CN104242534A - 一种浸水式无刷直流电机 - Google Patents
一种浸水式无刷直流电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104242534A CN104242534A CN201410522389.6A CN201410522389A CN104242534A CN 104242534 A CN104242534 A CN 104242534A CN 201410522389 A CN201410522389 A CN 201410522389A CN 104242534 A CN104242534 A CN 104242534A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stator
- motor
- bearing
- main shaft
- soaking type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 21
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 14
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- BGOFCVIGEYGEOF-UJPOAAIJSA-N helicin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=CC=CC=C1C=O BGOFCVIGEYGEOF-UJPOAAIJSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008393 encapsulating agent Substances 0.000 claims description 5
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 11
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 abstract description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 7
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N calcium magnesium Chemical compound [Mg].[Ca] ZFXVRMSLJDYJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
本发明公开了一种浸水式无刷直流电机，包括机壳，机壳内设有转子和定子，转子中部设有主轴，主轴的两端通过轴承连接在所述机壳上，所述机壳内设有隔离筒，隔离筒与机壳之间形成密封的定子放置区，定子放置区放置所述定子；所述主轴至少在所述轴承处设有螺旋状的导水槽。本发明的浸水式无刷直流电机不需要做任何外部密封，直接与水接触，而且冷却水可以在电机内部流动，冷却效果强。
Description
技术领域
本发明涉及一种无刷直流电机，具体涉及一种浸水式无刷直流电机。
背景技术
目前有刷直流电机在使用过程中碳刷容易磨损，一旦进水就会短路，能耗较高。普通无刷电机能耗虽然低，但同样进水容易短路，并且换向不灵活，有延时现象，调速慢。以上两种直流电机和普通无刷电机都不是在水下使用的最好产品。
现有技术中电机在浸水时存在的技术问题包括：电机需要外部密封，不能直接接触水，通常使用密封圈来密封。普通无刷直流电机正在正反转的时候会有延时，并需要逐级变速。普通电机使用滚动轴承，通常材质为钢制，水下易生锈，摩擦系数大，能耗高。普通电机在水下不能直接用水冷却，易发热。
发明内容
本发明旨在解决上述现在技术中存在的技术问题之一，提出一种浸水式无刷直流电机。
为了上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种浸水式无刷直流电机，包括机壳，机壳内设有转子和定子，转子中部设有主轴，主轴的两端通过轴承连接在所述机壳上，所述机壳内设有隔离筒，隔离筒与机壳之间形成密封的定子放置区，定子放置区放置所述定子；所述主轴至少在所述轴承处设有螺旋状的导水槽。
由于无刷电机在水下工作时唯有定子缠绕的漆包线属电子部分怕水，根据本发明的浸水式无刷直流电机通过将电机外壳做成内外两层，外层为定子保护壳，内层为隔离筒，定子保护壳与隔离筒之间形成定子放置区。将定子放入定子放置区，用环氧树脂灌封缝隙来达到电机定子的防水效果。本发明还通过在主轴上设计有螺旋导水槽，当主轴旋转时带动螺旋槽旋转，从而使电机外的水从主轴一端的轴承经导水槽流进，在定子与转子的间隙流动，然后从主轴另一端的轴承处经导水槽流出。由此可知，本发明的浸水式无刷直流电机不需要做任何外部密封，直接与水接触，而且冷却水可以在电机内部流动，冷却效果强。
根据本发明实施例的浸水式无刷直流电机还可以具有以下附加技术特征：
优选的，所述转子的外侧设有防水筒，所述防水筒的两端连接在所述转子的两端。所述防水筒为不锈钢防水筒。
优选的，所述防水筒与隔离筒之间的间隙为0.3mm。经实验电机同电压同电流间隙大于0.3mm（隔离筒与转防水筒之间）时会导致电机转矩减小转速提升，导致能效率降低。当间隙小于0.3mm无法排出电机内部长时间在水下产生的钙镁杂质以及细小泥沙，会导致电机堵转。
优选的，所述隔离筒为为密封材料包裹在所述定子外侧形成。
优选的，所述密封材料为环氧树脂。由此可知，采用环氧树脂灌封缝隙来达到电机定子的防水效果。
优选的，所述轴承为滑动轴承，滑动轴承上设有若干凹槽，所述凹槽内填充有润滑材料。由此可知，相对于普通电机使用的钢制滚动轴承，采用滑动轴承，将润滑材料石墨镶嵌到铜套里，减少摩擦系数，降低能耗。进一步的，为增加滑动轴承的耐磨程度和润滑度，所述润滑材料由重量份为6：1的黄铜和石墨混合组成。
