CN1074564A - 线性感应电动机的冷却结构 - Google Patents

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CN1074564A
CN1074564A CN 92100323 CN92100323A CN1074564A CN 1074564 A CN1074564 A CN 1074564A CN 92100323 CN92100323 CN 92100323 CN 92100323 A CN92100323 A CN 92100323A CN 1074564 A CN1074564 A CN 1074564A
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CN 92100323
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戴维·C·吉尔摩
约翰·斯坦纳德
库尔特·沃勒怀德
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

一种线性感应电动机的初级线圈具有形成在其 上表面上的通风室，以接收来自风机的冷风，芯子的 上表面具有散热片，以加速冷却，冷风从通风室流至 其中设置端圈部分的侧外壳，导流板使来自通风室的 冷风吹在绕组的端圈部分上，在端圈部分上方的外壳 内具有排气槽，在外壳和端圈部分之间的挡板当冷风 向排气槽流动时促使冷风流过部分端圈部分。

Description

本发明涉及线性感应电动机，尤其是涉及一种改进使其冷却的装置。
线性感应电动机广泛用于很多工业中，与旋转式电动机相比具有一定的优点，尤其是在要求沿预定的通路或导轨推进的场合更是如此。线性感应电动机取得商业成功的应用领域是运输工业。在运输工业中线性感应电动机用于提供运输车辆的推进系统。
在这些应用场合中，线性感应电动机的设计中所遇到的一个制约的问题要求特别注意电动机的冷却，这是因为电动机必须放在车辆的相当小的拥挤的空间内，而且同时必须适当地加以遮护以便在公共环境中应用。
1987年11月10日批准且转让给本申请的受让人的美国专利第4，642，493号提到了对线性感应电动机的绕组的端圈部分提供足够冷却的问题。它是通过在中央的芯子外设置的风机迫使空气在电动机的端圈部分流动来进行冷却的。这种方法在提高线性感应电动机的性能上是成功的，但是人们还是希望进一步排出电动机运行时产生的热量，尤其是在电动机中央的芯子的热量。
因此，本发明的目的是提供一种用于线性感应电动机的改进的冷却系统。
根据本发明，提供一种用于线性感应电动机的初级线圈，它包括一在其一表面上具有多个凹槽的芯子、在所述芯子每一侧的一个外壳、设置在所述凹槽中且具有横向延伸超出所述芯子的端圈部分的电动机绕组、一在所述芯子的所述一表面的相对侧上的通风室、一向通风室供应冷风的风机、在邻近所述芯子的相对表面的所述通风室的纵向表面中的、允许冷风流出所述通风室而流入所述外壳的小孔、设置在所述小孔上用以引导冷风在端圈部分上流动的导（折）流装置和在所述外壳中的、允许冷风从外壳中流出的出口装置。
在最佳实施例中，散热片从芯子的相对侧以平行于凹槽的方向延伸且在构成芯子的各个迭片上形成堞形形状，用这种方法，增加了表面积且提供了充足的冷风通道。
下面结合附图以举例的方式描述本发明的实施例，其中：
图1是线性感应电动机的立体图;
图2是从下侧看的图1中的电动机的立体图，为了清楚起见除去了其中的一些部分;
图3是沿图1中的“3-3”线的视图;
图4是沿图3中的“4-4”线的视图。
现参见图1至3。线性感应电动机10的初级线圈包括支承在用于装在车辆（未画出）下侧的构架14中的芯子12，构架14包括一对纵向构架件16、18和从构架件16、18的每一侧横向延伸的外伸支架20，外伸支架20用于支承在芯子12的每一侧形成外壳29的侧罩26、28。
芯子12由多个通过螺栓32固定在构架件16、18上的、纵向延伸的迭片30形成，螺栓32沿构架件16、18的长度上间隔设置用以使迭片互相夹紧在一起。从图4可以最清楚地看出，每一迭片30具有一系列沿其长度上间隔的矩形凹槽34用以放置电动机的绕组36，绕组36以三相线圈的形式螺旋地卷绕，这在上面提到的美国专利第4，642，493号中有详细的描述。绕组36通过与在每一凹槽34下端上的燕尾形结构40相配合的楔子38固定在凹槽34内。如图2所示，每一绕组36横向延伸超出芯子12，而且具有通过固定在外伸支架20上的圆形纵向杆44支承在罩26、28内的反向（回绕）端圈部分42。
再参见图1。风机46安装在芯子12的上方且在构架件16、18之间，用于对芯子12的上表面提供冷风，风机46通过管道48将冷风送入沿初级线圈长度方向延伸的通风室50中，管道48尽可能位于芯子12的中央，以有利于冷风的均匀分布。通风室50形成在构架件16、18、芯子12的上表面和罩52之间，扩散网54设置在芯子12的上表面和罩52之间的通风室内，以均匀地分配通过管道48送来的冷风。
每一侧构架件16、18具有多个沿初级线圈的长度方向上均匀间隔开且使通风室50与外壳29相通的小孔56。为了对端圈部分42提供冷风，导流板58设置在每一外伸支架之间且从侧构架件16、18延伸至侧罩26、28。导流板58具有从各个构架件16、18向外和向下延伸的部分59，部分59从上部延伸，通过小孔56，这样流过小孔的冷风向下偏转在端圈部分之间，导流板58被与导流板58相配合的杆44支承在外伸支架20之间，以提供沿芯子12长度延伸的挡板，这就可以确保流过小孔56的冷风在通过侧罩28中的细长排气槽60排出外壳之前在端圈部分42之间通过。槽60的位置使冷风从外壳28中向上及向外流动，且同时阻止水和灰尘进入。导流板58和杆44由如玻璃纤维迭片之类的非导体材料形成。
为了使芯子12有效地冷却，如图4所示，每一迭片30有形成堞形的边缘62。因此，当迭片30安装在构架件16、18之间时，就出现交替横向延伸的通道64而散热片66则以平行于凹槽34的方向形成，堞形边缘62增加了芯子12的上表面的表面积且引导冷风通过通道64流向小孔56。小孔56的位置与散热片66相重叠，由此使冷风沿通道64流至外壳。
因此，在操作时，由风机46供给的气流通过扩散网均匀分布在芯子12的上表面上，芯子12的表面积由于散热片66的存在而增加，以提高通过小孔56流出通风室而流入外壳29的气流对热传递的效率。端圈部分42的有效冷却由当气流流至排出槽60时使气流通过端圈部分之间的导流板58提供。

