СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С ПОСТОЯННЫМИ МАГНИТАМИ ДЛЯ ДРЕНАЖНОГО НАСОСА
PERMANENT-MAGNET SYNCHRONOUS MOTOR FOR DRAINAGE PUMP

Область техники
Настоящее изобретение представляет собой синхронный электродвигатель с постоянными магнитами для дренажного насоса, особенностью которого является применение алюминиевого эмаль-провода, используемого для обмотки статора.
Предшествующий уровень техники
Исследования по использованию алюминиевого провода с эмалевой изоляцией в электродвигателях начались в Китае в 1970-х годах. Такой алюминиевый эмаль-провод, а также точки или участки его присоединения сваркой или пайкой, окисляются при взаимодействии с кислородом, содержащимся в воздухе. Кроме того, алюминиевый эмаль-провод и места его присоединения сваркой быстро подвергаются коррозии за счет кислотных и щелочных веществ, содержащихся во влажном воздухе. В связи с тем, что алюминиевый эмаль-провод, особенно имеющий диаметр менее 1 мм, легко поддается окислению и коррозии, что является техническим барьером, применение его в электродвигателях исключается. До сих пор не было найдено способа практического использования алюминиевого эмаль-провода для применения в синхронных электродвигателях с постоянными магнитами для дренажных насосов.
Раскрытие изобретения
Настоящее изобретение обеспечивает синхронный электродвигатель с постоянными магнитами для дренажного насоса, который обладает возможностью предотвратить окисление и коррозию его обмотки из алюминиевого эмаль-провода и ее сварных соединений.
Этот синхронный электродвигатель с постоянными магнитами для дренажного насоса включает ротор с постоянными магнитами для вращения рабочего колеса, корпус насоса для поддержки ротора с постоянными магнитами, сердечник статора и катушку статора, которая намотана алюминиевым эмаль-проводом. Обмотка из алюминиевого эмаль-провода герметично изолирована в защитном корпусе.
Так как обмотка из алюминиевого эмаль-провода герметично изолирована в защитном корпусе, за счет чего она изолирована от воздуха и, в частности, от кислот и щелочей, содержащихся в окружающей среде, это препятствует окислению и коррозии алюминиевого эмаль-провода обмотки.
В частности, часть соединения сваркой выводного провода алюминиевого эмаль-провода обмотки защищена или покрыта изоляционным материалом, который изолирует часть соединения сваркой снаружи так, что часть соединения сваркой по настоящему изобретению также достигает решения технической задачи по защите от окисления и коррозии.
При этом, защитный корпус, служащий для изоляции и размещения внутри него алюминиевого эмаль-провода, выполнен в виде защитного корпуса из пластмассы, например стекловолокна, или эпоксидной смолы. Это не только увеличивает эффективность такой изоляции, но и достаточно легко осуществимо в процессе производства.
В одном из вариантов осуществления, защитный корпус выполнен из пластмассы по форме каркаса катушки алюминиевого эмаль-провода. По другому варианту осуществления, защитный корпус выполнен из эпоксидной смолы формированием путем заливки эпоксидной смолы в полый корпус с находящимся внутри алюминиевым эмаль-проводом и ее последующего отверждения.
Также, алюминиевый эмаль-провод и часть соединения сваркой выводного провода защищены или изолированы с внешней стороны за счет их покрытия и герметизации за счет заливки эпоксидной смолой.
Во время операции герметизации, внешняя поверхность обмотки из алюминиевого эмаль-провода сначала может быть покрыта изоляционной бумажной лентой, а затем герметично изолирована покрытием пластмассой или эпоксидной смолой.
В этом изобретении, поверхность части соединения сваркой выводного провода обмотки из алюминиевого эмаль-провода предварительно облуживают электроосаждением или напайкой олова.
Диаметр алюминиевого эмаль-провода может быть меньше или равным 1.0 мм, а толщина сердечника статора может составлять 10-50 мм.
Изобретение имеет следующие технические преимущества
Так как обмотка катушки статора, особенно часть соединения сваркой ее выводного провода, герметично изолированы пластмассой или эпоксидной смолой, они тем самым изолированы от кислотных и щелочных веществ, содержащихся во влажном окружающем воздухе. Это эффективно предотвращает коррозию обмотки катушки статора, а также защищает часть соединения сваркой алюминиевого эмаль-провода, где его конец приварен к медному контакту, от реакции окисления меди и алюминия под действием кислорода воздуха.
Обмотка катушки статора герметично изолирована пластмассой. Пластмасса предохраняет ее и выводной провод катушки с внешней стороны от коррозии под воздействием влаги, содержащей соли.
Такая конструкция по изобретению также позволяет высокопроизводительно и эффективно осуществить массовое или серийное производство с низкой себестоимостью и высоким качеством изделий.
Далее следует подробное описание изобретения, сопровождающееся чертежами.
Краткое описание фигур чертежей
Фиг.1 - общий вид синхронного электродвигателя с постоянными магнитами для дренажного насоса по настоящему изобретению.
