CN109075652A - 用于空气冷却电机部件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

包括通道(114)的系统和方法,所述通道穿过上端护罩(50)并引导气流冷却产生热量的轴承(30)、润滑油和电气部件。

Description

用于空气冷却电机部件的系统和方法
技术领域
本发明涉及用于空气冷却包括轴承、润滑剂和电气部件的电机部件的系统和方法。
背景技术
垂直、高推力的全封闭风扇冷却式(Totally Enclosed Fan Cooled,TEFC)电机传统上将推力轴承和润滑剂储存器定位在电气部件热源附近。除了电气部件热量外,电机的推力轴承由于许多因素而产生热量,所述因素包括滚动摩擦、滑动摩擦和阻力损失。综合的热损失通常被润滑剂吸收,并且通过各种热传递方法在远离热源的位置从润滑剂中去除。例如,这种热传递方法包括空气冷却和热交换器。
然而,这些热传递方法具有各自限制其应用的成本。例如,由于基础设施成本、运营成本和环境影响,开环水冷具有相对较高的成本,可能限制其使用。
发明内容
本文中描述的系统和方法提供一种简单且低成本的冷却方法,所述冷却方法保持包括轴承和润滑剂的电机部件的可接受温度。本文中描述的系统和方法的一个优点在于,电气部件热源与润滑储油器分离。此外,轴承壳体和电气部件壳体被直接地空气冷却(风冷)。作为结果,可以从轴承移除更多热量,并因此在没有水冷的情况下提供更多的推力载荷能力或更长的轴承寿命。
本文中描述的系统和方法的另一优点在于减少了成本,例如这是因为轴承冷却可以在没有泵,热交换器,热管等的情况下进行。本文中描述的系统和方法的另一优点在于,可以将立式电机框架的尺寸扩展到更大和更小,并且能够接收用于较高环境温度的由辅助电机驱动的鼓风机。
如在示例性全封闭风扇冷却(TEFC)感应电动机中所应用的,空气流通过上端护罩中的通道引导以冷却轴承,冷却储油器和冷却电气部件。在特定实施例中,通道和风扇保护罩壁改进了气流的质量、体积和涡流旋转并因此改进了对轴承、储油器和电气部件的冷却。
本发明提供一种电机,例如TEFT感应电机,其包括在电气部件容纳空间中容纳转子和定子的定子框架;至少部分地覆盖所述定子框架的开口端并在轴承容纳空间中容纳轴承的端护罩;容纳风扇的风扇保护罩,其中所述端护罩定位在所述定子框架和所述风扇保护罩之间;与每个所述转子和所述轴承连接的轴,其中所述轴限定了纵向轴线;构造成引导气流向下游方向移动的通道,其中所述通道构造成将所述气流引导通过端护罩,并使所述气流从所述通道的上游端径向向内地向所述轴承移动。
所述通道的内壁可以包括在所述通道和所述定子框架的开口端之间的壁。
所述通道的内壁可以包括在所述通道和所述轴承容纳空间之间的壁。
所述通道的外壁可以包括在所述通道和储油器之间的壁。
所述通道可以包括多个管道,其中多个管道的每个包括内壁、外壁、第一侧壁和第二侧壁。每个第一侧壁和第二侧壁可以在内壁和外壁之间延伸。每个第一侧壁和第二侧壁可以是在径向向外方向上从内壁延伸到外壁的平面结构。所述外壁可以包括在所述管道和储油器之间的壁。所述通道的内壁可以包括在所述管道和所述轴承容纳空间之间的壁。第一侧壁和第二侧壁中的至少一个可以包括供油管和排油口的其中一个,所述供油管和排油口的其中一个将所述储油器连接到所述轴承容纳空间。
沿路径穿过通道的横截面区域可以在多个所述管道的上游端处变窄。
所述通道的所述上游端可以沿纵向轴线而位于所述风扇和所述轴承之间。
所述通道可以构造成径向向外引导气流离开所述轴承而到达所述通道的下游端。
所述轴承可以沿着所述纵向轴线而位于所述通道的所述上游端和所述通道的所述下游端之间。从沿着所述纵向轴线与轴承对齐的点处到所述通道的第一径向距离可以小于以下各项:到所述通道的上游端的第二径向距离;和到所述通道的下游端的第三径向距离。每个径向距离自纵向轴线开始在径向方向上测量。
所述端护罩可以包括储油器,并且所述通道将轴承壳体与储油器分开。
所述端护罩可以包括储油器,并且所述通道将所述储油器与所述电气部件容纳空间分开。
在一个实施例中,所述轴为第一轴,所述电机为第一电机,并且所述风扇连接至所述第一轴和第二轴的其中之一,其中所述第二轴构造成由第二电机驱动。
所述风扇保护罩可以将气流径向向内地引向所述轴承。所述储油器的顶壁可以具有上游外表面,所述上游外表面构造成将空气径向向内引导,例如从所述风扇保护罩的壁引导至所述通道的所述上游开口。
本发明进一步提供一种端护罩,包括:构造成至少部分地覆盖定子框架开口端的第一端,其中所述定子框架构造成容纳转子和定子;构造成容纳轴承的轴承容纳空间,所述轴承与轴连接,其中所述轴限定了纵向轴线;构造成与风扇保护罩连接的第二端,其中所述风扇保护罩构造成容纳风扇;构造成将气流从所述第二端引导至所述第一端的通道,其中所述气流沿下游方向从所述第二端移动至所述第一端;以及储油器,其中所述通道将所述轴承容纳空间与所述储油器分离,并将所述储油器与所述第一端分离。
