电驱压裂用三相异步变频电机的直接风冷结构

技术领域

本发明涉及一种电机的直接风冷结构，特别涉及一种电驱压裂用三相异步变频电机的直接风冷的结构。

背景技术

在天然气开采中，压裂泵的驱动方式，已由原来的柴油机驱动，逐渐被变频电动机直接驱动所替代，三相异步变频电机被系统集成在压裂车或压裂撬上，该系统对三相异步变频电机的重量、尺寸和防护等级有着较严格的限制要求，被集成的三相异步变频电机的功率密度非常高，对电机的通风冷却有着较高的要求，电机防护等级达到IP44，即不允许1毫米直径的灰尘和水分进入电机中；常规的高防护等级的电机一般是采用空空冷或空水冷的冷却方式，空空冷的冷却方式存在换热效果有限的特点，不适合高功率密度的压裂泵驱动电机采用，而空水冷的冷却方式，需要在电机外侧设置较大的水冷换热器安装空间，而集成在压裂车或压裂撬上的电机，不能提供安装水冷换热器空间；压裂泵驱动电机只能采用直接空冷的冷却方，而传统的电机直接空冷的冷却结构，即在电机端盖处设置风扇的方式，存在防护等级无法满足对电驱压裂用三相异步变频电机防护等级IP44的要求；如何同时满足高功率密度三相异步变频电机的冷却要求和高防护等级要求，成为现场的电驱压裂用三相异步变频电机需要解决的一个难题。

发明内容

本发明提供了一种电驱压裂用三相异步变频电机的直接风冷结构，解决了现场高功率密度的电驱压裂用三相异步变频电机如何实现高防护等级的技术问题。

本发明是通过以下技术方案解决以上技术问题的：

本发明的总体构思是：在电驱压裂用三相异步变频电机的驱动端处，设置冷却风入口，在电驱压裂用三相异步变频电机的非驱动端处，设置冷却风出口，在冷却风入口上，连接外置的密闭的冷却风入风筒，在冷却风入风筒中设置隔离板，将风筒分割成隔离区和进风区，使进入冷却风入风筒中的泄露雨水被隔离在隔离区内，而不能进入到电机中，在冷却风入风筒的侧立板上设置入风口，在入风口上分别设置百叶窗和过滤网，实现对雨水和灰尘的阻挡；在冷却风出口上，设置密闭的出风筒，在出风筒上连接离心风机叶片封闭风罩，在离心风机叶片封闭风罩的前后两立板上分别设置百叶窗，阻挡雨水进入抽风机叶片封闭风罩中，离心风机叶片封闭风罩与出风筒分别设置，通过喇叭引风筒连接，最大程度地保证雨水和环境中的灰尘不能通过出风口进入到电机中去；冷却风入风风路与冷却电机后的排出风风路十字形布置，使两股风互不干涉，保证了冷却风的入风质量。

一种电驱压裂用三相异步变频电机的直接风冷结构，包括三相异步变频电机和离心风机驱动电机，在三相异步变频电机机座的顶端分别设置有电机驱动端入风口和电机非驱动端出风口；在电机驱动端入风口上，连接有密闭进风筒，在密闭进风筒的左侧立面上设置有进风窗口，在进风窗口内侧的密闭进风筒中设置有L形隔离板，L形隔离板将密闭进风筒的内腔分隔成向上引风区和向下引风区，在进风窗口上分别设置有过滤网和进风百叶窗；在电机非驱动端出风口上连接有密闭出风筒，在密闭出风筒的左侧立面上连接有喇叭口引风筒，在喇叭口引风筒的出口上，连接有密闭的离心风机叶轮罩体，离心风机叶轮设置在密闭的离心风机叶轮罩体中，设置在三相异步变频电机机座的顶端的离心风机驱动电机的输出轴，伸入到离心风机叶轮罩体中后与离心风机叶轮连接在一起，在离心风机叶轮罩体的前侧立面上设置有前侧出风窗口，在前侧出风窗口上设置有前侧百叶窗，在离心风机叶轮罩体的后侧立面上设置有后侧出风窗口，在后侧出风窗口上设置有后侧百叶窗。

