端与插座盖板6的接触面上设置有第六密封圈18,实现轴向密封。插座盖板6与电机连接器7通过
螺纹背紧。
本实用新型永磁同步电机可以与齿轮泵20一体式设计,齿轮泵20中液压油可以进入电机内部,随着电机转子2的转动可以充分冷却电机定子铁芯1和绕组以及电机转子2产生的热量。同时,考虑到电机工作在海洋环境下,电机壳体3与海水充分接触也可以降低电机表面的
温度。为了保证电机有良好的防腐蚀效果和低重量,选用钛合金外壳。
本实用新型涉及的海水环境永磁同步电机可以与齿轮泵实现一体式设计,采用径向密封与端面密封,避免了永磁同步电机轴处的动密封,提高永磁同步电机在海洋环境下工作的可靠性。
本实用新型
说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。