所述通道可以构造成以下中的至少一个:将气流从所述第二端径向向内地引向所述轴承容纳空间;以及
使气流远离所述轴承容纳空间并将其径向向外地引向第一端。
所述通道的内壁可以包括在所述通道和所述第一端之间的壁,以及在所述通道和所述轴承容纳空间之间的壁。所述通道的外壁可以包括在所述通道和储油器之间的壁。
所述通道可以包括多个管道。每个管道由所述内壁、所述外壁、第一侧壁和第二侧壁限定。每个第一侧壁和第二侧壁在内壁和外壁之间延伸。
前面已经概括地概述了各种实施例的一些方面和特征,这些方面和特征应该被解释为仅仅说明本公开的各种潜在应用。通过以不同方式应用所公开的信息或通过组合所公开实施例的各个方面,可以获得其它有益结果。因此,除了由权利要求限定的范围之外,通过参考结合附图的示例性实施例的详细描述,可以获得其它方面和更全面的理解。
附图说明
图1是根据示例性实施例的竖立的全封闭风扇冷却式(TEFC)感应电机的侧视图;
图2是图1的竖立的TEFC感应电机的侧面剖视图;
图3是图1的竖立的TEFC感应电机的部分侧面剖视图;
图4是图1的TEFC感应电机的上端护罩的下游端的立体图;
图5是根据示例性实施例的上端护罩的上游端的立体图;
图6是图1的竖立的TEFC感应电机的部分侧面剖视图;
图7是根据示例性实施例的竖立的TEFC感应电机的部分侧视剖视图。
附图仅用于展示优选实施例并非意在限制本公开。通过以下对附图的可能描述,本公开的新颖方面对于本领域普通技术人员而言应该是显而易见的。这样的详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和说明书中的相似或类似的标记已用于指代实施例的相同或相似的部分。
具体实施方式
根据需要,这里公开了详细的实施例。必须理解的是,所公开的实施例仅仅是各种和替代形式的示例。如本文所用,词语“示例”被广泛使用以指代用作说明,样本,模型或模式的实施例。附图不一定按比例绘制,并且一些特征可能被夸大或缩小以显示特定部件的细节。在其它情况下,没有详细描述本领域普通技术人员已知的公知部件,系统,材料或方法,以避免模糊本公开。因此,在此所公开的特定结构和功能的细节不应作限制性理解,而仅仅作为权利要求书的基础以及作为教导本领域技术人员的代表性基础。
本文在全封闭风扇冷却(TEFC)感应电动机的背景下描述了示例性实施例。然而,本文描述的系统和方法能够应用于其它立式电机,包括:全封闭式鼓风冷却式立式电机,符合API 610标准的立式电机,符合IEEE 841标准的立式电机,符合API 541标准的立式电机,符合API 547标准的立式电机,以及符合危险场所的立式电机。
图1-2TEFC感应电机。
图1和2示出了包括包围组件12的TEFC感应电机10。
通常来说,TEFC感应电机10包括包含定子20、转子22和翅片23的电气部件。定子20是感应电机10的磁力结构的不旋转的部分。定子20通常包括初级绕组,所述翅片23从定子20移除热量。
转子22连接于轴24。转子22是感应电机10的旋转的部分。在转子22中感应的电流与定子20产生的磁场反应以产生扭矩和旋转。
轴包括纵向轴线26。出于教导的目的,下游纵向方向28被示为沿纵向轴线26的运动方向。术语“下游”和“上游”用于描述相对于沿着路径流动的空气方向的相对位置。尤其是,空气沿着路径在下游方向上流动。
径向轴线垂直于纵向轴线26。径向向外方向是沿着径向轴线远离纵向轴线26移动的方向。径向向内方向是沿着径向轴线朝向纵向轴线26移动的方向。
上轴承30和下轴承32连接于轴24并允许轴24相对于包围组件12旋转。术语“上”和“下”出于描述的目的而使用,并不意在限制TEFC感应电机10的朝向。轴承30,32的每个包括一个或多个轴承。轴承可以是各个种类的轴承。例如,轴承是诸如角接触球轴承或球面滚子推力轴承的推力轴承。
定子20,转子22和翅片23包围于电气部件壳体内,所述电气部件壳体包括定子框架40。定子框架40是电机10的主要壳体并能够以包括铝、钢或铸铁的材料制得。定子框架40具有圆筒形,所述圆筒形具有纵向轴线(即圆柱轴线)和两个相对端,上开口端42和下开口端44。定子框架40的纵向轴线通常与轴24的纵向轴线26一致。
定子框架40包括在定子框架40的外表面48上的翅片46。
电气部件壳体还包括上端护罩50和下端护罩52。端护罩通常也被称为盖板,端部支架或端部钟状物。通常来说,每个端护罩50,52支承轴承30,32并用作电机10的电气部件和旋转部件(例如,绕组)的保护罩。