在进风百叶窗与L形隔离板之间的下部设置有V形储水区，在V形储水区的底端设置有V形储水区排水口，在离心风机叶轮罩体的下端设置有叶轮罩体排水口；进风百叶窗上的百叶、前侧百叶窗上的百叶和后侧百叶窗上的百叶，均为与上下竖直方向成60度的百叶；过滤网是阻止1毫米固体颗粒穿过的不锈钢丝编织网。

本发明满足了高等级防护IP44的要求，结构简单，冷却效果好，冷却风罩为电机带去强迫通风冷却，拆卸维护及清洗方便，完全满足压裂泵组户外工作环境。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明在左视方向上的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明：

一种电驱压裂用三相异步变频电机的直接风冷结构，包括三相异步变频电机和离心风机驱动电机16，在三相异步变频电机机座1的顶端分别设置有电机驱动端入风口2和电机非驱动端出风口3；在电机驱动端入风口2上，连接有密闭进风筒4，在密闭进风筒4的左侧立面上设置有进风窗口5，在进风窗口5内侧的密闭进风筒4中设置有L形隔离板6，L形隔离板6将密闭进风筒4的内腔分隔成向上引风区7和向下引风区8，在进风窗口5上分别设置有过滤网10和进风百叶窗11；在电机非驱动端出风口3上连接有密闭出风筒12，在密闭出风筒12的左侧立面上连接有喇叭口引风筒13，在喇叭口引风筒13的出口上，连接有密闭的离心风机叶轮罩体14，离心风机叶轮15设置在密闭的离心风机叶轮罩体14中，设置在三相异步变频电机机座1的顶端的离心风机驱动电机16的输出轴，伸入到离心风机叶轮罩体14中后与离心风机叶轮15连接在一起，在离心风机叶轮罩体14的前侧立面上设置有前侧出风窗口17，在前侧出风窗口17上设置有前侧百叶窗18，在离心风机叶轮罩体14的后侧立面上设置有后侧出风窗口，在后侧出风窗口上设置有后侧百叶窗。

在进风百叶窗11与L形隔离板6之间的下部设置有V形储水区9，在V形储水区9的底端设置有V形储水区排水口19，在离心风机叶轮罩体14的下端设置有叶轮罩体排水口20；进风百叶窗11上的百叶、前侧百叶窗18上的百叶和后侧百叶窗上的百叶，均为与上下竖直方向成60度的百叶；过滤网10是阻止1毫米固体颗粒穿过的不锈钢丝编织网。

离心风机驱动电机16启动后，离心风机叶轮15旋转，冷却电机内的热风，经电机非驱动端出风口3先垂直进入到密闭出风筒12中，改向通过喇叭口引风筒13进入到离心风机叶轮罩体14中，然后，在离心风机叶片的驱动下，分别通过离心风机叶轮罩体14的前侧立面上设置的前侧出风窗口17和后侧立面上设置的后侧出风窗口，水平排出到大气中，在前侧出风窗口17上设置的前侧百叶窗18上的叶片和在后侧出风窗口上设置的后侧百叶窗上的叶片，均与上下垂直方向成60度角，形成了对雨水的遮挡，部分泄漏到离心风机叶轮罩体14中的雨水会汇积到离心风机叶轮罩体14内底部，被叶轮罩体排水口20排出，离心风机叶轮罩体14与密闭出风筒12的分别隔离设置，有效地避免了雨水从直接风冷的出风口进入到电机内，同时，冷却电机后的热风由垂直到水平的改向，也降低了大于1毫米固体颗粒从出风口进入电机的概率；与此同时，外面的冷风从进风百叶窗11经过过滤网10后，进入到密闭进风筒4中，冷却风先进入到密闭进风筒4中的向上引风区7，冷却风向上运动，在密闭进风筒4的上部进行180转弯后，进入到向下引风区8，向下运动，经电机驱动端入风口2进入到电机中，进风百叶窗11对外面的雨水形成阻挡，过滤网10阻止1毫米固体颗粒穿过，部分泄露进入到向上引风区7中的雨水，会汇集到V形储水区9，被V形储水区排水口19排出，L形隔离板6和向上引风区7的设立，形成了对雨水的二次隔离，最大程度地避免了雨水及灰尘进入电机，达到了高等级的电机防护，离心风机的外置为电机提供了强大的冷却风，同时满足了电机在轴向苛刻的尺寸要求。