CN110086292A - 具有定子冷却结构的电机本体及电机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有定子冷却结构的电机本体及一种电机，所述具有定子冷却结构的电机本体包括壳体、定子铁芯、引风筒、进风罩以及出风罩。所述壳体开设有进风口和出风口。所述定子铁芯配置于所述壳体内，所述定子铁芯上插设有复数轴向通风管。所述引风筒具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端与电机的冷却风罩连通。所述进风罩设于所述定子铁芯的一端，所述引风筒的所述第二端通过所述进风口与所述进风罩及所述轴向通风管连通。所述出风罩设于所述定子铁芯的另一端，且与所述轴向通风管及所述出风口连通。本发明的具有定子冷却结构的电机本体和电机可实现对定子铁芯的有效冷却。

Description

具有定子冷却结构的电机本体及电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种具有定子冷却结构的电机本体及一种具有该电机本体的电机。
背景技术
随着效率水平的不断提升，大型电机的功率密度越来越大，电机的冷却问题成为了一个重要的课题。空气-空气冷却因结构简单、成本低而成为一种流行的大型电机冷却形式。
在现有技术中，电机一般采用径向通风和轴径向混合通风等传统冷却方式，经过冷却风罩冷却后的空气由电机壳体的非驱动端入口进入电机内，经过转子径向风道、定子径向风道，然后流经内风扇再次进入冷却风罩，如此循环。然而，对于大功率的大型电机而言，所述的径向通风和轴径向混合通风的冷却方式难以满足实际冷却需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种具有定子冷却结构的电机本体及一种电机，可实现对定子铁芯的有效冷却，可满足大功率电机的冷却需求。
本发明提出一种具有定子冷却结构的电机本体，其包括壳体、定子铁芯、引风筒、进风罩以及出风罩。所述壳体开设有进风口和出风口。所述定子铁芯配置于所述壳体内，所述定子铁芯上插设有复数轴向通风管。所述引风筒具有第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第一端与电机的冷却风罩连通。所述进风罩设于所述定子铁芯的一端，所述引风筒的所述第二端通过所述进风口与所述进风罩及所述轴向通风管连通。所述出风罩设于所述定子铁芯的另一端，且与所述轴向通风管及所述出风口连通。
在具有定子冷却结构的电机本体的一种示意性实施例中，所述具有定子冷却结构的电机本体还包括排风罩，所述排风罩装配于所述出风口上，且位于所述壳体的外侧。
在具有定子冷却结构的电机本体的一种示意性实施例中，所述引风筒为弯折的中空结构，其横截面为方形。
在具有定子冷却结构的电机本体的一种示意性实施例中，所述进风罩包括进风罩本体和与所述进风罩本体相连的进风凸部，所述进风罩本体装配于所述定子铁芯的一端，并与所述定子铁芯之间形成一第一容纳空间，所述进风凸部插设于所述进风口中，所述轴向通风管及所述引风筒均与所述第一容纳空间连通。
在具有定子冷却结构的电机本体的一种示意性实施例中，所述出风罩包括所述出风罩本体和与所述出风罩本体相连的所述出风凸部，所述出风罩本体装配于所述定子铁芯的另一端，并与所述定子铁芯之间形成一第二容纳空间，所述出风凸部插设于所述出风口中，所述轴向通风管及所述出风口均与所述第二容纳空间连通。
在具有定子冷却结构的电机本体的一种示意性实施例中，所述具有定子冷却结构的的电机本体具有电机驱动端和与所述电机驱动端相对的电机非驱动端，所述进风罩位于所述电机非驱动端，所述出风罩位于所述电机驱动端。
在具有定子冷却结构的电机本体的一种示意性实施例中，所述复数轴向通风管呈环状均匀地排布于所述定子铁芯上，且所述轴向通风管的延伸方向平行于所述定子铁芯的轴向。
本发明还提出一种电机，所述电机包括上述任意一种具有定子冷却结构的电机本体。
在电机的一种示意性实施例中，电机还包括冷却风罩，外风路的部分空气可从所述冷却风罩流入所述引风筒中。
在电机的一种示意性实施例中，所述冷却风罩包括外风扇、罩体及端罩，所述罩体内设有复数冷却管。所述端罩设于所述罩体的一端，所述端罩与所述冷却管及所述引风筒连通，所述外风扇用于将外界空气抽入所述端罩中。
在本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机中，电机本体包括进风罩、出风罩和引风筒，定子铁芯上插设有轴向通风管，外风路的部分空气从冷却风罩流入引风筒和进风罩中，进风罩内的空气沿着轴向通风管流入出风罩中，再从出风罩排出，在径向通风和轴径向混合通风冷却的基础上，对定子铁芯作进一步冷却，可满足大功率电机的冷却需求。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为本发明一实施例的电机的立体示意图。
图2为图1所示的电机的具有定子冷却结构的电机本体的俯视图。
图3为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的立体示意图。
图4为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的剖面示意图。
图5为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的引风筒的立体示意图。
图6为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的进风罩的立体示意图。
图7为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的出风罩的立体示意图。
图8为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的排风罩的立体示意图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
100 电机