下端护罩52连接于定子框架40以至少部分地覆盖下开口端44并进一步包围定子20,转子22和翅片23。下端护罩52支承并容纳下轴承32。
上端护罩50连接于定子框架40使得下游端部41至少部分地覆盖上开口端42并进一步包围定子20,转子22和翅片23。此处,电气部件壳体包括定子框架40,上端护罩50,以及下端护罩52,其限定了电气部件容纳空间43。
在示例性实施中,上端护罩50包括可分离部件,所述可分离部件包括基部56和罩58。
上端护罩50支承并容纳上轴承30。参照图2,上端护罩包括油储存器54。在运行中,风扇60使空气沿路径62穿过上端护罩50,冷却上轴承30、油储存器54和电气部件(例如定子20,转子22和翅片23)。路径62通过空气出口64延伸出上端护罩50并穿过定子框架40的翅片46和外表面48以冷却电气部件(例如定子20,转子22和翅片23)。
风扇60连接于轴24并定位于上端护罩50的上游。上端护罩50可以部分地容纳风扇60。在以下将进一步详细说明的替换实施例中,风扇60连接于辅助电机的轴。
继续参照图1和2,包围组件12包括连接至上端护罩50的上游端部67的风扇保护罩66。风扇保护罩66覆盖风扇60,例如以引导空气向上端护罩50流动并防止固体物体进入。风扇保护罩66包括允许空气进入风扇保护罩66的顶部开口68。
包围组件12包括连接至风扇保护罩66的外端的顶罩70。顶罩70包括防止雨(和其它物体)进入正好位于纵向方向28的下游方向的顶部开口68的端壁72。顶罩70包括具有滤网的进气口76的侧壁74。具有滤网的进气口76允许空气在径向方向上进入顶罩70并移动穿过顶部开口68而进入风扇保护罩66。
图3气流路径
参考图3来进一步详细描述路径62。风扇60使空气(例如气流)沿路径62移动。为了便于描述,路径62包括区段80,82,84,86。
路径62的第一区段80从具有滤网的进气口76开始并延伸至顶罩70。路径62从顶罩70继续沿着第二区段82穿过顶部开口68进入风扇保护罩66,穿过风扇60以到达上端护罩50的上游端部67。在上端护罩50的上游端部67处,在风扇保护罩66中流动的空气进入上端护罩50中的通道114。
路径62继续沿着第三区段84穿过上端护罩50中的通道114。所述通道114包括上游端90和下游端92。在基部56处,通道114包括由侧壁116(例如翅片)限定的多个管道115。
通常来说,第三区段84构造成冷却上轴承30,储油器54和电气部件。对第三区段84的描述也适用于指向通道114的第三区段84的对应结构。例如,对第三区段84的描述适用于通道114的将在以下详细描述的壁。
第三区段84包括径向向内区段94,中间区段96(或如下所述的径向最内点),和径向向外区段98。径向向内区段94从通道114的上游端90,径向向内且向纵向方向28的下游方向移动,至中间区段96的上游端100。在中间区段96的上游端100,穿过通道114的气流被分成移动通过管道115的气流(区段96,98)。出于教导的目的,仅相对于管道115的其中之一详细描述路径62。然而,该描述适用于穿过每个管道115的各个路径。
中间区段96相邻于上轴承30和储油器54并位于其间。径向向外区段98从中间区段96的下游端102,径向向外且向纵向方向的下游方向移动,至通道114的下游端92(此处,各个管道115的各个下游端为通道114的下游端)。径向向外区段98相邻于油储存器54和电气部件容纳空间43并位于其间。
中间区段96从上端护罩50的外表面104偏移。例如,中间区段96更靠近纵向轴线26而不是上端护罩50的外表面104。沿中间区段96移动的空气到上轴承30的传导路径(例如,径向距离)比沿着上端护罩50的外表面104(或包围组件12的表面或外壁)的平行路径的传导路径要短。这是因为上轴承30是热源之一,是气流集中的地方。
在可替代实施例中,中间区段96是弯曲的或者以最内点为特征。此处,第三区段84的特征在于,从纵向轴线26至第三区段84的最内点的径向距离106既小于所述轴线到上游端90的径向距离108,也小于所述轴线到下游端92的径向距离110。可替代地,径向距离108、110的特征在于它们是从纵向轴线26至包围组件12的表面或外壁的距离。
第三区段84绕储油器54的储油器壁112弯曲以冷却容纳在储油器54中的润滑剂。由第三区段84在其上移动的储油器壁112的曲率具有比在平坦壁上更大的表面积。此处,储油器壁112包括储油器54的内壁和下壁,使得沿着第三区段84流动的空气冷却储油器54的内壁和下壁。储油器壁112的表面区域改进了从储油器54的热交换。
