[发明专利]一种具有绝缘轴承结构的超高速永磁同步电动机

说明书

技术领域

本发明涉及电机冷却技术领域，尤其涉及一种具有绝缘轴承结构的超高速永磁同步电动机。

背景技术

在发电机在转动过程中，只要有不平衡的磁通交链在转轴上，则在发电机转轴的两端就会产生感应电势。这个感应电势称为轴电压。轴电压主要可分为2部分：①转轴在旋转时切割不平衡磁通而在轴两端产生的轴电压；②由于存在轴向漏磁通而在转轴两端产生的轴电压。造成发电机磁场不平衡，进而产生轴电压的原因有3个方面：①由于制造及安装工艺等原因造成的磁路不均衡及气隙不对称，这是无法避免的因素。②发电机内部或外部发生不对称短路时产生轴电压。这是因为定子绕组的短路部分有感应电流，它阻止合成磁通通过这部分绕组所在的定子区域；而此时，定子绕组的未短路部分却没有此现象，这种作用与定子磁路不对称等价，产生轴向以基频为主的交变磁通。如果定子绕组引出线位于发电机长度方向的两侧，则不对称的外部短路也可能产生轴电压。③励磁回路接地或转子绕组匝间短路也会产生很强的轴向不平衡磁通口。当轴电压达到一定值时，通过轴承及其底座等形成闭合回路产生电流，这个电流称为轴电流。当通过轴承滚子的电流密度超过0.2A／cm²，就可能对轴承产生电腐蚀，轴承滚子遭到破坏，危及机组安全运行。

对于超高转速的永磁同步电动机（转速在6500r/min及以上的）而言，在超高速转动下更容易发生较高的轴电压，因此合理配置及装设可靠的轴电流保护装置，对于超高速永磁同步电动机保护中显得尤为重要。

发明内容

本发明实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种具有绝缘轴承结构的超高速永磁同步电动机，通过将端盖设置成分体的外端盖和内端盖，并使外端盖和内端盖之间绝缘，避免了电动机轴承的轴电流腐蚀。

为了达到上述发明目的，本发明实施例提出的一种具有绝缘轴承结构的超高速永磁同步电动机是通过以下技术方案实现的:

一种具有绝缘轴承结构的超高速永磁同步电动机，包括外壳、设于外壳内的定子、设于定子内的转子、以及连接到所述外壳的开口的端盖，所述转子由设于所述端盖上的轴承选择支撑，其特征在于：所述端盖包括连接到所述外壳的外端盖，以及设有轴承室的内端盖，所述轴承固定设于所述轴承室内；所述内端盖内侧的外缘设有一个以端壁和侧壁为界的呈封闭圆环状的台阶，且所述端壁、侧壁、与所述端壁相接的内端盖外圆周面以及与所述侧壁相接的内端盖内侧表面均设置有由玻璃丝布制成的绝缘层，另外，所述端壁上均布有若干螺孔；呈圆环状的所述外端盖的内圆周部相应所述螺孔开设有通孔，所述外端盖套设在该台阶并通过螺栓与所述内端盖栓接；所述外端盖和端壁之间、所述外端盖和侧壁之间、所述螺栓头部和所述外端盖之间设有绝缘垫片，所述通孔和螺栓之间设有绝缘套管。

所述端壁、侧壁、内端盖外圆周面以及内端盖内侧表面上均设有燕尾形环槽，所述绝缘层与所述端壁、侧壁、内端盖外圆周面以及内端盖内侧表面的相接的表面上设有嵌入所述燕尾形环槽的燕尾形凸缘环。

所述内端盖内侧表面仅在与所述侧壁相接的外缘部分设置圆环状的所述绝缘层。

所述轴承的外圈还设置用于使其和所述转子的轴电导通的电刷。

所述电刷为碳刷。

所述外壳上设有用于接地的连接件。

所述螺孔为盲孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将端盖设置成分体的外端盖和内端盖，并使外端盖和内端盖之间绝缘，实现了避免了电动机轴承的轴电流腐蚀的目的。采用本实施例中的端盖机构，即使安装普通轴承也能有效防止电机产生的轴电流对电机轴承的电腐蚀，而且不影响轴承的热传递性能，从而有效的延长轴承寿命和电机的寿命，该端盖结构简单、具有低成本、拆装方便、强度高的优点。

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本发明上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1为本发明实施例中电动机的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中电动机的侧视图；

图3为本发明实施例中端盖的整体结构示意图；

图4为本发明实施例中端盖的整体剖面示意图；

图5为本发明实施例中内端盖的结构示意图；

图6为本发明实施例中内端盖的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，标号分别表示：