Claims (12)

1、一种用于线性感应电动机的初级线圈，它包括一在其一表面上具有多个凹槽的芯子、一在所述芯子每一侧的外壳、设置在所述凹槽中且具有横向延伸超出所述芯子的端圈部分的电动机绕组、一在所述芯子的所述一表面的相对侧上的通风室、一向通风室供应冷风的风机、在邻近所述芯子的相对表面的所述通风室的纵向表面中的、允许冷风流出所述通风室而流入所述外壳的小孔、设置在所述小孔上的、用以引导冷风在端圈部分流动的导流装置和在所述外壳中的、允许冷风从外壳中流出的出口装置。
2、如权利要求1所述的初级线圈，其特征在于，在所述通风室中具有一扩散器，以使来自风机的冷风沿芯子均匀分布。
3、如权利要求1所述的初级线圈，其特征在于，在所述相对表面上具有横向延伸的散热片。
4、如权利要求3所述的初级线圈，其特征在于，出口装置位于所述端圈部分的上方。
5、如权利要求3所述的初级线圈，其特征在于，所述芯子由迭片制成，且所述散热片沿所述迭片的一边缘形成整体。
6、如权利要求3所述的初级线圈，其特征在于，所述散热片延伸超出所述小孔。
7、如权利要求1所述的初级线圈，其特征在于，一挡板沿着邻近所述端圈部分的所述外壳延伸，且所述导流装置延伸至挡板，使冷风在所述端圈部分之间流动。
8、如权利要求1所述的初级线圈，其特征在于，所述导流装置包括一从所述小孔向所述端圈部分延伸的倾斜部分。
9、如权利要求8所述的初级线圈，其特征在于，所述导流部分设置在从所述芯子横向延伸的外伸支架之间，以支承所述外壳。
10、如权利要求9所述的初级线圈，其特征在于，在所述芯子的所述相对表面上具有横向延伸的散热片。
11、如权利要求10所述的初级线圈，其特征在于，所述小孔与所述散热片相重叠，以允许来自所述通风室的冷风流入所述散热片之间。
12、如权利要求11所述的初线线圈，其特征在于，所述倾斜板从所述小孔上方向外及向下延伸。
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