[發(fā)明專利]屏蔽泵電動機(jī)降耗節(jié)能方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010561159.2
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102480174A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安躍軍;安輝;薛麗萍;溫宏亮;劉國明;李勇
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K1/22;H02K15/02
• 代理公司: 沈陽亞泰專利商標(biāo)代理有限公司 21107
• 代理人: 韓輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種特種電動機(jī)的設(shè)計技術(shù)，特別是涉及一種屏蔽泵電動機(jī)降耗節(jié)能方法與裝置，屬于動力工程中的密封傳動技術(shù)和特種電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。其主要應(yīng)用于要求無動密封和無泄漏的全密封裝置的電氣驅(qū)動，可用于屏蔽電泵、磁力泵、磁力攪拌反應(yīng)釜、磁力閥門、真空磁力驅(qū)動設(shè)備、磁力驅(qū)動檢測儀表以及其它磁力傳動系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，主要應(yīng)用于核電、軍工、石油、化工、制冷、醫(yī)藥、食品行業(yè)和生物工程等領(lǐng)域的屏蔽電泵，需要采用全密措施對腐蝕性、劇毒性、放射性、易燃易爆、易揮發(fā)和高溫或貴重液體加以屏蔽。由屏蔽泵電動機(jī)與泵組合一體的無泄露屏蔽電泵是全密封磁力傳動的典型設(shè)備，其結(jié)構(gòu)包括定子及定子屏蔽套、轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子屏蔽套、出線盒、葉輪、泵體、機(jī)殼、推力盤、轉(zhuǎn)軸、前后軸承室及其內(nèi)部的軸承和軸承套等部件，由于沒有動密封，實(shí)現(xiàn)了傳輸物質(zhì)完全不外泄。屏蔽泵電動機(jī)的定、轉(zhuǎn)子屏蔽套都是由耐高壓、耐腐蝕、高強(qiáng)度、高電阻、良導(dǎo)熱材料制成的，而且必須是不導(dǎo)磁材料，否則電機(jī)的氣隙磁場將被短路，乃至電機(jī)無法工作；不導(dǎo)磁定轉(zhuǎn)子屏蔽套使定子與轉(zhuǎn)子之間的有效電磁間隙加大，達(dá)到普通電機(jī)氣隙的數(shù)倍，使得屏蔽泵電動機(jī)勵磁電流很大，功率因數(shù)低下；同時，旋轉(zhuǎn)磁場會在定轉(zhuǎn)子屏蔽套內(nèi)產(chǎn)生渦流，造成電泵功耗增大，屏蔽式電動機(jī)效率要比同功率同極數(shù)的普通電機(jī)低很多。可以說，現(xiàn)有屏蔽泵電動機(jī)都是以犧牲力能指標(biāo)為代價通過高耗能來換取絕對密封的，這種技術(shù)現(xiàn)狀一直嚴(yán)重制約著屏蔽技術(shù)的創(chuàng)新、進(jìn)步和產(chǎn)品質(zhì)量提升，浪費(fèi)了而且還在繼續(xù)浪費(fèi)著大量不可再生的寶貴能源。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，為了解決傳統(tǒng)屏蔽泵電動機(jī)高耗能的問題，提出一種調(diào)控屏蔽套磁電各向異性特性來降低損耗提高效率及功率因數(shù)的新方法與屏蔽泵電動機(jī)。本發(fā)明的新穎性和創(chuàng)造性在于其與現(xiàn)有提高電動機(jī)效率的方法有著本質(zhì)的區(qū)別，作為本發(fā)明的實(shí)施例，其用于屏蔽泵電動機(jī)定轉(zhuǎn)子總成的屏蔽密封和定轉(zhuǎn)子屏蔽套結(jié)構(gòu)的成型，可實(shí)現(xiàn)既減排環(huán)保又降耗節(jié)能的發(fā)明目的。