优选的，所述轴承的内表面具有螺旋状的沟槽。由此可知，轴承内部有凹型螺旋沟槽作用（1）配合电机螺旋轴来实现电机内部水循环，也能将电机内部钙镁杂质和细小泥沙排出电机内部；(2)减少轴与石墨轴承的摩擦系数来降低电机能耗。另外，如果只有主轴上设导水槽，则水流量受限于导水槽的大小与主轴的转速，水冷效果差。轴承上也设置沟槽，一部分水会从主轴转动的带动下，从轴承上的沟槽流进或流出，增加了水流量，水冷效果好。作为优选的，轴承上的螺旋沟槽螺距大于主轴上导向槽的螺柜，这样，在主轴的旋转过程中，经过主轴螺旋槽引入的水流由于受到轴承上螺旋沟槽的阻力较小，因而可以快速流出，继而在轴承后半侧形成负压，进一步增加水流速度。但轴承上螺距不宜太大，如果太大则会影响水量的旋转，对水流流出产生阻力，因此轴承上的螺旋沟槽螺距为主轴上导向槽的螺柜的1.2-2倍为宜。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1 是本发明浸水式无刷直流电机的结构示意图；
图2是本发明浸水式无刷直流电机的外观结构示意图；
图3是本发明的定子放置区部分的结构示意图（一）；
图4是本发明的定子放置区部分的结构示意图（二）；
图5是本发明的轴承的结构示意图。
附图标记说明：
机壳1、转子2、定子3、主轴4、轴承5、环氧树脂隔离筒6、不锈钢防水筒7、定子放置区8、黄铜9、石墨10、水道11、沟槽12。
具体实施方式
下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
参考图1－5，本发明实施例的一种浸水式无刷直流电机，包括机壳1、转子2、定子3、主轴4、轴承5、环氧树脂隔离筒6和不锈钢防水筒7。
机壳1内设有转子2和定子3，转子2中部设有主轴4。主轴4的两端通过轴承5连接在机壳1上，机壳1内在左侧轴承5的一端设有水道11。机壳1内设有环氧树脂隔离筒6，环氧树脂隔离筒6为密封材料环氧树脂包裹在所述定子3外侧形成。环氧树脂隔离筒6与机壳1之间形成密封的定子放置区8，定子放置区8放置所述定子3。所述转子2的外侧设有不锈钢防水筒7，不锈钢防水筒7的两端连接在转子2的两端。不锈钢防水筒7与环氧树脂隔离筒6之间的间隙为0.3mm。经实验电机同电压同电流间隙大于0.3mm（隔离筒与转防水筒之间）时会导致电机转矩减小转速提升，导致能效率降低。当间隙小于0.3mm无法排出电机内部长时间在水下产生的钙镁杂质以及细小泥沙，会导致电机堵转。
如图5所示，轴承5为滑动轴承，滑动轴承上设有若干凹槽，所述凹槽内填充有润滑材料。润滑材料由重量份为6：1的黄铜9和石墨10混合组成。
主轴4在所述轴承5处设有螺旋状的导水槽，导水槽连通所述水道11。轴承5的内表面具有螺旋状的沟槽12。由此可知，轴承5内部有凹型螺旋的沟槽12作用（1）配合电机螺旋轴来实现电机内部水循环，也能将电机内部钙镁杂质和细小泥沙排出电机内部；(2)减少轴与石墨轴承的摩擦系数来降低电机能耗。另外，如果只有主轴4上设导水槽，则通过水道11的水流量受限于导水槽的大小与主轴4的转速，水冷效果差。轴承5上也设置沟槽12，一部分水会从主轴4转动的带动下，从轴承5上的沟槽12流进或流出，增加了水流量，水冷效果好。本实施例轴承5上的螺旋沟槽12螺距为主轴4上导向槽的螺柜的1.5倍，这样，在主轴4的旋转过程中，经过主轴4螺旋槽引入水道11的水流由于受到轴承5上螺旋沟槽12的阻力较小，因而可以快速流出，继而在轴承5后半侧形成负压，进一步增加水流速度。
由于无刷电机在水下工作时唯有定子3缠绕的漆包线属电子部分怕水，根据本发明实施例的浸水式无刷直流电机通过将电机外壳做成内外两层，外层为定子保护壳，内层为环氧树脂隔离筒6，定子保护壳与环氧树脂隔离筒6之间形成定子放置区8。将定子3放入定子放置区8，用环氧树脂灌封缝隙来达到电机定子3的防水效果。本发明还通过在主轴4上设计有螺旋导水槽，当主轴4旋转时带动螺旋槽旋转，从而使电机外的水从主轴4一端的轴承5经导水槽流进，在定子3与转子2的间隙流动，然后从主轴4另一端的轴承5处经导水槽流出。由此可知，本发明的浸水式无刷直流电机不需要做任何外部密封，直接与水接触，而且冷却水可以在电机内部流动，冷却效果强。
本实施例的优点：
1.没有碳刷，使用寿命长；
2.无需外部密封，水在电机内部流动，不存在短路现象；
3. 摩擦系数小，能耗低。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种浸水式无刷直流电机，包括机壳，机壳内设有转子和定子，转子中部设有主轴，主轴的两端通过轴承连接在所述机壳上，其特征在于，所述机壳内设有隔离筒，隔离筒与机壳之间形成密封的定子放置区，定子放置区放置所述定子；所述主轴至少在所述轴承处设有螺旋状的导水槽。
2.根据权利要求1所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述转子的外侧设有防水筒，所述防水筒的两端连接在所述转子的两端。
3.根据权利要求2所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述防水筒与隔离筒之间的间隙为0.3mm。
4.根据权利要求1所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述隔离筒为为密封材料包裹在所述定子外侧形成。
5.根据权利要求4所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述密封材料为环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述轴承上设有若干凹槽，所述凹槽内填充有润滑材料。
7.根据权利要求6所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述润滑材料由重量份为6：1的黄铜和石墨组成。
8.根据权利要求1所述的浸水式无刷直流电机，其特征在于，所述轴承的内表面具有螺旋状的沟槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410522389.6A CN104242534B (zh) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | 一种浸水式无刷直流电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410522389.6A CN104242534B (zh) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | 一种浸水式无刷直流电机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104242534A true CN104242534A (zh) | 2014-12-24 |
