船舶推進立式永磁電的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及永磁電機，具體是一種船舶推進立式永磁電機。本實用新型解決了現(xiàn)有永磁電機運行可靠性較低、容量擴大受到限制、氣隙磁密較低、功率密度較低、結(jié)構(gòu)強度較低、溫升難以滿足運行要求、難以適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況的問題。船舶推進立式永磁電機包括機座、前端蓋、后端蓋、定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、三軸承結(jié)構(gòu)、風冷結(jié)構(gòu)；其中，所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、內(nèi)封環(huán)、風扇、圓螺母、第一轉(zhuǎn)子壓圈、轉(zhuǎn)子鐵心、第二轉(zhuǎn)子壓圈、平衡盤；第一轉(zhuǎn)子壓圈的外側(cè)面、第二轉(zhuǎn)子壓圈的外側(cè)面均沿周向等距設置有N個外齒；轉(zhuǎn)子鐵心的端面外圈沿周向等距開設有N組磁鋼槽；每組磁鋼槽均由呈U形對稱分布的四個磁鋼槽組成。本實用新型適用于船舶推進系統(tǒng)。
【專利說明】 船舶推進立式永磁電機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及永磁電機，具體是一種船舶推進立式永磁電機。
【背景技術】
[0002]永磁電機因其具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、損耗小、效率高等優(yōu)點，而被廣泛應用于船舶推進系統(tǒng)。實踐表明，現(xiàn)有永磁電機由于自身結(jié)構(gòu)所限，普遍存在如下問題:其一，現(xiàn)有永磁電機的轉(zhuǎn)子壓圈均采用圓形轉(zhuǎn)子壓圈。圓形轉(zhuǎn)子壓圈的壓接面積較小，一方面導致轉(zhuǎn)子鐵心的齒漲較大，由此導致電機的運行可靠性較低，另一方面導致在相同體積下，永磁體截面無法增大(即磁鋼槽無法增大)，由此導致電機的容量擴大受到限制。其二，現(xiàn)有永磁電機的轉(zhuǎn)子均采用V形磁路結(jié)構(gòu)。V形磁路結(jié)構(gòu)一方面導致轉(zhuǎn)子的每極磁通量較小，由此導致電機的氣隙磁密和功率密度均較低，另一方面導致轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)強度較低，由此導致電機的結(jié)構(gòu)強度較低。其三，現(xiàn)有永磁電機的冷卻結(jié)構(gòu)不利于增加電機的溫升裕度，由此導致電機的溫升難以滿足運行要求。其四,現(xiàn)有永磁電機均為臥式永磁電機。臥式永磁電機的軸承結(jié)構(gòu)難以滿足立式運行要求，由此導致電機難以適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況?；诖?，有必要發(fā)明一種全新的永磁電機，以解決現(xiàn)有永磁電機運行可靠性較低、容量擴大受到限制、氣隙磁密較低、功率密度較低、結(jié)構(gòu)強度較低、溫升難以滿足運行要求、難以適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有永磁電機運行可靠性較低、容量擴大受到限制、氣隙磁密較低、功率密度較低、結(jié)構(gòu)強度較低、溫升難以滿足運行要求、難以適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況的問題，提供了一種船舶推進立式永磁電機。
