CN104362798A - 空空冷无刷励磁同步电动机 - Google Patents

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CN104362798A CN201410683662.3A CN201410683662A CN104362798A CN 104362798 A CN104362798 A CN 104362798A CN 201410683662 A CN201410683662 A CN 201410683662A CN 104362798 A CN104362798 A CN 104362798A
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温培艳
段昆
李帅
曹海坡
苏哲
高云鹏
张磊
苗青豪
周少正
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Abstract

本发明公开了一种空空冷无刷励磁同步电动机，包括底板，底板上设有主机外罩和励磁机，主机外罩围成主机内腔，主机内腔里设有定子和转子，转子上设有扇叶，主机外罩顶部设有冷却器箱体，冷却器箱体与主机内腔相连通；冷却器箱体内设有若干冷却管，冷却器箱体一侧设有连接筒，连接筒的另一端连接有风机箱体，风机箱体内设有轴流风机；风机箱体一侧表面设有进风孔；各冷却管的一端开口在与连接筒相连的冷却器箱体表面，各冷却管的另一端开口在冷却器箱体与连接筒相对的一侧面上。本发明采用空气对空气换热的空空冷却方式，不再依赖水冷，特别适合于水源匮乏的地区。电机起动前吹扫换气，能排除可燃气体。工作时的气流循环有效降低了温升。

Description

空空冷无刷励磁同步电动机
技术领域
本发明涉及电动机技术领域，尤其涉及一种无刷励磁同步电动机。
背景技术
增安型无刷励磁同步电动机的定子部件处发热量较大，需要设置冷却结构。市场上增安型无刷励磁同步电动机冷却方式为空水冷（空气－水进行热交换），此结构比较成熟，主用应用于水源丰富的地方。随着市场的发展，水源比较匮乏的地方例如我国内蒙、西北地区对增安无刷励磁同步电动机的需要越来越大，迫切需要冷却方式为空空冷的增安型无刷励磁同步电动机，以减少对水资源的依赖，节约水资源。
发明内容
本发明的目的在于针对水资匮乏地区的需要，提供一种空空冷（空气－空气进行热交换）的增安型无刷励磁同步电动机。
为实现上述目的，本发明的空空冷无刷励磁同步电动机包括底板，底板上设有主机外罩和励磁机，主机外罩围成主机内腔，主机内腔里设有定子，定子内设有转子，励磁机的电枢套在所述转子上，
转子上设有用于产生循环风的扇叶，主机外罩顶部设有冷却器箱体，冷却器箱体与主机内腔相连通；冷却器箱体内设有若干相互间隔设置的水平冷却管，冷却器箱体一侧设有连接筒，连接筒的另一端连接有风机箱体，风机箱体内设有轴流风机；风机箱体背离连接筒的一侧表面设有进风孔；
所述各冷却管的一端开口在与连接筒相连的冷却器箱体表面，所述连接筒将各冷却管的该侧开口罩在其内；各冷却管的另一端开口在冷却器箱体与连接筒相对的一侧面上。
所述底板向下连接有用于将底板支撑在地面上的支架。
所述底板向下连接有底罩，底罩内设有吹扫换气管，底板上设有与吹扫换气管相连通的吹扫进气口，吹扫换气管与主机内腔相连通；所述冷却器箱体上设有吹扫排气口，吹扫排气口上设有堵盖。
所述冷却器箱体的顶部内壁设有消音材料层，连接筒的内壁以及风机箱体的内壁均设有消音材料层。
所述转子的一端或两端设有所述扇叶。
所述连接筒呈喇叭形，连接筒与冷却器箱体相连的一端的直径大于其与风机箱体相连的一端的直径。
所述进风孔在风机箱体背离连接筒的一侧表面呈网格状排列有多个。
所述各冷却管均为外径22毫米的铝管，所述轴流风机设有2－3个。
所述定子处的主机外罩的外壁上设有加热器。加热器19放置在主机外罩2上，便于安装。主机外罩2优选设有可以打开的门窗，从而方便的对加热器19进行维修或更换。
其中，励磁机3及其电枢、定子5与转子6的安装结构、在转子6上设置扇叶、在箱体上设置进呈网格状排列的多个进风孔、加热器19等均为现有常规技术，其具体结构以及连接结构不再详述，图未示所述转子6上的风扇、进风孔以及励磁机3的电枢。
本发明的空空冷无刷励磁同步电动机启动前，先将外置气源通过管路与吹扫进气口16相连通，打开堵盖，通过吹扫进气口16向电动机内部各处进行吹扫换气，吹入的气体携带电动机内部的灰尘等由冷却器箱体7上的吹扫排气口17排出。启动前进行吹扫换气，排除电动机内的可燃性气体，能够保证电动机安全起动。吹扫换气之后，用堵盖封堵所述吹扫排气口17。
当电动机内部湿度较大时，为避免启动时出现电气故障，先启动加热器19，加热器19通过冷却器箱体7加热内部的定子铁芯等部件，从而使电动机内部更加干燥。
