CN101635481A - 风洞配套用变频异步电机的结构及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风洞配套用变频异步电机的结构，包括圆筒式壳体、定子铁心、转子及前后端盖，其中，所述壳体的内周壁上均布地设有若干贯穿壳体前后的支撑板，所述壳体的内周壁上还以间隔一与定子铁心长度相应的距离的方式设有两环形中壁；所述壳体的外周壁在水平中心线的两侧分别设有一贯穿壳体前后的安装板，以使壳体以该两安装板为界分为上部和下部，所述壳体的外周壁上还径向地设有前、后端法兰和中间法兰。本发明的风洞配套用变频异步电机的结构机械强度比较高，结构上比较紧凑，而且便于定子铁心通风冷却。

Description

风洞配套用变频异步电机的结构及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种风洞配套用变频异步电机的结构及其制造方法。

背景技术

风洞是能人工产生和控制气流以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道试验设备。风洞的动力段装有电机及风扇系统，电机在交流变频调速下旋转，带动桨叶，电能转变为桨叶的机械能，桨叶的机械能转变为空气介质的压力能，在风洞管道内产生介质的流动。通过对气流的修整，使之成为均匀平稳的气流，以便满足试验用流场。汽车风洞需要模拟不同风速条件下对汽车的影响，所以一般选用变频异步电机进行调速，同时由于风机的叶轮惯量(2055kg.m2)比较大，也适于采用变频启动方式，通过调频可直接利用电机的最大转矩来启动，减少启动电流的冲击。电机须安装在两米直径的风洞内，所以在结构上跟常规电机有所不同。在结构设计时，要考虑非正弦电源特性对变频电机振动、噪声等方面的影响。电动机采用变频器供电时，会使由电磁、机械、通风等因素所引起的震动和噪声变的更加复杂。变频电源中含有的各次时间谐波与电动机电磁部分的固有空间谐波相互干涉，形成各种电磁激振力。当电磁力波的频率和电动机机体的固有振动频率一致或接近时，将产生共振现象，从而加大噪声。所以在设计时要充分考虑电动机构件及整体的刚性，尽力提高其固有频率，以避开与各次力波产生共振现象。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于汽车风洞试验的风洞配套用变频异步电机的结构及其制造方法，它的机械强度比较高，结构上比较紧凑。

实现上述目的的一种技术方案是：一种风洞配套用变频异步电机的结构，包括圆筒式壳体、定子铁心、转子及前后端盖，其中，

所述壳体的内周壁上均布地设有若干贯穿壳体前后的支撑板，所述壳体的内周壁上还以间隔一与定子铁心长度相应的距离的方式设有两环形中壁；

所述壳体的外周壁在水平中心线的两侧分别设有一贯穿壳体前后的安装板，以使壳体以该两安装板为界分为上部和下部，所述壳体的外周壁上还径向地设有前、后端法兰和中间法兰。

上述的风洞配套用变频异步电机的结构，其中，所述壳体在靠近两端的下部分别开设一通风孔。

上述的风洞配套用变频异步电机的结构，其中，所述支撑板为十二根。

上述的风洞配套用变频异步电机的结构，其中，所述壳体采用20mm的钢板卷制而成。

上述的风洞配套用变频异步电机的结构，其中，所述两环形中壁在支撑板的相应位置开设用于支撑板穿越的槽孔，所述中间法兰分为上下两部分并分别固定在壳体的外周壁上。

上述的风洞配套用变频异步电机的结构，其中，所述定子铁心嵌放在两环形中壁之间并与两环形中壁固定连接。

实现上述目的的另一种技术方案是：一种风洞配套用变频异步电机的制造方法，包括以下步骤：用钢板卷制电机的壳体；在壳体外周壁上固定连接前端、中间、后端法兰及安装板；在壳体内周壁上固定连接支撑板和环形中壁；安装定子铁心、转子、前后端轴承及前后端盖。

上述的风洞配套用变频异步电机的制造方法，其中，所述中间法兰采用上下两部分焊接在壳体的外周壁上。

上述的风洞配套用变频异步电机的制造方法，其中，所述定子铁心嵌放在两环形中壁之间并采用定位销固定后两端面分别与环形中壁焊接连接。

本发明的风洞配套用变频异步电机的结构及其制造方法的技术方案，即电机外壳采用圆筒形结构，电机外壳壁采用厚20mm的钢板卷制而成，内部由十二根均布的扁钢支撑板。前后两端法兰与风洞内径密封，中间法兰起增强电机结构强度，同时隔断进出风路；圆筒两侧的水平安装板起主要的安装定位作用，在安装时可通过调整垫片调整电机的中心位置，安装板贯穿前、中、后法兰以支撑整台电机的重量；电机内部两块中壁采用钢板焊接而成(沿圆周开槽，支撑板轴向贯穿前后)，定子铁心安装在中壁上后再用定位销固定，通过ANSYS有限元方法分析结果表明这样机械强度比较高，结构上比较紧凑，而且便于定子铁心通风冷却。