[0004]本實用新型是采用如下技術方案實現(xiàn)的:船舶推進立式永磁電機，包括機座、前端蓋、后端蓋、定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、三軸承結(jié)構(gòu)、風冷結(jié)構(gòu)；其中，前端蓋固定裝配于機座的前端面；后端蓋固定裝配于機座的后端面；所述定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵心、定子線圈；定子鐵心固定裝配于機座的內(nèi)側(cè)面；定子線圈嵌于定子鐵心上；所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸、內(nèi)封環(huán)、風扇、圓螺母、第一轉(zhuǎn)子壓圈、轉(zhuǎn)子鐵心、第二轉(zhuǎn)子壓圈、平衡盤；內(nèi)封環(huán)、風扇、圓螺母、第一轉(zhuǎn)子壓圈、轉(zhuǎn)子鐵心、第二轉(zhuǎn)子壓圈、平衡盤由前向后依次固定裝配于轉(zhuǎn)軸的外側(cè)面；圓螺母壓裝于第一轉(zhuǎn)子壓圈的前端面；第一轉(zhuǎn)子壓圈壓裝于轉(zhuǎn)子鐵心的前端面內(nèi)圈；第二轉(zhuǎn)子壓圈壓裝于轉(zhuǎn)子鐵心的后端面內(nèi)圈；轉(zhuǎn)子鐵心的前端面外圈壓裝有第一永磁體擋板；轉(zhuǎn)子鐵心的后端面外圈壓裝有第二永磁體擋板；第一永磁體擋板的前端面內(nèi)圈壓裝有第一永磁體擋板壓圈；第二永磁體擋板的后端面內(nèi)圈壓裝有第二永磁體擋板壓圈；第一永磁體擋板、第一永磁體擋板壓圈均固定裝配于第一轉(zhuǎn)子壓圈的外側(cè)面；第二永磁體擋板、第二永磁體擋板壓圈均固定裝配于第二轉(zhuǎn)子壓圈的外側(cè)面；第一轉(zhuǎn)子壓圈的外側(cè)面、第二轉(zhuǎn)子壓圈的外側(cè)面均沿周向等距設置有N個外齒；轉(zhuǎn)子鐵心由轉(zhuǎn)子沖片疊壓而成；轉(zhuǎn)子鐵心的端面外圈沿周向等距開設有N組磁鋼槽；每組磁鋼槽均由呈U形對稱分布的四個磁鋼槽組成，且該U形的開口朝外；每個磁鋼槽內(nèi)均固定裝配有一組永磁體#為正偶數(shù)；所述三軸承結(jié)構(gòu)包括第一軸承、第二軸承、第三軸承；轉(zhuǎn)軸的前端通過第一軸承裝配于前端蓋的內(nèi)側(cè)面；轉(zhuǎn)軸的后端通過第二軸承和第三軸承裝配于后端蓋的內(nèi)側(cè)面；所述風冷結(jié)構(gòu)包括軸流式風機；軸流式風機固定裝配于機座的后部外側(cè)面，且軸流式風機的軸線與轉(zhuǎn)軸的軸線重合。
[0005]工作時，向定子線圈通入三相交流電,三相交流電由此產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，轉(zhuǎn)子鐵心跟隨旋轉(zhuǎn)磁場進行同步旋轉(zhuǎn)，并帶動轉(zhuǎn)軸進行同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)軸由此推動船舶行進。與現(xiàn)有永磁電機相比，本實用新型所述的船舶推進立式永磁電機具有如下優(yōu)點:其一，本實用新型所述的船舶推進立式永磁電機采用齒形轉(zhuǎn)子壓圈。與圓形轉(zhuǎn)子壓圈相比，齒形轉(zhuǎn)子壓圈的壓接面積更大，一方面有效減小了轉(zhuǎn)子鐵心的齒漲，由此有效提高了電機的運行可靠性，另一方面使得在相同體積下，永磁體截面有效增大(即磁鋼槽有效增大)，由此使得電機的容量擴大不受限制。其二，本實用新型所述的船舶推進立式永磁電機采用四段U形內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)。四段U形內(nèi)置式磁路結(jié)構(gòu)一方面有效增大了轉(zhuǎn)子的每極磁通量，由此有效提高了電機的氣隙磁密和功率密度，另一方面有效提高了轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)強度，由此有效提高了電機的結(jié)構(gòu)強度。其三，本實用新型所述的船舶推進立式永磁電機采用風冷結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有永磁電機的冷卻結(jié)構(gòu)相比，風冷結(jié)構(gòu)有利于增加電機的溫升裕度，由此使得電機的溫升能夠滿足運行要求。其四，本實用新型所述的船舶推進立式永磁電機采用三軸承結(jié)構(gòu)。三軸承結(jié)構(gòu)能夠滿足立式運行要求，由此使得電機能夠適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況。綜上所述，本實用新型所述的船舶推進立式永磁電機基于全新結(jié)構(gòu)，有效解決了現(xiàn)有永磁電機運行可靠性較低、容量擴大受到限制、氣隙磁密較低、功率密度較低、結(jié)構(gòu)強度較低、溫升難以滿足運行要求、難以適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況的問題，從而有效提高了船舶運行的安全性和可靠性。