每个管道115被储油器壁112(例如,储油器的内壁是每个通道114的外壁)和轴承壳体壁120限定。如下面进一步详细描述的,每个管道115进一步由两个侧壁116(例如,翅片)限定。在可替换实施例中,侧壁116从通道114中省略。
向下游方向移动,从上游端部90开始,通道114径向向内地朝向上轴承30移动随后远离上轴承30径向向外移动至下游端92(例如移动至出口64)。由于方向的改变,流经每个通道114的空气可以特征性地描述为文丘里气流,涡流或湍流。相似地,由于在中间区段96的上游端100处(例如在这里气流被分成移动经过各个管道115)的横截面区域的改变,流经每个管道115的气流可以特征性地描述为文丘里气流,涡流或湍流。
轴承壳体壁120容纳上轴承30和轴承轴颈125。轴承壳体壁120限定了一个空间,在所述空间中容纳了上轴承30,该空间在本文中称为轴承容纳空间121。如将在之后描述的,轴承壳体壁120包括油溅壁122和支承壁124。
电气部件壳体壁128进一步限定通道114。电气部件壳体壁128在径向向外和下游方向延伸。例如,电气部件壳体壁128平行于储油器壁112的下壁而延伸。电气部件壳体壁128构造成与定子框架40的上边缘接合并至少部分地覆盖上开口端42。电气部件壳体壁128容纳TEFC感应电机10的电气部件(例如径向翅片23)并因此允许从电气部件壳体中的内部电加热湍流空气到沿第三区段84流过通道114的空气的热交换。另外,通道114将电气部件热源与储油器54分开。
路径62从下游端92继续沿第四区段86延伸出空气出口64,穿过定子框架40的外表面以进一步冷却定子框架40中的电气加热湍流空气。风扇60推动空气流出空气出口64并穿过定子框架40。
图3罩
参考图3来进一步详细描述上端护罩50的罩58。罩58提供了储油器54的顶壁130,并且具有上游外表面132,所述上游外表面构造成将空气从风扇保护罩66的壁134径向向内引导至基体56中的管道115的上游开口136。例如,上游外表面132限定通道114的外壁以及第三区段84的径向向内区段94。可替代地,通道114能够被限定成包括在上端护罩50的上游端67处具有上游开口的多个管道115,使得来自风扇保护罩66的气流被分流并同时向内引导。
罩58也提供了围绕上轴承30的壳体的一部分和支承风扇60的结构。
图4和5基体
参考图4和5来进一步详细描述基体56。参照图4,图中示出了基座56的上游端,并示出了储油器54,轴承壁120和轴承容纳空间121。参照图5,图中示出了基体的下游端41,并示出了管道115的下游开口138(例如总体上的空气出口64),储油器壁112以及电气部件壳体壁128。
参考图4和5,每个侧壁116在储油器壁112和轴承壳体壁120之间以及在储油器壁112和电气部件壳体壁128之间延伸。例如,每个侧壁116是由径向和纵向尺寸限定的平面结构(例如形状类似翅片以最大化热传递)。如此,每个管道115由一对侧壁116、储油器壁112、轴承壳体壁120、上游开口136和下游开口138(例如位于空气出口64处)限定。
分离各个管道115的侧壁116提供了额外的表面区域,以通过对流从轴承30、储油器54中的润滑剂和电气部件容纳空间43中的电气部件(定子20、转子22和翅片23)移除热量。例如,热量通过将来自于壁120,112,128的传导热传递而传递至侧壁116。
图4和6供油管
参考图4,供油管140与排油口142相对。通过排油口142离开轴承壁120内部的润滑剂借道储油器54回到供油管140。润滑剂能够通过供油管140进入轴承壁120的内部以润滑上轴承30。沿储油器壁112的路径144是从排油口142到供油管140最短的返回路径。换句话说,因为油采取最短路径而被循环通过上轴承30,预期地,被空气冷却的储油器壁112将会与较大体积的油进行接触(例如,相对于相对的储油器外壁来说)。
参考图6,侧壁116的其中之一包括供油管140,而另一侧壁116包括排油口142。每个供油管140和排油口142将储油器54连接至轴承容纳空间121。供油管140包括在轴承壁124下方的通向轴承容纳空间121的开口,而排油口142包括通过油溅壁122通向轴承容纳空间121的开口。
由于供油管140和排油口142均在侧壁116中,随着润滑剂流经供油管140和排油口142,热量也会从润滑剂中被带走。
图7风扇保护罩壁和鼓风机
参考图7来描述TEFC感应电机210的替换实施例。为清楚起见,在TEFC感应电动机210包括与上面关于TEFC感应电动机10描述的元件基本类似的元件的情况下,用于指代TEFC感应电动机10的元件的相同数字用于表示TEFC感应电动机210的元件。一般来说,将不再详细描述上述元件。而是通常地将上述描述适用于以下相似标号的元件。
