CN104037967A - 一种加强转子散热的中大型潜水电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加强转子散热的中大型潜水电动机。包括定子、转子、机壳、前端盖和后端盖，转子包括由转子冲片叠压组成的转子铁心和转轴；转子铁心通过内孔固定套装在转轴上，所述转子铁心的圆周上均布开设有16～40个贯通轴向的散热孔；使机壳内的前端盖一侧腔室、16～40个散热孔和后端盖一侧腔室构成一个通风散热通道。通过增设散热孔，增加了转子铁心的散热面积，提高了转子铁心的散热能力，避免了转子铁心的受热膨胀过大，保证潜水电机运行安全可靠性；通过转子铁心与转轴之间小过盈压装工艺，加强转子铁心与散热条件好的零件间的热传导，加强转子铁心散热。消除转子铁心散热不良带来的安全隐患。

Description

一种加强转子散热的中大型潜水电动机

技术领域

本发明属于中大型电动机技术领域，具体涉及一种中大型潜水电动机。

背景技术

众所周知，电动机的基本结构是由定子、转子、端盖、轴承四大部分组成。在传统中大型潜水电动机结构设计中，电动机转子多采用辐铁结构，即在转轴上均匀焊接四到六个辐射状的筋（即转子辐铁），将由转子冲片叠压组成的转子铁心压装到此转子辐铁11形成的外圆上，见图3。运行中的发热体转子铁心与转子辐铁为四到六段的短圆弧接触，其余均匀分隔开来的四到六段为与潜水电机内部空气接触的内表面，转子铁心与转子辐铁接触的短圆弧之间存在一个空气间隙12，见图4，对运行过程中转子铁心产生的热量向轴、叶轮等与工作水流接触、散热条件相对良好的零件传导存在一个阻碍的作用，即有一个较大的热阻。在潜水电动机的工作环境中，因潜水电动机的定子外壁有工作水流冷却，散热条件良好，电机定子铁心温度上升不明显，定子铁心变形量小。而转子的这种结构在运行状态下会使电机转子铁心的散热表面积不够，转子铁心产生的热量不易与工作水流进行热交换，造成转子温度急骤上升，使转子外径受热膨胀量过大。因中大型潜水电动机定转子之间的空气隙一般仅1-1.8mm，转子铁心膨胀量过大，严重时，转子铁心外径热膨胀到定子铁心内径一样大小，引起定转子铁心相擦的重大事故。这种结构设计在中大型潜水电机运行中存在一定的安全隐患。

发明内容

为了解决上述潜水电动机转子部分散热存在的问题，本发明通过改进潜水电机内部空气循环结构，提供一种加强转子散热的中大型潜水电动机。

具体的改进技术方案如下：

一种加强转子散热的中大型潜水电动机包括定子、转子、机壳、离心风扇、前端盖、接线盒和后端盖，所述转子包括由转子冲片叠压组成的转子铁心和转轴；所述转子铁心通过内孔固定套装在转轴上，所述转子铁心的圆周上均布开设有16～40个贯通轴向的散热孔；使机壳内的前端盖一侧腔室、16～40个散热孔和后端盖一侧腔室构成一个通风散热通道。

所述转子铁心和转轴之间为小过盈配合。

所述散热孔的圆心和转子铁心的内孔边缘之间的距离为8mm-15 mm，散热孔的直径为36 mm。

本发明的有益技术效果体现在以下方面：

（1）本发明在潜水电动机密闭的空气腔内设计加强转子散热能力的内部空气循环系统。在组成转子铁心的转子冲片上增加散热孔设计，所述转子冲片上的散热孔，即在转子冲片上靠近内轮廓8mm-15 mm位置冲制n个φ36散热孔，相邻散热孔之间的齿宽最狭窄距离为8mm-10mm。这种冲制由散热孔的转子冲片叠压在一起，组成转子铁心。转子冲片上的散热孔轴向同心对齐叠压形成n个φ36的圆柱状通风散热通路。电动机转动时，安装在转子铁心前端部的离心风扇随之转动，形成风压，产生的风通过定转子之间的气隙，到达定转子铁心的后端，又从转子铁心的n个φ36的圆柱状通风孔回到定转子的前端，这样形成一个内循环通路。 n个φ36的圆柱状通风孔内表面为转子铁心的散热表面，其面积的大小与转子散热能力成正比关系。这种结构使转子铁心与空气间接触面积增加2-3倍，从而增加了转子铁心的散热面积，提高了转子铁心的散热能力，避免了转子铁心的受热膨胀过大，保证潜水电机运行安全可靠性；

（2）在将转子铁心压装到转轴上时，采用小过盈公差配合，保证转子铁心与转轴的接触紧密，没有空气间隙，具有良好的热传导性能；保证转子铁心产生的热量向轴、叶轮等与工作水流接触、散热条件相对良好的零件传导；提高了转子铁心散热，消除转子铁心散热不良带来的安全隐患；

（3）不需增加原材料成本，不改变原有的装配方式，只增加散热孔，结构简单、安装方便，通过工艺方法的改进，保证电机运行安全可靠。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为图1的A—A剖视图。

图3为原设计结构图。

图4为图3的局部放大图。

上图中序号：接线盒1、前端盖2、离心风扇3、机壳4、定子5、转子6、转子冲片7、转子铁心8、转轴9、后端盖10、转子辐铁11、间隙12、内孔71、散热孔72、通风散热通道81。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1

参见图1，一种加强转子散热的中大型潜水电动机包括定子5、转子6、机壳4、离心风扇3、前端盖2、接线盒1和后端盖10；具体为450kW、10kV潜水电机。转子6包括由转子冲片7叠压组成的转子铁心8和转轴9，参见图2，转子铁心8通过内孔71小过盈配合固定安装在转轴9上，转子铁心8的圆周上均布开设有40个贯通轴向的散热孔72；使机壳内的前端盖2一侧腔室、12个散热孔和后端盖10一侧腔室构成一个通风散热通道81。散热孔72的圆心和转子铁心8的内孔边缘之间的距离为12 mm，散热孔72的直径为36 mm。

本发明和传统电机比较见下表1：

由表1可见，转子铁心8散热表面积增加2.67倍；工厂及现场试验，温升值由原来的120K下降为65K。

实施例2

220kW、380V潜水电机，见下表2：

转子铁心8的圆周上均布开设有16个贯通轴向的散热孔72，散热孔72的圆心和转子铁心8的内孔边缘之间的距离为12 mm，其它结构同实施例1；由表2可见，转子铁心8散热表面积增加1.76倍；工厂及现场试验，转子温度由原来的104K下降为62K。

Claims (3)

1.一种加强转子散热的中大型潜水电动机，包括定子、转子、机壳、离心风扇、前端盖、接线盒和后端盖，所述转子包括由转子冲片叠压组成的转子铁心和转轴，其特征在于：所述转子铁心通过内孔固定套装在转轴上，所述转子铁心的圆周上均布开设有16～40个贯通轴向的散热孔；使机壳内的前端盖一侧腔室、16～40个散热孔和后端盖一侧腔室构成一个通风散热通道。

2.根据权利要求1所述的一种加强转子散热的中大型潜水电动机，其特征在于：所述转子铁心和转轴之间为小过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种加强转子散热的中大型潜水电动机，其特征在于：所述散热孔的圆心和转子铁心的内孔边缘之间的距离为8mm-15 mm，散热孔的直径为36 mm。