CN106655596B - 一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机通风冷却技术领域，具体为一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构。解决了目前全封闭电机冷却技术存在液冷系统比较复杂，对冷却系统的密封性要求高的技术问题。一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构，包括机座、前端盖、后端盖、定子、转子；机座壳体上开设有贯通其前后端面的多个定子轴向通风孔和多个转子轴向通风孔，机座壳体内壁上开有转子径向通风孔；转子的端面前后贯通开设有多个轴向风道。本发明基于全新设计的内外循环的全封闭电机冷却结构，可充分发挥出全封闭电机的高效节能、安全可靠、维护简单等特点，有效解决了现有电机温升高、局部过热等问题，极大的提高电机的安全性、可靠性和可维修性。
Description
技术领域
本发明涉及电机通风冷却技术领域，具体为一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构。
背景技术
当前，电机的冷却结构中采用最广泛的是以空气为冷却介质的空气冷却系统。采用空气冷却的电机结构简单，成本较低，缺点是空气的冷却效果欠佳。电机采用全密封结构，可有效防止灰尘、金属粉末、水分、酸碱等异物进入电机内部，避免电机异常运行。基于此，有必要发明一种高效的全封闭电机通风冷却结构，以能够满足全封闭电机对冷却系统的应用要求。
现有全封闭电机的冷却结构，一般采用风冷和液冷的冷却方式，风冷包括强迫风冷、自扇风冷；液冷包括机壳液冷和油内冷。风冷的结构简单，但冷却效果较差，一般只用于功率密度较低的电机。液冷系统比较复杂，对冷却系统的密封性要求高，需要解决金属腐蚀问题，对电机运行条件和维护的要求高。
发明内容
本发明为解决目前全封闭电机冷却技术存在液冷系统比较复杂，对冷却系统的密封性要求高的技术问题，提供一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构，包括机座、前端盖、后端盖、定子、转子；前端盖固定安装于机座的前端面；后端盖固定安装于机座的后端面；机座壳体上开设有贯通其前后端面的多个定子轴向通风孔和多个转子轴向通风孔，机座壳体内壁上对应每个转子轴向通风孔各开有一对转子径向通风孔，所述一对转子径向通风孔各开在靠近每个转子轴向通风孔前、后端口的位置，转子径向通风孔连通其对应的转子轴向通风孔与机座的内腔；转子的端面前后贯通开设有多个轴向风道；机座的前部内腔安装有风扇，且风扇安装固定于转子的前部；转子轴向通风孔的前后端口处均设有风挡板；前端盖的端面贯通开设有轴向进风孔；后端盖的端面开设有轴向出风孔；轴向进风孔、定子轴向通风孔、轴向出风孔共同构成外部循环风路结构；转子轴向通风孔、转子径向通风孔、轴向风道共同构成内部循环风路结构。
进一步的，风扇的外扇叶与前端盖之间构成迷宫密封。
本发明为一种内外循环的全封闭电机自通风冷却结构，由外部循环冷却风路和内部循环风路两部分组成。外部循环冷却风路采取机壳风冷方式冷却将电机产生的热量带走，内部循环风路通过风扇的内扇叶带动实现，可以加快内部温度场均衡。所有冷却风均不流经电机内部，但能对电机进行联合冷却，带走内部产生的主要热量，高效的冷却电机。
电机发热主要以定子铁耗和铜耗为主，线圈端部是电机温升最高的部位，降低端部温升对于改善全封闭电机的发热情况非常关键，本发明主要采取内外循环的联合冷却系统解决电机整机的有效散热问题，充分发挥风冷的效用，开发更为细化的通风部件结构，采用相应的措施来降低定子绕组等部位的温升，使整机各部位温升在可靠范围内，使该通风冷却全封闭结构得到大力推广应用。
风扇与端盖之间形成迷宫密封，实现了电机的内部密封。
风扇由转轴带动同时进行工作。具体工作过程如下：冷却风由风扇通过轴向进风孔吸入后，冷却风流经定子轴向通风孔后，经轴向出风孔排出，由此实现外部循环。在流经轴向通风孔的过程中，冷却风与定子进行热交换，将定子产生的热量带走，实现对定子的外部循环冷却。同时在主风扇内部扇叶的带动下，冷却风由机座的前部内腔流经转子径向通风孔、转子轴向通风孔和转子径向通风孔后，进入机座的后部内腔，然后通过轴向风道后，进入机座的前部内腔，由此实现内部循环。在流经转子轴向通风孔时，与定子轴向通风孔进行热交换，将定子产生的热量混合后带走，防止局部过热，从而有效增强了冷却效果。