电机210包括风扇保护罩220,其除了以下将详细说明的形状外均与风扇保护罩66类似。风扇保护罩220是圆顶形的,具有围绕风扇60凹入的曲率。风扇保护罩220的壁222包括上游端230和下游端232,它们相对于壁222的径向最外侧点234定位在径向向内。从纵向轴线26至径向最外侧点234的径向距离240既大于纵向轴线26到上游端230的径向距离242,也大于纵向轴线26到下游端232的径向距离244。
风扇保护罩220是弯曲的,以使通过壁222的气流平稳地过渡到上端护罩50的通道114的外壁250。例如,壁222的下游端232与通道114的外壁250的上游端252相接,而壁222、250在相接点处大致上共面。通过这种方式,壁222和通道114将路径62径向向内和向下引导到上轴承30。
圆顶形壁222增加了流经通道114的质量和体积流速。此外,通过管115的邻近上轴承30、油润滑剂和电气部件壳体的涡流气流模式改善了热传递。涡流气流模式是旋转空气柱,其保持空气湍流,从而在容纳轴承、润滑剂和电气热量的壁表面上产生较高的热传递。
在该实施例中,辅助电机260驱动与轴24分开的轴262,风扇60与轴262连接。例如当轴24以相对低的速度旋转时,辅助电机260能够用于产生气流。
该书面描述通过包括最佳模式的示例来公开本发明,并使本领域技术人员能够实践本发明,所述实践包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有与权利要求的字面语言相同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件,则这些其它示例意在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种电机(10),包括:
在电气部件容纳空间(43)中容纳转子(22)和定子(20)的定子框架(40);
至少部分地覆盖所述定子框架(40)的开口端并在轴承容纳空间(121)中容纳轴承(30)的端护罩(50);
容纳风扇(60)的风扇保护罩(66),其中所述端护罩定位在所述定子框架(40)和风扇保护罩(66)之间;
与每个所述转子(22)和所述轴承(30)连接的轴(24),其中所述轴(24)限定了纵向轴线;
构造成引导气流向下游方向移动的通道(114),其中所述通道(114)构造成引导气流:
通过所述端护罩(50);并且
使所述气流从所述通道(114)的上游端(90)径向向内地向所述轴承(30)移动。
2.根据权利要求1所述的电机(10),其特征在于,所述通道(114)的内壁包括在所述通道和所述定子框架(40)的开口端之间的壁。
3.根据权利要求1或2所述的电机(10),其特征在于,所述通道的内壁包括在所述通道(114)和所述轴承容纳空间(121)之间的壁(120)。
4.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,所述通道的外壁包括在所述通道(114)和所述储油器(54)之间的壁(112)。
5.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,所述通道包括多个管道(115),其中多个管道的每个包括内壁(120)、外壁(112)、第一侧壁(116)和第二侧壁(116);以及
其中,每个所述第一侧壁(116)和所述第二侧壁(116)在所述内壁(120)和所述外壁(112)之间延伸。
6.根据权利要求5所述的电机(10),其特征在于,每个所述第一侧壁(116)和所述第二侧壁(116)是在径向向外方向上从所述内壁(120)延伸到所述外壁(112)的平面结构。
7.根据权利要求5或6所述的电机(10),其特征在于,所述外壁包括在所述管道(115)和所述储油器(54)之间的壁(112)。
其中,所述通道的内壁包括在所述管道(115)和所述轴承容纳空间(121)之间的壁(120);以及
其中,所述第一侧壁(116)和所述第二侧壁(116)中的至少一个包括供油管(140)和排油口(142)的其中一个,所述供油管(140)和排油口(142)的其中一个将所述储油器(54)连接到所述轴承容纳空间(121)。
8.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,沿路径穿过所述通道(114)的横截面在所述上游端(90)变窄。
9.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,所述通道(114)的所述上游端(90)沿所述纵向轴线而位于所述风扇(60)和所述轴承(30)之间。