启动本发明的空空冷无刷励磁同步电动机时，同时启动风机箱体10内的轴流风机11。转子6上的扇叶随转子6一同旋转，驱动电动机内部的气体进行内循环，同时轴流风机11由进风孔吸入环境气体，产生的气流通过冷却管8后由冷却器箱体7的另一侧吹出。工作中定子铁芯处发热量大，转子6上的扇叶将该处的高温气体向上吹入冷却器箱体7，高温气体在流经各冷却管8时，被各冷却管8所冷却，同时加热各冷却管8内的环境气体。高温气体在冷却器箱体7内被冷却后再向下折返进入主机内腔4并冷却定子铁芯，被定子铁芯重新加热为高温气体。在电动机内部不断的气体循环中，定子铁芯的热量不断地被循环气流带走并加热冷却管8内的环境气体，被环境气体送入大气；在这个过程中定子铁芯得到了有效冷却，使其温度不会过高并保持在正常的范围之内。
本发明具有如下的优点：
1.本发明的空空冷无刷励磁同步电动机采用空气对空气换热的空空冷却方式，不再依赖水冷，特别适合于水源匮乏的地区，大大拓展了无刷励磁同步电动机的适用环境。
2.电机设有吹扫换气管道，电机起动前吹扫换气，确保电机起动安全。
3.采用合理高效的风路结构，有效的降低了电动机工作时的温升。
4.加热器放置在电机外罩上，便于安装和维修。另外，本发明结构简单，便于制造和安装使用。
5. 消音材料层18可以降低本发明中轴流风机11运行时产生的噪音，减少从冷却管8散射到电动机外界空间的噪声，降低电机的总噪声水平。
6. 对于定子铁芯较短的电机，在转子6的一端设置扇叶即可，降低电机自身的风压损失，同时由于定子铁芯较短，因此一端设置扇叶也能够冷却整个定子铁芯。对于定子铁芯较长的电机，则优选在转子6的两端分别设有扇叶，从而在定子5的两侧都形成循环风路，增加风路的风量，对整个较长的定子铁芯进行有效冷却，降低定子铁芯处的温升。
7. 风孔在风机箱体10背离连接筒9的一侧表面12上呈网格状排列有多个。这样可以降低进风阻力，均匀进风。
8. 所述轴流风机11根据电动机功率的大小设有2－3个，电动机功率越大，相应的轴流风机11设置的越多。所述轴流风机11的电机采用高效低噪音电机。这样的设置，在噪音水平较低的同时，能够使轴流风机产生的冷却风的风量满足电动机功率的要求。
9. 加热器19放置在主机外罩2上，便于安装。主机外罩2优选设有可以打开的门窗，从而方便的对加热器19进行维修或更换。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的空空冷无刷励磁同步电动机包括底板1，底板1上设有主机外罩2和励磁机3，主机外罩2围成主机内腔4，主机内腔4里设有定子5，定子5内设有转子6，励磁机3的电枢套在所述转子6上。
转子6上设有用于产生循环风的扇叶，主机外罩2顶部设有冷却器箱体7，冷却器箱体7与主机内腔4相连通；冷却器箱体7内设有若干相互间隔设置的水平冷却管8，冷却器箱体7一侧设有连接筒9，连接筒9的另一端连接有风机箱体10，风机箱体10内设有轴流风机11；风机箱体10背离连接筒9的一侧表面12上设有进风孔。冷却管8优选按照方形陈列的方式排列在冷却器箱体7内。
所述各冷却管8的一端开口在与连接筒9相连的冷却器箱体7表面，所述连接筒9将各冷却管8的该侧开口罩在其内；各冷却管8的另一端开口在冷却器箱体7与连接筒9相对的一侧面上。
所述底板1向下连接有用于将底板1支撑在地面上的支架13。
所述底板1向下连接有底罩14，底罩14内设有吹扫换气管15，底板1上设有与吹扫换气管15相连通的吹扫进气口16，吹扫换气管15与主机内腔4相连通；所述冷却器箱体7上设有吹扫排气口17，吹扫排气口17上设有堵盖。在开口处设置堵盖为常规技术，图未示所述堵盖。
所述冷却器箱体7的顶部内壁设有消音材料层18，连接筒9的内壁以及风机箱体10的内壁均设有消音材料层18。消音材料层18可以降低本发明中轴流风机11运行时产生的噪音，减少从冷却管8散射到电动机外界空间的噪声，降低电机的总噪声水平。
所述转子6的一端或两端设有所述扇叶。具体地，对于定子铁芯较短的电机，在转子6的一端设置扇叶即可，降低电机自身的风压损失，同时由于定子铁芯较短，因此一端设置扇叶也能够冷却整个定子铁芯。对于定子铁芯较长的电机，则优选在转子6的两端分别设有扇叶，从而在定子5的两侧都形成循环风路，增加风路的风量，对整个较长的定子铁芯进行有效冷却，降低定子铁芯处的温升。
所述连接筒9呈喇叭形，连接筒9与冷却器箱体7相连的一端的直径大于其与风机箱体10相连的一端的直径。
所述进风孔在风机箱体10背离连接筒9的一侧表面12上呈网格状排列有多个。这样可以降低进风阻力，均匀进风。
所述各冷却管8均为外径22毫米的铝管，所述轴流风机11根据电动机功率的大小设有2－3个，电动机功率越大，相应的轴流风机11设置的越多；所述轴流风机11的电机采用高效低噪音电机。