基于上述过程，本发明所述的内外循环的全封闭电机冷却结构具有如下优点：本发明基于全新设计的内外循环的全封闭电机冷却结构，可充分发挥出全封闭电机的高效节能、安全可靠、维护简单等特点，有效解决了现有电机温升高、局部过热等问题，极大的提高电机的安全性、可靠性和可维修性。
附图说明
图1.外循环风路结构示意图。
图2.内循环风路结构示意图。
图3.纵剖风道结构示意图。
图4.风挡板示意图。
图5.电机端盖处的迷宫结构示意图。
图6.风扇剖视结构示意图。
图7风扇外部结构示意图。
1-机座，2-前端盖，3-后端盖，4-定子，5-转子，6-风扇，7-定子轴向通风孔，8-转子轴向通风孔，9-转子径向通风孔，10-轴向气隙，11-轴向风道，12-风挡板，13-轴向进风孔，14-轴向出风孔，15-迷宫密封；61-外扇叶，62-内扇叶。
具体实施方式
高效冷却的内外循环电机通风冷却结构，包括机座1、前端盖2、后端盖3、定子4、转子5；前端盖2固定安装于机座1的前端面；后端盖3固定安装于机座1的后端面；机座1的端面贯通开设有定子轴向通风孔7和转子轴向通风孔8，内部开设有转子径向通风孔9；定子4内圆表面与转子5的外圆表面之间留有轴向气隙10；转子5的端面贯通开设有轴向风道11；机座1的前部内腔安装有风扇6，且风扇6安装固定于转子5的前部，与前端盖2构成迷宫密封，迷宫结构如图5所示，风扇结构如图6所示；机座1的前部和后部分别安装有风挡板12，用于将定子轴向通风孔7和转子轴向通风孔8隔开，风挡板结构如图4所示；前端盖2的端面贯通开设有轴向进风孔13；后端盖3的端面开设有轴向出风孔14；轴向进风孔13、定子轴向通风孔7、轴向出风孔14共同构成外部循环风路结构，如图1中①所示；转子轴向通风孔8、转子径向通风孔9、轴向风道11共同构成内部循环风路结构，如图2中②所示。
定子4内圆表面与转子5的外圆表面之间留有轴向气隙10。
所述定子轴向通风孔7、转子轴向通风孔8、转子径向通风孔9、轴向风道11、轴向进风孔13、轴向进风孔14的数目为分别为若干个，且各个通风孔沿周向等距排列。
如图6所示，风扇的扇叶分为内扇叶62和外扇叶61，分别用于内外循环的时的空气流动。
Claims (1)
1.一种内外双循环的全封闭电机自通风冷却结构，包括机座（1）、前端盖（2）、后端盖（3）、定子（4）、转子（5）；前端盖（2）固定安装于机座（1）的前端面；后端盖（3）固定安装于机座（1）的后端面；其特征在于，机座（1）壳体上开设有贯通其前后端面的多个定子轴向通风孔（7）和多个转子轴向通风孔（8），机座（1）壳体内壁上对应每个转子轴向通风孔（8）各开有一对转子径向通风孔（9），所述一对转子径向通风孔（9）各开在靠近每个转子轴向通风孔（8）前、后端口的位置，转子径向通风孔（9）连通其对应的转子轴向通风孔（8）与机座（1）的内腔；转子（5）的端面前后贯通开设有多个轴向风道（11）；机座（1）的前部内腔安装有风扇（6），且风扇（6）安装固定于转子（5）的前部；转子轴向通风孔（8）的前后端口处均设有风挡板（12）；前端盖（2）的端面贯通开设有轴向进风孔（13）；后端盖（3）的端面开设有轴向出风孔（14）；轴向进风孔（13）、定子轴向通风孔（7）、轴向出风孔（14）共同构成外部循环风路结构；转子轴向通风孔（8）、转子径向通风孔（9）、轴向风道（11）共同构成内部循环风路结构；
风扇（6）的外扇叶（61）与前端盖（2）之间构成迷宫密封（15）；
定子（4）内圆表面与转子（5）的外圆表面之间留有轴向气隙（10）；
所述定子轴向通风孔（7）、转子轴向通风孔（8）、转子径向通风孔（9）、轴向风道（11）、轴向进风孔（13）、轴向进风孔（14）的数目分别为若干个，且各个通风孔道均沿周向等距排列；
风扇（6）的扇叶分为内扇叶（62）和外扇叶（61），分别用于内外循环的时的空气流动。
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