[0006]本實用新型有效解決了現(xiàn)有永磁電機運行可靠性較低、容量擴大受到限制、氣隙磁密較低、功率密度較低、結(jié)構(gòu)強度較低、溫升難以滿足運行要求、難以適應船舶推進系統(tǒng)的傾斜運行工況的問題，適用于船舶推進系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2是本實用新型的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3是本實用新型的轉(zhuǎn)子沖片和永磁體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖4是本實用新型的轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖5是本實用新型的第一轉(zhuǎn)子壓圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖6是本實用新型的三軸承結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1-機座,2-前端蓋,3-后端蓋,4-定子鐵心,5-定子線圈,6-轉(zhuǎn)軸,7-內(nèi)封環(huán)，8-風扇,9-圓螺母,10-第一轉(zhuǎn)子壓圈，11-轉(zhuǎn)子鐵心，12-第二轉(zhuǎn)子壓圈，13-平衡盤，14-第一永磁體擋板,15-第二永磁體擋板,16-第一永磁體擋板壓圈，17-第二永磁體擋板壓圈，18-轉(zhuǎn)子沖片，19-磁鋼槽，20-永磁體，21-第一軸承，22-第二軸承，23-第三軸承，24-軸流式風機，25-硅橡膠。
【具體實施方式】[0014]船舶推進立式永磁電機，包括機座1、前端蓋2、后端蓋3、定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、三軸承結(jié)構(gòu)、風冷結(jié)構(gòu)；其中，前端蓋2固定裝配于機座I的前端面；后端蓋3固定裝配于機座I的后端面；
[0015]所述定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵心4、定子線圈5 ;定子鐵心4固定裝配于機座I的內(nèi)側(cè)面；定子線圈5嵌于定子鐵心4上；
[0016]所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸6、內(nèi)封環(huán)7、風扇8、圓螺母9、第一轉(zhuǎn)子壓圈10、轉(zhuǎn)子鐵心11、第二轉(zhuǎn)子壓圈12、平衡盤13 ;內(nèi)封環(huán)7、風扇8、圓螺母9、第一轉(zhuǎn)子壓圈10、轉(zhuǎn)子鐵心11、第二轉(zhuǎn)子壓圈12、平衡盤13由前向后依次固定裝配于轉(zhuǎn)軸6的外側(cè)面；圓螺母9壓裝于第一轉(zhuǎn)子壓圈10的前端面；第一轉(zhuǎn)子壓圈10壓裝于轉(zhuǎn)子鐵心11的前端面內(nèi)圈；第二轉(zhuǎn)子壓圈12壓裝于轉(zhuǎn)子鐵心11的后端面內(nèi)圈；轉(zhuǎn)子鐵心11的前端面外圈壓裝有第一永磁體擋板14 ;轉(zhuǎn)子鐵心11的后端面外圈壓裝有第二永磁體擋板15 ;第一永磁體擋板14的前端面內(nèi)圈壓裝有第一永磁體擋板壓圈16 ;第二永磁體擋板15的后端面內(nèi)圈壓裝有第二永磁體擋板壓圈17 ;第一永磁體擋板14、第一永磁體擋板壓圈16均固定裝配于第一轉(zhuǎn)子壓圈10的外側(cè)面；第二永磁體擋板15、第二永磁體擋板壓圈17均固定裝配于第二轉(zhuǎn)子壓圈12的外側(cè)面；第一轉(zhuǎn)子壓圈10的外側(cè)面、第二轉(zhuǎn)子壓圈12的外側(cè)面均沿周向等距設置有N個外齒；轉(zhuǎn)子鐵心11由轉(zhuǎn)子沖片18疊壓而成；轉(zhuǎn)子鐵心11的端面外圈沿周向等距開設有N組磁鋼槽19 ;每組磁鋼槽19均由呈U形對稱分布的四個磁鋼槽19組成，且該U形的開口朝外；每個磁鋼槽19內(nèi)均固定裝配有一組永磁體20 ；N為正偶數(shù)；
