CN104638794A - 电机 - Google Patents

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丑晓明
樊萍
罗仁才
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Bosch Automotive Products Changsha Co Ltd
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

本发明涉及一种电机，包括：壳体；支撑在所述壳体上的定子；以及可相对于所述定子转动的转子，所述转子包括由硅钢片冲压而成的多个圆形叠片叠压在转轴上而形成的转子铁心；其特征在于，在所述转子铁心上绕着所述转轴形成有从所述转子铁心的一端延伸到相反的另一端的多个散热通道，从每个所述散热通道的中心到所述转轴的中心线的径向距离沿着所述中心线从所述转子铁心的所述一端到所述另一端逐渐增大。根据本发明，可以使转子铁心保持相对较低的温度，避免电动机出现故障，并且延长电动机的使用寿命。

Description

电机
技术领域
本发明涉及一种电机，尤其是涉及具有改进的散热效果的电机。
背景技术
诸如电动机的电机一般包括定子和转子。转子通常包括作为电动机磁路的一部分的转子铁心、以及切割定子旋转磁场以产生感应电动势及电流并形成电磁转矩而使电动机旋转的转子绕组。通常将由硅钢片冲压而成的多个圆形叠片压制在转轴上而形成转子铁心，转子铁心的外圆周上形成有均匀分布的凹槽用来安置转子绕组。在转子转动时，由于电流和磁场的作用，转子铁心的温度将升高。此外，对于直流电动机，通常还设置有碳刷和换向器。碳刷压靠在换向器表面上，在电动机转动时，将电能通过换向器输送给转子绕组。由于电流以及碳刷和换向器之间的摩擦作用，碳刷和换向器的温度也将急剧升高。为此，在现有电动机的转子铁心上设计有与转轴平行的一条或多条散热通道。但是，由于没有压差，气流不能有效流动，热量不能从转子绕组和/或碳刷以及换向器有效地散发出去,现有的电动机的散热效果不佳。结果，过高的温度会使电动机容易出现故障，降低使用寿命。
实际上，现有的发电机也存在类似问题。
因而，需要对现有的电机进行改进。
发明内容
本发明的目的就是要克服上述现有技术中的至少一种缺陷，提出一种电机，这种电机能够使气流在转子内有效地流动，从而使热量易于散发，提高电机的散热效果。
为此，根据本发明的一方面，提供一种电机，包括：
壳体；
支撑在所述壳体上的定子；以及
可相对于所述定子转动的转子，所述转子包括由硅钢片冲压而成的多个圆形叠片叠压在转轴上而形成的转子铁心；
其特征在于，在所述转子铁心上绕着所述转轴形成有从所述转子铁心的一端延伸到相反的另一端的多个散热通道，从每个所述散热通道的中心到所述转轴的中心线的径向距离沿着所述中心线从所述转子铁心的所述一端到所述另一端逐渐增大。
优选地，所述多个散热通道绕着所述转轴均匀对称地分布在所述转子铁心中。
优选地，所述多个散热通道是由冲压在所述多个圆形叠片中的每个圆形叠片上的孔串联而成。
优选地，所述每个圆形叠片上用于形成所述散热通道的孔到所述每个圆形叠片的中心的径向距离选择成使得所形成的所述散热通道具有连续光滑的内表面。
优选地，所述每个圆形叠片上用于形成所述散热通道的孔到所述每个圆形叠片的中心的径向距离选择成使得所形成的所述散热通道具有非连续光滑的内表面。
优选地，所述电机是电动机。
优选地，所述电机是发电机。
优选地，所述电机是直流电动机。
优选地，当所述电机是直流电动机时，从每个所述散热通道的中心到所述转轴的中心线的径向距离沿着所述中心线从所述转子铁心的前端到与所述前端相反并且附近设置有换向器和碳刷的尾端逐渐增大。
优选地，当所述电机是直流电动机时，从每个所述散热通道的中心到所述转轴的中心线的径向距离沿着所述中心线从所述转子铁心的附近设置有换向器和碳刷的尾端到与所述尾端相反的前端逐渐增大。
根据本发明，由于离心效应热量可以很容易地从转子铁心散发到周围环境中，从而可以保持相对较低的温度，避免电动机出现故障，并且延长电动机的使用寿命。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的电机的简化示意图；
图2是根据本发明优选实施例的电机的转子铁心的简化侧视图；以及
图3是沿着图2中线3-3的剖视图。
具体实施方式
下面结合示例详细描述本发明的优选实施例。本领域技术人员应理解的是，这些示例性实施例并不意味着对本发明形成任何限制。
图1是根据本发明优选实施例的电机的简化示意图。在优选实施例中，电机被显示为直流电动机1，并且为了清楚地说明本发明，在图1中省略了直流电动机1的定子以及壳体部分。此外，应理解的是，根据本发明的电机也可以为交流电动机或发电机。
正如所公知的，直流电动机1应当包括壳体（未示出）和支撑在壳体上的定子（未示出）。如图1所示，直流电动机1还应当包括可相对于定子转动的转子3、设置在转子3一端并且与转子绕组电连接的换向器5、以及与换向器5的接触片保持接触的碳刷7。转子3包括转轴9、由硅钢片冲压而成的多个圆形叠片被叠压在转轴9上而形成的转子铁心11、以及安置在转子铁心11的外圆周上的凹槽13内的转子绕组15。
图2是根据本发明优选实施例的电机的转子铁心的简化侧视图，以及图3是沿着图2中线3-3的剖视图。为了简单起见，在图2和3中的转子铁心11只被示意性地显示为包括四个硅钢叠片，但应理解的是，转子铁心11的硅钢叠片的实际数目远多于四个。如图2和3所示，根据本发明，直流电动机1还包括绕着转轴9从转子铁心11的一端11a延伸到相反的另一端11b的多个散热通道17。
