CN106026498A - 一种高散热型永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高散热型永磁同步电机，包括机壳，分别固定在机壳两端的上端盖和下端盖，安装于机壳内的定子和转子，以及固定在下端盖上的风罩；所述定子的转轴的一端伸出下端盖外且于端部通过锁紧螺母固定有散热风轮，所述风罩内于下端盖上还固定有导流罩，所述导流罩围绕散热风轮设置且为两端不封闭的中空结构，所述机壳外表面沿机壳轴向均匀布设有若干条风道，所述风道的两端分别与机壳内腔和风罩内腔连通，所述下端盖上开设有至少一个用于连通机壳内腔和导流罩内腔的导流孔，所述风道和风罩均为密封结构；本发明散热速度快，散热效率高，在气体循环流动过程中，电机内外部空气不发生交换，外部环境的变化不会影响电机的正常运行。

Description

一种高散热型永磁同步电机

技术领域

本发明属于永磁同步电机领域，具体涉及一种具有高散热性能的永磁同步电机。

背景技术

随着国内外能源问题的日益突出，作为节能电机典型代表的永磁同步电机越来越引起人们的重视。永磁同步电机由转子中的永磁体产生磁场，无需励磁绕组和励磁电源，因而结构简单、损耗小、效率高、功率密度高。在相同的设计参数下，永磁同步电机的体积要比其它类型电机小得多，这是永磁同步电机的优点，但也给它的散热带来了严峻的考验。

参照图1所示，现有的永磁同步电机主要包括上端盖1、定子绕组上端部2、机壳3、定子4、转子5、散热筋17、定子绕组下端部8、下端盖9、散热风扇10、轴用弹性挡圈19以及风罩13。转子5的转轴末端有散热风扇9，散热风扇9是通过轴用弹性挡圈19与转轴固定在一起；风罩13上有一定数量的孔洞用于与外界空气的交换，和散热筋17一起起到散热的目的。现有的永磁同步电机的散热方式在一定程度上加强了定子绕组下端部8的散热，但定子绕组上端部2和定子4的散热效果则不佳，导致电机整体散热效率不高。

同时轴用弹性挡圈19的安装是与散热风扇10和转子5的加工尺寸密切相关的，配合尺寸过大或过小都将导致散热风扇10不能正常工作。如图1中箭头所示，在局部循环对流的过程中，外部空气与转子5末端机壳内腔内的空气发生交换，如外部空气潮湿，进入电机内部时将降低电机的绝缘，影响电机的安全运行，情况严重时会导致电机不能正常工作。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题在于提供一种高散热型永磁同步电机，改变了电机内的空气散热循环模式，提高了散热效率，同时保护了电机的正常工作。

为此本发明设计采用如下方案：

一种高散热型永磁同步电机，包括机壳，分别固定在机壳两端的上端盖和下端盖，安装于机壳内的定子和转子，以及固定在下端盖上的风罩；所述转子的转轴的一端伸出下端盖外且于端部通过锁紧螺母固定有散热风轮，所述风罩内于下端盖上还固定有导流罩，所述导流罩围绕散热风轮设置且为两端不封闭的中空结构，所述机壳外表面沿机壳轴向均匀布设有若干条风道，所述风道的两端分别与机壳内腔和风罩内腔连通，所述下端盖上开设有至少一个用于连通机壳内腔和导流罩内腔的导流孔，所述风道和风罩均为密封结构。

进一步，所述散热风扇和导流罩均为塑料材质。

进一步，所述定子的外表面沿定子轴向均匀布设有若干条鸠尾槽。

进一步，所述转子内部沿转子轴向均匀开设有若干个通风孔。

进一步，所述风道的截面为矩形。

本发明的有益效果在于：

本发明将永磁同步电机传统的局部对流散热方式升级为电机内部空腔整体循环对流的散热方式，散热速度快、效率高；同时在气体循环流动过程中，电机内、外部空气不发生交换，外部环境的变化将不会影响电机的正常运行，安全可靠。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1为传统的永磁同步电机的结构示意图，图中箭头表示热量散发的方向；