[0017]所述三軸承結(jié)構(gòu)包括第一軸承21、第二軸承22、第三軸承23 ;轉(zhuǎn)軸6的前端通過第一軸承21裝配于前端蓋2的內(nèi)側(cè)面；轉(zhuǎn)軸6的后端通過第二軸承22和第三軸承23裝配于后端蓋3的內(nèi)側(cè)面；
[0018]所述風冷結(jié)構(gòu)包括軸流式風機24 ;軸流式風機24固定裝配于機座I的后部外側(cè)面，且軸流式風機24的軸線與轉(zhuǎn)軸6的軸線重合。
[0019]具體實施時，N=6。轉(zhuǎn)子沖片18采用厚度為0.5mm的硅鋼片制成。每個磁鋼槽19內(nèi)均灌封有硅橡膠25。工作時，硅橡膠一方面能夠起到完全固定永磁體的作用，另一方面能夠利用自身彈性有效減小電機運行時永磁體承受的沖擊振動。
【權(quán)利要求】
1.一種船舶推進立式永磁電機，其特征在于:包括機座(I)、前端蓋(2)、后端蓋(3)、定子結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、三軸承結(jié)構(gòu)、風冷結(jié)構(gòu)；其中，前端蓋(2)固定裝配于機座(I)的前端面；后端蓋(3)固定裝配于機座(I)的后端面； 所述定子結(jié)構(gòu)包括定子鐵心(4)、定子線圈(5);定子鐵心(4)固定裝配于機座(I)的內(nèi)側(cè)面；定子線圈(5)嵌于定子鐵心(4)上； 所述轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)軸(6)、內(nèi)封環(huán)(7)、風扇(8)、圓螺母(9)、第一轉(zhuǎn)子壓圈(10)、轉(zhuǎn)子鐵心(11)、第二轉(zhuǎn)子壓圈(12)、平衡盤(13);內(nèi)封環(huán)(7)、風扇(8)、圓螺母(9)、第一轉(zhuǎn)子壓圈(10)、轉(zhuǎn)子鐵心(11)、第二轉(zhuǎn)子壓圈(12)、平衡盤(13)由前向后依次固定裝配于轉(zhuǎn)軸(6)的外側(cè)面；圓螺母(9)壓裝于第一轉(zhuǎn)子壓圈(10)的前端面；第一轉(zhuǎn)子壓圈(10)壓裝于轉(zhuǎn)子鐵心(11)的前端面內(nèi)圈；第二轉(zhuǎn)子壓圈(12)壓裝于轉(zhuǎn)子鐵心(11)的后端面內(nèi)圈；轉(zhuǎn)子鐵心(11)的前端面外圈壓裝有第一永磁體擋板(14);轉(zhuǎn)子鐵心(11)的后端面外圈壓裝有第二永磁體擋板(15);第一永磁體擋板(14)的前端面內(nèi)圈壓裝有第一永磁體擋板壓圈(16);第二永磁體擋板(15)的后端面內(nèi)圈壓裝有第二永磁體擋板壓圈(17);第一永磁體擋板(14)、第一永磁體擋板壓圈(16)均固定裝配于第一轉(zhuǎn)子壓圈(10)的外側(cè)面；第二永磁體擋板(15)、第二永磁體擋板壓圈(17)均固定裝配于第二轉(zhuǎn)子壓圈(12)的外側(cè)面；第一轉(zhuǎn)子壓圈(10)的外側(cè)面、第二轉(zhuǎn)子壓圈(12)的外側(cè)面均沿周向等距設置有N個外齒；轉(zhuǎn)子鐵心(11)由轉(zhuǎn)子沖片(18)疊壓而成；轉(zhuǎn)子鐵心(11)的端面外圈沿周向等距開設有N組磁鋼槽(19);每組磁鋼槽(19)均由呈U形對稱分布的四個磁鋼槽(19)組成，且該U形的開口朝外；每個磁鋼槽(19)內(nèi)均固定裝配有一組永磁體(20) ；N為正偶數(shù)； 所述三軸承結(jié)構(gòu)包括第一軸承(21)、第二軸承(22)、第三軸承(23);轉(zhuǎn)軸(6)的前端通過第一軸承(21)裝配于前端蓋(2)的內(nèi)側(cè)面；轉(zhuǎn)軸(6)的后端通過第二軸承(22)和第三軸承(23)裝配于后端蓋(3)的內(nèi)側(cè)面； 所述風冷結(jié)構(gòu)包括軸流式風機(24);軸流式風機(24)固定裝配于機座(I)的后部外側(cè)面，且軸流式風機(24)的軸線與轉(zhuǎn)軸(6)的軸線重合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的船舶推進立式永磁電機，其特征在于:每個磁鋼槽(19)內(nèi)均灌封有硅橡膠(25)。
【文檔編號】H02K1/28GK203660846SQ201420037197
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】劉榮強, 賈喜勤, 孫德強, 倪偉, 吳楠, 羅慧強 申請人:永濟新時速電機電器有限責任公司