本發(fā)明給出的技術(shù)解決方案是：這種屏蔽泵電動機(jī)降耗節(jié)能方法，其特點(diǎn)是：屏蔽泵電動機(jī)中金屬屏蔽套由區(qū)域磁電各向異性材料構(gòu)成或者屏蔽套不同區(qū)域經(jīng)過磁電各向異性調(diào)控處理，導(dǎo)磁性各向異性調(diào)控用以降低機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的路阻，從而減小屏蔽泵電動機(jī)的激磁電流，進(jìn)而降低空載和負(fù)載電流以降低與電流相關(guān)的損耗，提高效率和功率因數(shù)；導(dǎo)電性各向異性調(diào)控用以增加渦流電阻，從而抑制渦流、減低渦流損耗，以進(jìn)一步提高效率。

本發(fā)明給出的這種屏蔽泵電動機(jī)包括泵體1、殼體3、軸承2、轉(zhuǎn)軸15、轉(zhuǎn)子鐵心9、轉(zhuǎn)子繞組11、轉(zhuǎn)子屏蔽套端部6、轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10、轉(zhuǎn)子屏蔽套端部12、轉(zhuǎn)子屏蔽端板16、推力盤13、定子鐵心7、定子繞組4、定子屏蔽套端部5、定子屏蔽套中部8和定子屏蔽套端部14，其特點(diǎn)是；屏蔽泵電動機(jī)定子屏蔽套由對應(yīng)于定子鐵心7軸向長度區(qū)域即需要工作磁通流過的定子屏蔽套中部8和對應(yīng)于定子鐵心7以外的軸向區(qū)域即不允許工作磁通流過的定子屏蔽套端部5以及14構(gòu)成，其轉(zhuǎn)子屏蔽套由對應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵心9軸向長度區(qū)域即需要工作磁通流過的轉(zhuǎn)子屏蔽套中部10和對應(yīng)于轉(zhuǎn)子鐵心9以外的軸向區(qū)域即不允許工作磁通流過的轉(zhuǎn)子屏蔽套端部6以及12構(gòu)成。

為了增強(qiáng)上述方案的合理性，本發(fā)明還包括以下附加技術(shù)特征：

所述的降耗節(jié)能屏蔽泵電動機(jī)的金屬屏蔽套在需要工作磁通流通的區(qū)域，沿有利于工作磁通流通的方向調(diào)控成良導(dǎo)磁性，而在該區(qū)域的其它方向調(diào)控成差導(dǎo)磁性。

所述的降耗節(jié)能屏蔽泵電動機(jī)的金屬屏蔽套在不需要工作磁通流通的區(qū)域，將該區(qū)域各方向調(diào)控成差導(dǎo)磁性。

所述的降耗節(jié)能屏蔽泵電動機(jī)的金屬屏蔽套在渦流流通的區(qū)域，沿渦流流通方向調(diào)控成差導(dǎo)電性。

所述的降耗節(jié)能屏蔽泵電動機(jī)的金屬屏蔽套材料的磁電各向異性特性選擇或者磁電各向異性特性調(diào)控應(yīng)協(xié)調(diào)進(jìn)行，其磁電各向異性調(diào)控效果決定和影響屏蔽泵電動機(jī)降耗節(jié)能的效果。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：采用本發(fā)明技術(shù)制成的屏蔽套可以有效增加屏蔽泵電動機(jī)的工作磁通、減少漏磁通、抑制渦流，提高了傳動效率，縮小了屏蔽裝置體積。就一種實(shí)施例屏蔽泵電動機(jī)而言，本發(fā)明使定子與轉(zhuǎn)子之間的有效非導(dǎo)磁間隙大幅降低，可以做到與普通電機(jī)氣隙相同，電動機(jī)激磁電流大幅度下降，功耗降低，屏蔽泵電動機(jī)效率和功率因數(shù)明顯提高，節(jié)能效果顯著。本發(fā)明的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，將徹底解決依靠高能耗和低品質(zhì)為代價獲取屏蔽泵全密封傳動的難題，達(dá)到減排環(huán)保和降耗節(jié)能的雙贏效果。

附圖說明

圖1為采用本發(fā)明的實(shí)施例屏蔽電泵結(jié)構(gòu)示意圖；