10.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,所述通道(114)构造成将气流径向向外引导离开所述轴承(30)而到达所述通道的下游端(92)。
11.根据权利要求10所述的电机(10),其特征在于,所述轴承(30)沿着所述纵向轴线而位于所述通道(114)的所述上游端(90)和所述通道的所述下游端(92)之间。
12.根据权利要求11所述的电机(10),其特征在于,从沿着所述纵向轴线与所述轴承(30)对齐的点处到所述通道(114)的第一径向距离小于以下各项:
到所述通道(114)的所述上游端(90)的第二径向距离;和
到所述通道(114)的所述下游端(92)的第三径向距离;并且
每个径向距离自纵向轴线开始在径向方向上测量。
13.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,所述端护罩(50)包括储油器(54)和将所述轴承壳体(120)与所述储油器(54)分离的所述通道(114)。
14.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,所述端护罩(50)包括储油器(54)并且所述通道(114)将所述储油器(54)与所述电气部件容纳空间(43)分离。
15.根据前述权利要求任一项所述的电机(210),其特征在于,所述轴(24)是第一轴,所述电机是第一电机,所述风扇(60)与以下的其中之一连接:
所述第一轴(24);和
第二轴(262),其中所述第二轴(262)构造成由第二电机(260)驱动。
16.根据前述权利要求任一项所述的电机(10),其特征在于,风扇保护罩(66)和端护罩(50)的上游外表面(132)的其中之一构造成将气流径向向内地引向所述轴承(30)。
17.一种端护罩(50),包括:
构造成至少部分地覆盖定子框架(40)的开口端的第一端,其中所述定子框架(40)构造成容纳转子(22)和定子(20);
构造成容纳轴承(30)的轴承容纳空间(121),所述轴承与轴(24)连接,其中所述轴(24)限定了纵向轴线;
构造成与风扇保护罩(66)连接的第二端,其中所述风扇保护罩(66)构造成容纳风扇(60);
构造成将气流从所述第二端引导至所述第一端的通道(114),其中所述气流沿下游方向从所述第二端移动至所述第一端;以及
储油器(54),其中所述通道(114)将所述轴承容纳空间(121)与所述储油器(54)分离,并且
将所述储油器(54)与所述第一端分离。
18.根据权利要求17所述的端护罩(50),其特征在于,所述通道(114)构造成以下中的至少一个:
将气流从所述第二端径向向内地引向所述轴承容纳空间(121);以及
使气流远离所述轴承容纳空间(121)并将其径向向外地引向第一端。
19.根据权利要求17或18所述的端护罩(50),其特征在于,
所述通道(114)的内壁包括:
在所述通道和所述第一端之间的壁;以及
在所述通道(114)和所述轴承容纳空间(121)之间的壁(120);并且
所述通道的外壁包括在所述通道(114)和所述储油器(54)之间的壁(112)。
20.根据权利要求19所述的端护罩(50),其特征在于,所述通道(114)包括多个管道(115),其中每个所述管道由所述内壁(120)、所述外壁(112)、第一侧壁(116)和第二侧壁(116)限定,其中每个第一侧壁(116)和第二侧壁(116)在所述内壁(120)和外壁(112)之间延伸。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017122494A1 (de) * 2017-09-27 2019-03-28 Ebm-Papst Landshut Gmbh Elektromotor mit verbesserter Motorkühlung zum Antrieb eines Lüfters
US20220200394A1 (en) * 2019-07-12 2022-06-23 Weg Equipamentos Elétricos S.a. Rotary electric machine and oil tank for a rotary electric machine
CN112838706B (zh) * 2020-09-24 2022-08-16 追觅创新科技(苏州)有限公司 一种电机
CN113556005B (zh) * 2021-07-07 2022-12-30 杭州电子科技大学 一种改善定子散热的电机结构
DE102022003692A1 (de) * 2021-10-25 2023-04-27 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Elektromotor mit Lüfter und Lüfterhaube