Фиг.2 - схематичный вид катушки статора без изоляции пластмассой по настоящего изобретения.
Фиг.3 - схематичный вид катушки статора, герметично изолированной пластмассой по настоящему изобретению.
Фиг.4 - схематичный вид катушки статора, герметично изолированной эпоксидной смолой по настоящему изобретению.
Лучший вариант осуществления изобретения
Фиг.1 иллюстрирует общее устройство синхронного электродвигателя с постоянными магнитами для дренажного насоса. Как показано на фиг.1, синхронный электродвигатель с постоянными магнитами для дренажного насоса по настоящему изобретению включает ротор с постоянными магнитами 2, служащий для вращения рабочего колеса, корпус насоса 3, служащий для поддержания ротора с постоянными магнитами, сердечник статора 5 и катушку статора 4. Здесь, на катушке статора 4 имеется обмотка из алюминиевого эмаль-провода, выполненная намоткой алюминиевого эмаль-провода 7, которая герметично изолирована в защитном корпусе 10.
В частности внешняя поверхность части соединения сваркой 9 выводного провода обмотки из алюминиевого эмаль-провода (см. фиг.2) защищена или покрыта изоляционным материалом с внешней стороны. Поэтому часть соединения сваркой эффективно защищена от окисления и коррозии. Изоляционные материалы могут включать изоляционный клей, изоляционный лак, эпоксидную смолу и т.п.
На фиг.1 также показан дренажный насос, в котором используется настоящее изобретение. Этот дренажный насос может откачивать воду за счет вращения рабочего колеса 1, которое приводит в движение ротор с постоянными магнитами 2 синхронного электродвигателя. Ротор с постоянными магнитами 2 опирается на корпус насоса 3. Катушка статора 4 размещена на сердечнике статора 5, который закреплен на корпусе насоса 3. Когда электрический ток проходит через катушку статора 4, ротор с постоянными магнитами 2 вращается, приводя в движение рабочее колесо 1, откачивающее воду.
На фиг.2 изображена катушка статора 4, которая пока не является изолированной. Как показано на фиг.2, обмотка из алюминиевого эмаль-провода выполнена наматыванием алюминиевого эмаль-провода 7 вокруг каркаса катушки 6. Перед изоляцией катушки статора 4, внешняя поверхность обмотки из алюминиевого эмаль-провода покрывается одним или несколькими слоями изоляционной бумажной ленты 8.
Кроме того, перед изоляцией катушки статора 4, внешняя поверхность части соединения сваркой выводного провода алюминиевого эмаль-провода подвергается обработке. Например, часть соединения сваркой выводного провода алюминиевого эмаль-провода покрывается изоляционным материалом, таким как изоляционный лак и т.п., для изоляции с внешней стороны. Часть соединения сваркой 9 выводного провода обмотки из алюминиевого эмаль-провода, для которой используется соединение сваркой, предварительно подвергается обработке поверхности этой части путем электроосаждения или напайки олова.
На фиг.3 изображена катушка статора, которая уже изолирована. Алюминиевый эмаль-провод 7, намотанный на каркас катушки 6, герметично изолируется в защитном корпусе 10 после покрытия изоляционной бумагой 8. Защитный корпус 10 может быть выполнен в виде пластмассового корпуса по форме каркаса катушки 6 с намотанным алюминиевым эмаль-проводом 7. Другими словами, защитный корпус из пластмассы выполняется за счет запечатывания каркаса катушки 6 с намотанным алюминиевым эмаль-проводом с помощью пластмассового материала.
Кроме того, часть соединения сваркой 9 выводного провода обмотки из алюминиевого эмаль-провода также герметично изолируется в защитном корпусе 10.
На фиг.4 показана катушка статора, которая герметично изолирована эпоксидной смолой. Катушка статора 4, на которой намотан алюминиевый эмаль-провод, сначала помещается в полость тонкостенный полый корпус корпуса насоса, а затем заливается эпоксидной смолой. Обмотка алюминиевого эмаль-провода, особенно часть соединения сваркой выводного провода, за счет этого покрываются и герметизируются эпоксидной смолой.
В изобретении диаметр алюминиевого эмаль-провода 7 меньше или равен 1.0 мм, а толщина сердечника статора 5 составляет от 10 мм до 50 мм.
С помощью изобретения достигается следующий технический результат.
Поскольку обмотка катушки статора, особенно часть соединения сваркой выводного провода, герметично изолированы пластмассой или эпоксидной смолой, они изолированы от кислотных и щелочных веществ, содержащихся во влажном окружающем воздухе. Это эффективно защищает обмотку катушки статора от коррозии, а также конец алюминиевого эмаль-провода, приваренного к медному контакту, от реакции окисления меди и алюминия под действием кислорода воздуха.
В упомянутой катушке статора, герметично изолированной пластмассой, пластмасса герметизирует обмотку катушки статора, а также выводной провод катушки статора, изолируя их внешней стороны, что эффективно препятствует коррозии обмотки катушки статора от воздействия влаги, содержащей соли.