图2为本发明的结构示意图，图中箭头方向表示永磁同步电机内部空气循环流动的路线；

图3为本发明定子结构示意图；

图4为本发明的风道截面的结构示意图。

具体实施方式

参照图2所示一种高散热型永磁同步电机，包括上端盖1、定子绕组上端部2、机壳3、定子4、转子5、风道7、定子绕组下端部8、下端盖9、散热风轮10、导流罩11、锁紧螺母12、风罩13。

上端盖1和下端盖9分别固定在机壳3的两端，机壳3内安装定子4和转子5，下端盖9上固定风罩13，风罩13为密封结构，不与外界空气接触。

转子5的转轴的一端伸出下端盖9外且于端部通过锁紧螺母12固定散热风轮10（固定牢靠，不会发生松动、脱落），风罩13内于下端盖9上固定导流罩11，导流罩11围绕散热风轮10设置且为两端不封闭的中空结构。

通过导流罩11的配合，散热风轮10随转子5转动后产生压力差，使得机壳3内腔内能形成一定速度的空气流动循环。

为了降低散热风轮10自身的能量消耗和减轻本发明整体的重量，散热风轮10和导流罩11均采用热塑性塑料材质。

在机壳3外表面沿机壳3轴向均匀布设有十二条风道7（替代传统的散热筋结构），风道7的一端通过通孔16与风罩13内腔连通，风道7的另一端通过通孔19与机壳内腔连通，风道7同样为密封结构，不与外界空气接触。参照图4所示，风道7既是循环流动的通道，又增大了热量向外部散发的面积，为便于制作、安装，所述风道7截面为矩形。

下端盖9上开设有一个用于连通机壳3内腔和导流罩11内腔的导流孔15。

参照图3所示，定子5的外表面沿定子5轴向均匀布设有八条鸠尾槽14。其中四条是扣片的安装位置，另外四条作为电机内部空气循环流动的通道。转子5内部沿转子5轴向均匀开设有八个通风孔，增加电机内腔空气循环流动通道。

参照图2中箭头所示，本发明工作时散热风轮10与转子5一起转动，散热风轮10利用转子5给予的动力产生轴向（空气流动方向）的压力差，迫使永磁同步电机内腔的空气依次经过导流罩11、下端盖9上的导流孔15、定子4与转子5之间的缝隙、定子上的通风孔6、定子4外表面的鸠尾槽14，再通过机壳3上的风道7进入风罩13内腔，最后回到导流罩11处，形成一个完整的空气流动循环，进而在循环过程中挥发永磁同步电机工作中产生的热量。

本发明将永磁同步电机传统的局部对流散热方式升级为内部空腔整体循环对流的散热方式，散热速度快、散热效率高。同时，在流动循环过程中，与外界无空气交换，保证永磁同步电机的安全运行不受外部环境的影响。

以上所述，仅为本发明较佳具体实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此本发明保护范围以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种高散热型永磁同步电机，包括机壳，分别固定在机壳两端的上端盖和下端盖，安装于机壳内的定子和转子，以及固定在下端盖上的风罩；其特征在于，所述转子的转轴的一端伸出下端盖外且于端部通过锁紧螺母固定有散热风轮，所述风罩内于下端盖上还固定有导流罩，所述导流罩围绕散热风轮设置且为两端不封闭的中空结构，所述机壳外表面沿机壳轴向均匀布设有若干条风道，所述风道的两端分别与机壳内腔和风罩内腔连通，所述下端盖上开设有至少一个用于连通机壳内腔和导流罩内腔的导流孔，所述风道和风罩均为密封结构。

2.根据权利要求1所述的一种高散热型永磁同步电机，其特征在于，所述散热风扇和导流罩均为塑料材质。

3.根据权利要求1所述的一种高散热型永磁同步电机，其特征在于，所述定子的外表面沿定子轴向均匀布设有若干条鸠尾槽。

4.根据权利要求1所述的一种高散热型永磁同步电机，其特征在于，所述转子内部沿转子轴向均匀开设有若干个通风孔。

5.根据权利要求1所述的一种高散热型永磁同步电机，其特征在于，所述风道的截面为矩形。