| CN104242534B CN104242534B (zh) | 2017-09-15 |
Family
ID=52230095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410522389.6A Active CN104242534B (zh) | 2014-10-01 | 2014-10-01 | 一种浸水式无刷直流电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104242534B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104671390A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-06-03 | 安徽舜禹水务实业有限公司 | 一种外置式水箱消毒仪 |
| CN110758696A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-07 | 青岛澎湃海洋探索技术有限公司 | 一种用于auv集成水下推进器 |
| CN110836190A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-02-25 | 金华市东大泵业有限公司 | 一种内网状双态导热永磁屏蔽管中泵 |
| CN111313583A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-06-19 | 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 | 水下电机的永磁体转子结构、水下电机和水下设备 |
| CN114123616A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-01 | 湖南耐普泵业股份有限公司 | 一种湿式电机轴承冷却结构 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61280728A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-11 | Yazaki Corp | キヤンドモ−タポンプ自動スラストバランス装置 |
| JPH05219687A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Yazaki Corp | キャンドモータポンプ |
| CN1141395A (zh) * | 1995-07-25 | 1997-01-29 | 大宇电子株式会社 | 强制循环冷却水的循环泵 |
| JPH09191600A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | キャンドモータおよびキャンドモータポンプ |
| CN1371542A (zh) * | 1999-08-31 | 2002-09-25 | 株式会社荏原制作所 | 电动机架以及使用该电动机架的电动机及电动泵 |
| CN102868249A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-01-09 | 浙江东音泵业股份有限公司 | 井用潜水电机 |
| CN102954005A (zh) * | 2011-08-16 | 2013-03-06 | 上海佰诺泵阀有限公司 | 低噪音管道屏蔽电泵 |
| CN103149004A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 杭州电子科技大学 | 一种核电站专用力锤装置 |
-
2014
- 2014-10-01 CN CN201410522389.6A patent/CN104242534B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61280728A (ja) * | 1985-06-04 | 1986-12-11 | Yazaki Corp | キヤンドモ−タポンプ自動スラストバランス装置 |
| JPH05219687A (ja) * | 1992-02-05 | 1993-08-27 | Yazaki Corp | キャンドモータポンプ |
| CN1141395A (zh) * | 1995-07-25 | 1997-01-29 | 大宇电子株式会社 | 强制循环冷却水的循环泵 |
| JPH09191600A (ja) * | 1996-01-08 | 1997-07-22 | Mitsubishi Electric Corp | キャンドモータおよびキャンドモータポンプ |
| CN1371542A (zh) * | 1999-08-31 | 2002-09-25 | 株式会社荏原制作所 | 电动机架以及使用该电动机架的电动机及电动泵 |
| CN102954005A (zh) * | 2011-08-16 | 2013-03-06 | 上海佰诺泵阀有限公司 | 低噪音管道屏蔽电泵 |
| CN102868249A (zh) * | 2012-10-15 | 2013-01-09 | 浙江东音泵业股份有限公司 | 井用潜水电机 |
| CN103149004A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 杭州电子科技大学 | 一种核电站专用力锤装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104671390A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-06-03 | 安徽舜禹水务实业有限公司 | 一种外置式水箱消毒仪 |
| CN110836190A (zh) * | 2019-09-28 | 2020-02-25 | 金华市东大泵业有限公司 | 一种内网状双态导热永磁屏蔽管中泵 |