附图说明

图1为本发明的风洞配套用变频异步电机的结构示意图；

图2为本发明的风洞配套用变频异步电机的外壳结构示意图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例并结合附图进行详细地说明：

请参阅图1至图2，本发明的风洞配套用变频异步电机的结构，包括壳体1、定子铁心2、转子3、前、后端盖4、5及前后端轴承7、8，其中：

壳体1为圆筒式，它采用20mm的钢板卷制而成；

壳体1的内周壁上均布地设有十二根贯穿壳体1前后的支撑板11，该支撑板11采用扁钢焊接在壳体1的内周壁上；壳体1的内周壁上还间隔地设有两分别位于定子铁心2两端外的环形中壁12，该两环形中壁12采用钢板焊接在壳体1的内壁上；两环形中壁12在支撑板11的相应位置开设用于支撑板11穿越的槽孔；

壳体1的外周壁在水平中心线的两侧分别设有一贯穿壳体1前后的安装板13，以使壳体1以该两安装板13为界分为上部和下部；壳体1的外周壁上还径向地设有前端、中间、后端法兰14、15、16；中间法兰15采用上下两部分分别焊接在壳体1外壁上；

壳体1在靠近两端的下部分别开设一通风孔17，便于定子铁心2通风冷却。

定子铁心2嵌放在两环形中壁12之间，采用定位销固定后两端面分别与环形中壁12焊接连接；

两安装板13上还开设有安装孔，用于将电机安装在风洞中；

前、后端盖4、5分别与前后端法兰14、16可拆卸连接。

本发明的风洞配套用变频异步电机的制造方法，包括以下步骤：用钢板卷制电机的壳体1；在壳体1外周壁上固定连接前端、中间、后端法兰14、15、16及安装板13；在壳体1内周壁上固定连接支撑板11和环形中壁12；安装定子铁心2、转子3、前后端轴承7、8及前后端盖4、5。

本发明的风洞配套用变频异步电机的结构中壳体1外径为φ1340mm，安装在直径为2米的风洞内，其前后两端法兰14、16与风洞内径密封，中间法兰15起增强电机结构强度的作用，同时起隔断进出风的作用。为了便于用户安装密封，前、中、后法兰14、15、16均加工出凸缘。圆筒两侧的水平安装板13起主要的安装定位作用，在安装时可通过调整垫片调整电机的中心位置，安装板13贯穿前、中、后法兰以支撑整台电机的重量。通过ANSYS有限元方法分析结果表明这样的结构强度是能够满足要求的。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种风洞配套用变频异步电机的结构，包括圆筒式壳体、定子铁心、转子及前后端盖，其特征在于，

所述壳体的内周壁上均布地设有若干贯穿壳体前后的支撑板，所述壳体的内周壁上还以间隔一与定子铁心长度相应的距离的方式设有两环形中壁；

所述壳体的外周壁在水平中心线的两侧分别设有一贯穿壳体前后的安装板，以使壳体以该两安装板为界分为上部和下部，所述壳体的外周壁上还径向地设有前、后端法兰和中间法兰。

2.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的结构，其特征在于，所述壳体在靠近两端的下部分别开设一通风孔。

3.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的结构，其特征在于，所述支撑板为十二根。

4.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的结构，其特征在于，所述壳体采用20mm的钢板卷制而成。

5.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的结构，其特征在于，所述两环形中壁在支撑板的相应位置开设用于支撑板穿越的槽孔，所述中间法兰分为上下两部分并分别固定在壳体的外周壁上。

6.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的结构，其特征在于，所述定子铁心嵌放在两环形中壁之间并与两环形中壁固定连接。

7.一种风洞配套用变频异步电机的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：用钢板卷制电机的壳体；在壳体外周壁上固定连接前端、中间、后端法兰及安装板；在壳体内周壁上固定连接支撑板和环形中壁；安装定子铁心、转子、前后端轴承及前后端盖。

8.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的制造方法，其特征在于，所述中间法兰采用上下两部分焊接在壳体的外周壁上。

9.根据权利要求1所述的风洞配套用变频异步电机的制造方法，其特征在于，所述定子铁心嵌放在两环形中壁之间并采用定位销固定后两端面分别与环形中壁焊接连接。

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