与现有技术不同，根据本发明，每个散热通道17相对于转轴9倾斜地形成，即，从每个散热通道17的中心到转轴9的中心线19的径向距离沿着转轴9的中心线19从转子铁心11的一端到另一端逐渐增大。在电机为直流电动机1的优选实施例中，尽管从每个散热通道17的中心到转轴9的中心线19的径向距离沿着转轴9的中心线19从转子铁心11的前端到与前端相反并且附近设置有换向器5和碳刷7的尾端逐渐增大，但应理解的是，从每个散热通道17的中心到转轴9的中心线19的径向距离沿着转轴9的中心线19从转子铁心11的尾端到前端逐渐增大也是可行的。
由于从转轴9的中心线19到每个散热通道17的径向距离从转子铁心11的一端到另一端是逐渐增大的，在电动机运行过程中转子3转动时，就会由于离心效应在转子铁心11的一端与另一端之间产生压差，因而，气流在压差作用下就会沿着散热通道17从具有从转轴9的中心线19到每个散热通道17较小径向距离的转子铁心11的一端到具有从转轴9的中心线19到每个散热通道17较大径向距离的转子铁心11的另一端流动，如图1和3中的箭头所示。由于气流流动，就可以使转子铁心11中由电流和磁场产生的热量从转子铁心11散发出来。而且，气流还流经换向器5和碳刷7所在区域，因而气流还从换向器5和碳刷7所在区域带走热量。这样，转子铁心11、换向器5和碳刷7所在区域的热量就可以很容易地散发到周围环境中，从而可以保持相对较低的温度，避免电动机出现故障，并且延长电动机的使用寿命。为了使得气流均匀地流动，多个散热通道17优选地绕着转轴9均匀对称地分布在转子铁心11中。
散热通道17实际上是由冲压在多个硅钢叠片中的每个硅钢叠片上的孔串联而成的。尽管每个硅钢叠片上用于形成散热通道17的孔到硅钢叠片中心的径向距离选择成使得所形成的散热通道具有连续光滑的内表面对于气流流动是更加有利的，但是这对硅钢叠片的加工精度要求较高，会显著提高加工成本。因而，实际中，每个硅钢叠片上用于形成散热通道17的孔到硅钢叠片中心的径向距离选择成使得所形成的散热通道具有如图3所示的非连续光滑内表面也是可行的，这样可以降低对硅钢叠片的加工精度要求，降低成本。
以上结合具体实施例对本发明进行了详细描述。显然，以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的，而不构成对本发明的限制。对于本领域技术人员而言，可以在不脱离本发明的精神的情况下对其进行各种变型或修改，这些变型或修改均不脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种电机，包括：
壳体；
支撑在所述壳体上的定子；以及
可相对于所述定子转动的转子（3），所述转子（3）包括由硅钢片冲压而成的多个圆形叠片叠压在转轴（9）上而形成的转子铁心（11）；
其特征在于，在所述转子铁心（11）上绕着所述转轴（9）形成有从所述转子铁心（11）的一端（11a）延伸到相反的另一端（11b）的多个散热通道（17），从每个所述散热通道(17)的中心到所述转轴（9）的中心线（19）的径向距离沿着所述中心线（19）从所述转子铁心（11）的所述一端（11a）到所述另一端（11b）逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述多个散热通道（17）绕着所述转轴（9）均匀对称地分布在所述转子铁心（11）中。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述多个散热通道（17）是由冲压在所述多个圆形叠片中的每个圆形叠片上的孔串联而成。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述每个圆形叠片上用于形成所述散热通道(17)的孔到所述每个圆形叠片的中心的径向距离选择成使得所形成的所述散热通道（17）具有连续光滑的内表面。
5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述每个圆形叠片上用于形成所述散热通道(17)的孔到所述每个圆形叠片的中心的径向距离选择成使得所形成的所述散热通道（17）具有非连续光滑的内表面。
6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机是电动机。
7.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机是发电机。
8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机是直流电动机。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，从每个所述散热通道（17）的中心到所述转轴（9）的中心线（19）的径向距离沿着所述中心线（19）从所述转子铁心（11）的前端到与所述前端相反并且附近设置有换向器（5）和碳刷（7）的尾端逐渐增大。
10.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，从每个所述散热通道（17）的中心到所述转轴（9）的中心线（19）的径向距离沿着所述中心线（19）从所述转子铁心（11）的附近设置有换向器（5）和碳刷（7）的尾端到与所述尾端相反的前端逐渐增大。
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