| CN110836190B (zh) * | 2019-09-28 | 2021-06-01 | 金华市东大泵业有限公司 | 一种内网状双态导热永磁屏蔽管中泵 |
| CN110758696A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-07 | 青岛澎湃海洋探索技术有限公司 | 一种用于auv集成水下推进器 |
| CN111313583A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-06-19 | 天津深之蓝海洋设备科技有限公司 | 水下电机的永磁体转子结构、水下电机和水下设备 |
| CN114123616A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-01 | 湖南耐普泵业股份有限公司 | 一种湿式电机轴承冷却结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104242534B (zh) | 2017-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104242534A (zh) | 一种浸水式无刷直流电机 | |
| WO2011163226A3 (en) | Electric motor assemblies including stator and/or rotor cooling | |
| CN204783716U (zh) | 一种车用直流无刷电动水泵 | |
| WO2014032876A3 (de) | Elektrische maschine für einen kraftfahrzeug-antriebsstrang | |
| CN108462318A (zh) | 电机冷却结构、动力电机及电驱动系统 | |
| CN109327112B (zh) | 一种轴向贯通循环散热电机 | |
| JP2016507210A (ja) | 直流プラスチックパッキン・モータの構成 | |
| CN201521462U (zh) | 新型全贯流潜水电泵 | |
| CN102386718A (zh) | 电机冷却系统 | |
| CN203867917U (zh) | 一种洗碗机循环泵用电动机及洗碗机循环泵 | |
| KR20170140183A (ko) | 전기식 회전기 | |
| CN105375658A (zh) | 一种定转子双开齿式湿式高速旋转电机 | |
| CN201708655U (zh) | 电机液冷结构 | |
| CN207673423U (zh) | 带有机械驱动和电机驱动的发动机水泵 | |
| CN105275861A (zh) | 一种潜水电机的止推轴承机构 | |
| CN201563011U (zh) | 一种机车用变频电机 | |
| CN204013148U (zh) | 一种皮带输送机直驱滚筒电机结构 | |
| CN203933180U (zh) | 一种内循环式冷却潜水电机 | |
| CN203774940U (zh) | 一种大功率机车用加油轴承牵引风机电机 | |
| CN202260785U (zh) | 电机轴承润滑系统 | |
| CN106329832A (zh) | 水冷散热的外转子环形绕组感应电机及电机轴的组装方法 | |
| CN104578571A (zh) | 内置永磁电机双边驱动辊筒 | |
| CN102857011A (zh) | 一种防水电机 | |
| CN103962047B (zh) | 直驱式潜水搅拌器 | |
| CN202206242U (zh) | 一种汽车暖风电机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180423 Address after: 276800 the southern section of HSBC Road, Rizhao City International Marine City, Shandong Patentee after: RIZHAO SUNTIME AMUSEMENT EQUIPMENT Co.,Ltd. Address before: 250011 No. 1, unit 1, block 5, Chai pan District, Lixia District, Ji'nan, Shandong, China. Patentee before: Chen Wantao |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 276800 resident of taoluo Town, Rizhao City, Shandong Province Patentee after: Rizhao wuguangshise industry and Trade Co.,Ltd. Address before: 276800 the southern section of HSBC Road, Rizhao City International Marine City, Shandong Patentee before: RIZHAO SUNTIME AMUSEMENT EQUIPMENT Co.,Ltd. |
|
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A water immersed brushless DC motor Effective date of registration: 20221018 Granted publication date: 20170915 Pledgee: Rizhao Donggang Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Pledgor: Rizhao wuguangshise industry and Trade Co.,Ltd. Registration number: Y2022980018611 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |