CN107196437A - 一种大功率双绕组双速电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大功率双绕组双速电机包括机壳，机壳两端密封有前端盖和后端盖，后端盖连接有风扇制动轮及套设在风扇制动轮外部的风扇罩，机壳上端设置有接线盒，机壳中部横向设置电机轴，电机轴连接有转子绕组，机壳内壁设置有定子绕组；电机轴开设有锥形孔，锥形孔连通有集气空腔，电机轴径向设置与集气空腔连通的出气孔，出气孔外部连通有出气弯管，出气弯管还连接有支撑杆；接线盒侧面还设置有多个出气孔；锥形孔的开口端设置有轴承槽，轴承槽外固定有密封盖，轴承槽内设置有金属管，金属管设置有定位环，定位环两端通过1对轴承定位；机壳内部还贴附有消音棉。本发明可很好的对电机内部散热，散热效果好、均匀。

Description

一种大功率双绕组双速电机
技术领域
本发明涉及双速电机，属于电机设备技术领域，更具体地说，本发明涉及一种大功率双绕组双速电机。
背景技术
双速电机属于异步电动机变极调速，是通过改变定子绕组的连接方法达到改变定子旋转磁场磁极对数，从而改变电动机的转速。
双绕组变极电机不同于单绕组变极电机。单绕组变极电机是一套绕组通过改变接法实现变极变速，一般情况下，一套绕组很难同时较好的满足二个极下的性能要求，而双绕组变极电机有二套相对独立的绕组，可同时较好地满足二极下的性能要求，国外的锥形变极电机基本上都是双绕组变极。双绕组双速电机通过快速和慢速由不一样的绕组控制，而且两极之间有足够的保护层，即使一极烧坏，另一极也不影响使用。
双绕组变极电机在变速过程中，由于磁场变化，内部会产生大量热能，一般都是设置风扇进行散热，但散热风扇都是外置，无法及时对电机内部进行散热，从而极易造成线路混乱、绕组烧坏，因此，本发明设计了一种散热性好的双速电机。
发明内容
基于以上技术问题，本发明提供了一种大功率双绕组双速电机，从而解决了现有技术中双速电机散热性差、散热不均及电机绕组易烧坏、噪音大的技术问题。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种大功率双绕组双速电机，包括机壳，机壳两端密封有前端盖和后端盖，后端盖连接有风扇制动轮及套设在风扇制动轮外部的风扇罩，机壳上端设置有接线盒，机壳中部横向设置有贯穿前端盖和后端盖的电机轴，电机轴位于机壳内部连接有转子绕组，所述机壳内壁位于转子绕组外还设置有定子绕组，转子绕组与定子绕组之间间隔0.25～0.35毫米设置，所述转子绕组外侧与定子绕组内侧均为锥形面，且锥形面的锥度为7.1°～7.3°；
所述电机轴位于后端盖的一端中部沿中轴线方向开设有锥形孔，锥形孔的开口端直径大于结束端直径，锥形孔的结束端还连通有集气空腔，所述电机轴径向设置有至少四个与集气空腔连通的出气孔，出气孔外部连通有出气弯管，出气弯管的出口端位于转子绕组与定子绕组之间的间隙外部，且出气弯管的出口端的角度与锥形面的锥度相同，出气弯管还垂直电机轴连接有支撑杆，支撑杆另一端固定在电机轴表面；所述接线盒侧面还设置有多个出气孔；
所述锥形孔的开口端设置有轴承槽，轴承槽外固定有密封盖，轴承槽内设置有伸出密 封盖的金属管，金属管设置有定位环，定位环两端通过1对轴承可转动的定位，将金属管可转动的定位在锥形孔的开口端；
所述机壳内部还贴附有厚度3～5mm的消音棉。
在以上技术方案基础上，所述定子绕组的定子外径为225mm，内径为135mm，长度为140～150mm，且定子内设置有36个定子线圈槽，36个定子线圈槽(20)内绕制有第一绕组和第二绕组，第一绕组设置在定子线圈槽内侧，第一绕组为4极2×1.10～1.2mm、匝数为15～20的线圈，第二绕组设置在定子线圈槽外侧，第二绕组为12极1×0.80～0.90mm、匝数为40～55的线圈；所述转子绕组的转子内设置有34个转子线圈槽，所述第一绕组和第二绕组相互并联。
在以上技术方案基础上，所述定子线圈槽和转子线圈槽均为径向设置的长条状结构，且外侧宽度大于内侧宽度。
在以上技术方案基础上，所述金属管和出气孔内均设置有金属防尘网。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：本发明结构简单，可很好的对电机内部散热，且主要针对定、转子绕组散热，从而可有效防止绕组过热而造成磁场混乱或烧坏，散热效果好、均匀，极好的保护了电机，同时通过对定、转子绕组的结构设计，使得绕组即使一极烧坏，另一极也不影响使用，而且变速精确快捷，制动效果好；通过设置支撑杆和消音棉，提高了电机整体安全性和降噪效果，而金属管的连接结构设计也使得散热的同时简化结构，散热的同时并未使得结构复杂化，并且不影响电机轴正常运转。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2是图1中A处的结构放大图；
图3为定子的结构示意图；
图4是转子的结构示意图；
图中的标号分别是：1、电机轴；2、前端盖；3、转子绕组；4、定子绕组；5、出气孔；6、接线盒；7、锥形孔；8、风扇罩；9、后端盖；10、集气空腔；11、出气弯管；12、支撑杆；13、机壳；14、轴承；15、定位环；16、轴承槽；17、密封盖；18、金属管；19、定子；20、定子线圈槽；21、转子；22、转子线圈槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
如图1-4所示的一种大功率双绕组双速电机，双绕组双速电机，包括机壳13，机壳13两端密封有前端盖2和后端盖9，后端盖9连接有风扇制动轮及套设在风扇制动轮外部的风扇罩8，机壳13上端设置有接线盒6，机壳13中部横向设置有贯穿前端盖2和后端盖9的电机轴1，电机轴1位于机壳13内部连接有转子绕组3，所述机壳9内壁位于转子绕组3外还设置有定子绕组4，转子绕组3与定子绕组4之间间隔0.25～0.35毫米设置，所述转子绕组3外侧与定子绕组4内侧均为锥形面，且锥形面的锥度为7.1°～7.3°；所述电机轴1位于后端盖9的一端中部沿中轴线方向开设有锥形孔7，锥形孔7的开口端直径大于结束端直径，锥形孔7的结束端还连通有集气空腔10，所述电机轴1径向设置有至少四个与集气空腔10连通的出气孔，出气孔外部连通有出气弯管11，出气弯管11的出口端位于转子绕组3与定子绕组4之间的间隙外部，且出气弯管11的出口端的角度与锥形面的锥度相同，出气弯管11还垂直电机轴1连接有支撑杆12，支撑杆12另一端固定在电机轴1表面；所述接线盒6侧面还设置有多个出气孔5；所述锥形孔7的开口端设置有轴承槽16，轴承槽16外固定有密封盖17，轴承槽16内设置有伸出密封盖17的金属管18，金属管18设置有定位环15，定位环15两端通过1对轴承14可转动的定位，将金属管18可转动的定位在锥形孔7的开口端；所述机壳13内部还贴附有厚度3～5mm的消音棉。
本实施例的定子绕组4和转子绕组3均为锥形，且二者之间间隔和锥度均严格把控，从而可以有效提高二者磁场强度，并且可减少局部静电和磁场抵消的问题，提高了电机可靠性、安全性。本实施例通过锥形孔7与风扇或外部通风管道连接，可持续输入冷风，并通过出气弯管出气，对电机内部进行风冷，并且，出气弯管11的出口端位于转子绕组3与定子绕组4之间的间隙外部，且出气弯管11的出口端的角度与锥形面的锥度相同，从而出风后的风向沿锥形面流动，可快速对定子绕组4和转子绕组3散热，冷风带走热量后通过出气孔5排出，保证二者不被高温烧坏，还能防止因高温造成的磁场混乱、静电的产生，整体上提高了电机内部的散热效果，并且也提高了电机的效率和可靠性。本实施例的锥形孔7开口端直径大于结束端直径，从而可以增大气体流速，加大气体冲力，从而可以将冷空气完全冲入转子绕组3与定子绕组4之间的间隙，集气空腔10可以将空气均匀分配至多个出气弯管11，保证均匀散热。本实施例的支撑杆12可保证电机轴1在转动时出气弯管11不会在离心力作用下而向外偏离，保证出气弯管11的出口端位于转子绕组3与定子绕组4之间的间隙外部，同时保证其吹出的冷风沿锥形面流动。本实施例通过金属管18与外部送风管道或风扇连通，并且电机轴1转动时，金属管18在轴承14作用下无需转动，从而在使用过程中不影响电机正常使用，结构简单使用方便，金属管也便于将电机轴1的静电 导出，减少电机轴1静电对转子绕组影响。本实施例设置3～5mm的消音棉则吸附内部噪音，并且设置3～5mm不影响机壳13内部磁场，且吸音棉还可吸附机壳13内灰尘、水汽及部分空气静电，从而在降噪的同时也提高了电机的内部安全性和可靠性。
本实施例中，所述定子绕组4的定子19外径为225mm，内径为135mm，长度为140～150mm，且定子19内设置有36个定子线圈槽20，36个定子线圈槽20内绕制有第一绕组和第二绕组，第一绕组设置在定子线圈槽20内侧，第一绕组为4极2×1.10～1.2mm、匝数为15～20的线圈，第二绕组设置在定子线圈槽20外侧，第二绕组为12极1×0.80～0.90mm、匝数为40～55的线圈；所述转子绕组3的转子21内设置有34个转子线圈槽22，所述第一绕组和第二绕组相互并联。本实施例的第一绕组和第二绕组位于定子线圈槽20的内外侧，从而可防止电机运行后第一绕组和第二绕组形成环流，并且第一绕组和第二绕组相互并联，从而可以消除绕组间的感应电流，消除绕组间的相互影响，从而可以减少绕组磁势的噪声和振动，提高电机性能。且第一绕组和第二绕组尺寸相差不大，起动和快慢切换快速、高效，并且分别采用4极和12极磁极，即使一极烧坏，另一极也不影响使用。
本实施例中，所述定子线圈槽20和转子线圈槽22均为径向设置的长条状结构，且外侧宽度大于内侧宽度。长条状结构便于绕制线圈，并且外侧宽度大于内侧宽度，使得内外两侧的线圈绕制松密程度不同，从而使得二者之间的磁势不同，可减少内外线圈的噪音，并且在点击运行过程中还可减少空置线圈的感应电势，消除电机绕组之间的环流，进一步提高电机性能。
在本实施例中，所述金属管18和出气孔5内均设置有金属防尘网。金属防尘网可以防止外部空气中粉尘进入电机内部，并且金属防尘网为金属材质，可消除空气中静电，保证电机可靠性和安全性。
如上所述即为本发明的实施例。前文所述为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种大功率双绕组双速电机，包括机壳(13)，机壳(13)两端密封有前端盖(2)和后端盖(9)，后端盖(9)连接有风扇制动轮及套设在风扇制动轮外部的风扇罩(8)，机壳(13)上端设置有接线盒(6)，其特征在于：机壳(13)中部横向设置有贯穿前端盖(2)和后端盖(9)的电机轴(1)，电机轴(1)位于机壳(13)内部连接有转子绕组(3)，所述机壳(9)内壁位于转子绕组(3)外还设置有定子绕组(4)，转子绕组(3)与定子绕组(4)之间间隔0.25～0.35毫米设置，所述转子绕组(3)外侧与定子绕组(4)内侧均为锥形面，且锥形面的锥度为7.1°～7.3°；
所述电机轴(1)位于后端盖(9)的一端中部沿中轴线方向开设有锥形孔(7)，锥形孔(7)的开口端直径大于结束端直径，锥形孔(7)的结束端还连通有集气空腔(10)，所述电机轴(1)径向设置有至少四个与集气空腔(10)连通的出气孔，出气孔外部连通有出气弯管(11)，出气弯管(11)的出口端位于转子绕组(3)与定子绕组(4)之间的间隙外部，且出气弯管(11)的出口端的角度与锥形面的锥度相同，出气弯管(11)还垂直电机轴(1)连接有支撑杆(12)，支撑杆(12)另一端固定在电机轴(1)表面；所述接线盒(6)侧面还设置有多个出气孔(5)；
所述锥形孔(7)的开口端设置有轴承槽(16)，轴承槽(16)外固定有密封盖(17)，轴承槽(16)内设置有伸出密封盖(17)的金属管(18)，金属管(18)设置有定位环(15)，定位环(15)两端通过1对轴承(14)可转动的定位，将金属管(18)可转动的定位在锥形孔(7)的开口端；
所述机壳(13)内部还贴附有厚度3～5mm的消音棉。
2.根据权利要求1所述一种大功率双绕组双速电机，其特征在于：所述定子绕组(4)的定子(19)外径为225mm，内径为135mm，长度为140～150mm，且定子(19)内设置有36个定子线圈槽(20)，36个定子线圈槽(20)内绕制有第一绕组和第二绕组，第一绕组设置在定子线圈槽(20)内侧，第一绕组为4极2×1.10～1.2mm、匝数为15～20的线圈，第二绕组设置在定子线圈槽(20)外侧，第二绕组为12极1×0.80～0.90mm、匝数为40～55的线圈；所述转子绕组(3)的转子(21)内设置有34个转子线圈槽(22)，所述第一绕组和第二绕组相互并联。
3.根据权利要求2所述一种大功率双绕组双速电机，其特征在于：所述定子线圈槽(20)和转子线圈槽(22)均为径向设置的长条状结构，且外侧宽度大于内侧宽度。
4.根据权利要求1所述一种大功率双绕组双速电机，其特征在于：所述金属管(18)和出气孔(5)内均设置有金属防尘网。
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