所述定子5处的主机外罩2的外壁上设有加热器19。加热器19放置在主机外罩2上，便于安装。主机外罩2优选设有可以打开的门窗，从而方便的对加热器19进行维修或更换。
其中，励磁机3及其电枢、定子5与转子6的安装结构、在转子6上设置扇叶、在箱体上设置进呈网格状排列的多个进风孔、加热器19等均为现有常规技术，其具体结构以及连接结构不再详述，图未示所述转子6上的风扇、进风孔以及励磁机3的电枢。
本发明的空空冷无刷励磁同步电动机启动前，先将外置气源通过管路与吹扫进气口16相连通，打开堵盖，通过吹扫进气口16向电动机内部各处进行吹扫换气，吹入的气体携带电动机内部的灰尘等由冷却器箱体7上的吹扫排气口17排出。启动前进行吹扫换气，排除电动机内的可燃性气体，能够保证电动机安全起动。吹扫换气之后，用堵盖封堵所述吹扫排气口17。
当电动机内部湿度较大时，为避免启动时出现电气故障，先启动加热器19，加热器19通过冷却器箱体7加热内部的定子铁芯等部件，从而使电动机内部更加干燥。
启动本发明的空空冷无刷励磁同步电动机时，同时启动风机箱体10内的轴流风机11。转子6上的扇叶随转子6一同旋转，驱动电动机内部的气体进行内循环，同时轴流风机11由进风孔吸入环境气体，产生的气流通过冷却管8后由冷却器箱体7的另一侧吹出。工作中定子铁芯处发热量大，转子6上的扇叶将该处的高温气体向上吹入冷却器箱体7，高温气体在流经各冷却管8时，被各冷却管8所冷却，同时加热各冷却管8内的环境气体。高温气体在冷却器箱体7内被冷却后再向下折返进入主机内腔4并冷却定子铁芯，被定子铁芯重新加热为高温气体。在电动机内部不断的气体循环中，定子铁芯的热量不断地被循环气流带走并加热冷却管8内的环境气体，被环境气体送入大气；在这个过程中定子铁芯得到了有效冷却，使其温度不会过高并保持在正常的范围之内。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.空空冷无刷励磁同步电动机，包括底板，底板上设有主机外罩和励磁机，主机外罩围成主机内腔，主机内腔里设有定子，定子内设有转子，励磁机的电枢套在所述转子上，其特征在于：
转子上设有用于产生循环风的扇叶，主机外罩顶部设有冷却器箱体，冷却器箱体与主机内腔相连通；冷却器箱体内设有若干相互间隔设置的水平冷却管，冷却器箱体一侧设有连接筒，连接筒的另一端连接有风机箱体，风机箱体内设有轴流风机；风机箱体背离连接筒的一侧表面设有进风孔；
所述各冷却管的一端开口在与连接筒相连的冷却器箱体表面，所述连接筒将各冷却管的该侧开口罩在其内；各冷却管的另一端开口在冷却器箱体与连接筒相对的一侧面上。
2.根据权利要求1所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述底板向下连接有用于将底板支撑在地面上的支架。
3.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述底板向下连接有底罩，底罩内设有吹扫换气管，底板上设有与吹扫换气管相连通的吹扫进气口，吹扫换气管与主机内腔相连通；所述冷却器箱体上设有吹扫排气口，吹扫排气口上设有堵盖。
4.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述冷却器箱体的顶部内壁设有消音材料层，连接筒的内壁以及风机箱体的内壁均设有消音材料层。
5.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述转子的一端或两端设有所述扇叶。
6.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述连接筒呈喇叭形，连接筒与冷却器箱体相连的一端的直径大于其与风机箱体相连的一端的直径。
7.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述进风孔在风机箱体背离连接筒的一侧表面呈网格状排列有多个。
8.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述各冷却管均为外径22毫米的铝管，所述轴流风机设有2－3个。
9.根据权利要求1或2所述的空空冷无刷励磁同步电动机，其特征在于：所述定子处的主机外罩的外壁上设有加热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106533027A (zh) * 2016-12-16 2017-03-22 卧龙电气集团股份有限公司 一种4极大功率空空冷正压型防爆电动机
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