FR3131127B1 (fr) * 2021-12-22 2023-12-29 Alstom Holdings Moteur électrique et véhicule de transport en commun comportant un tel moteur
KR20230101428A (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 삼성전자주식회사 청소기용 모터 어셈블리
DE102023004546A1 (de) * 2022-12-26 2024-06-27 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Elektromotor mit Statorgehäuse, Rotorwelle, Lüfterhaube und Lüfterrad

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59169349A (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 Hitachi Ltd 立形回転電機
JPS60245442A (ja) * 1984-05-18 1985-12-05 Hitachi Ltd 立形電動機のころがり軸受装置
JPS6149560U (zh) * 1984-08-31 1986-04-03
JPH10341550A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Toshiba Corp 回転電機の固定子枠
JP2001271796A (ja) * 2000-03-24 2001-10-05 Mitsubishi Electric Corp 電動送風機
CN203071737U (zh) * 2012-12-28 2013-07-17 大洋电机新动力科技有限公司 一种电机风冷结构
CN204156669U (zh) * 2014-10-16 2015-02-11 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 一种有机壳全封闭电机的通风冷却结构

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2494200A (en) 1946-02-12 1950-01-10 Ramqvist Nils Allan Electric machine
GB876599A (en) 1958-07-23 1961-09-06 Gen Electric Co Ltd Improvements in or relating to lubricating arrangements for machines having verticalrotating shafts
RU2058450C1 (ru) 1993-06-08 1996-04-20 Евгений Антонинович Иванов Обогреваемый вытяжной цилиндр с охлаждаемым шарикоподшипником (его варианты)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59169349A (ja) * 1983-03-16 1984-09-25 Hitachi Ltd 立形回転電機
JPS60245442A (ja) * 1984-05-18 1985-12-05 Hitachi Ltd 立形電動機のころがり軸受装置
JPS6149560U (zh) * 1984-08-31 1986-04-03
JPH10341550A (ja) * 1997-06-09 1998-12-22 Toshiba Corp 回転電機の固定子枠
JP2001271796A (ja) * 2000-03-24 2001-10-05 Mitsubishi Electric Corp 電動送風機
CN203071737U (zh) * 2012-12-28 2013-07-17 大洋电机新动力科技有限公司 一种电机风冷结构
CN204156669U (zh) * 2014-10-16 2015-02-11 湖南南车时代电动汽车股份有限公司 一种有机壳全封闭电机的通风冷却结构

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