10 电机本体
101 电机驱动端
102 电机非驱动端
11 壳体
111 进风口
112 出风口
12 定子铁芯
121 轴向通风管
13 引风筒
131 第一端
132 第二端
14 进风罩
141 进风罩本体
142 进风凸部
15 出风罩
151 出风罩本体
152 出风凸部
16 排风罩
20 冷却风罩
21 外风扇
22 罩体
23 端罩
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为本发明一实施例的电机的立体示意图，图2为图1所示的电机的具有定子冷却结构的电机本体的俯视图，图3为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的立体示意图；请参见图1至图3，本实施例的电机100包括具有定子冷却结构的电机本体10和冷却风罩20，冷却风罩20配置于电机本体10上。
图4为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的剖面示意图；请一并参见图4，具有定子冷却结构的电机本体10包括壳体11、定子铁芯12、引风筒13、进风罩14及出风罩15，壳体11开设有进风口111和出风口112。定子铁芯12配置于壳体11内，定子铁芯12上插设有复数轴向通风管121。引风筒13具有第一端131和与第一端131相对的第二端132，第一端131与电机的冷却风罩20连通。进风罩14设于定子铁芯12的一端，引风筒13的第二端132通过进风口111与进风罩14及轴向通风管121连通。出风罩15设于定子铁芯12的另一端，且与轴向通风管121及出风口112连通。
具体地，在本实施例中，具有定子冷却结构的电机本体10具有电机驱动端101和与电机驱动端101相对的电机非驱动端102。壳体11开设的进风口111和出风口112位于壳体的侧壁上，且数量均为两个。两个进风口111相对设置，且设于电机非驱动端102。两个出风口112相对设置，且设于电机驱动端101。
壳体11的顶板上开设有通风口，所述通风口用于连通壳体11和冷却风罩20。
定子铁芯12由复数定子冲片叠压而成，定子冲片上开设有通孔以安装轴向通风管121。所述通孔呈环状均匀排布于定子铁芯12上，且沿着平行于定子铁芯12的轴向延伸。轴向通风管121的数量也为复数个，轴向通风管121需在定子冲片叠压之前安装，从而可实现对轴向通风管121的定位，定子冲片叠压完成后还需将其沿轴向整体胀紧，以尽可能地减小接触热阻。安装完成后，轴向通风管121呈环状均匀地排布于定子铁芯12上，且轴向通风管121的延伸方向平行于定子铁芯12的轴向。轴向通风管121可采用导热性和可塑性好的材料，比如铜或铝。
图5为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的引风筒的立体示意图，请参见图5和图1，引风筒13为弯折的中空结构，其横截面为方形。引风筒13的第一端131朝向冷却风罩20，第二端132朝向进风口111。
图6为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的进风罩的立体示意图，请参见图6和图4，进风罩14包括进风罩本体141和与进风罩本体141相连的进风凸部142，进风罩本体141装配于定子铁芯12的一端，并与定子铁芯12之间形成一第一容纳空间，进风凸部142插设于进风口111中，轴向通风管121及引风筒13均与所述第一容纳空间连通。
图7为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的出风罩的立体示意图，请参见图7和图4，出风罩15包括出风罩本体151和与出风罩本体151相连的出风凸部152，出风罩本体151装配于定子铁芯12的另一端，并与定子铁芯12之间形成一第二容纳空间，出风凸部152插设于出风口112中，轴向通风管121及出风口112均与所述第二容纳空间连通。
在本实施例中，具有定子冷却结构的电机本体10具有电机驱动端101和与电机驱动端101相对的电机非驱动端102，进风罩14位于电机非驱动端102，出风罩15位于电机驱动端101；但进风罩14和出风罩15的位置不以此为限，在其他实施例中，进风罩14可位于电机驱动端101，相应地，出风罩15位于电机非驱动端102。
图8为图2所示的具有定子冷却结构的电机本体的排风罩的立体示意图，请参见图8和图3，具有定子冷却结构的电机本体10还包括排风罩16、，排风罩16装配于出风口112上，且位于壳体11的外侧。
冷却风罩20包括外风扇21、罩体22及端罩23，罩体22其内设有复数冷却管(图未示)，冷却管平行设置，从罩体22的一端延伸至罩体22的另一端。端罩23设于罩体22的一端，端罩23与冷却管221及引风筒13连通，外风扇21用于将外界空气抽入端罩23中。端罩23内的部分空气从冷却管的一端流入冷却管，并从冷却管的另一端流出；端罩23内的另一部分空气可流入引风筒13中，也就是说，外风路的部分空气从冷却风罩20流入引风筒13中。
工作时，在外风扇的作用下，外界的空气被抽入端罩23中，端罩23内的部分空气从冷却管的一端进入冷却管，从冷却管的另一端流出。端罩23内的另一部分气体通过引风筒13进入进风罩14和定子铁芯12间的第一容纳空间，并流经轴向通风管121而进入出风罩14和定子铁芯12间的第二容纳空间，实现对定子铁芯12的有效冷却，接着，第二容纳空间内的空气流经出风口112从排风罩16排出。
对于内循环风路，内循环风路的空气经过冷却风罩20冷却后由电机本体10的非驱动端102进入壳体11内，接着流经转子径向风道、定子径向风道，然后在内风扇的驱动下，再次进入冷却风罩20，如此循环。
本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机至少具有以下的优点：
1.在本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机中，电机本体包括进风罩、出风罩和引风筒，定子铁芯上插设有轴向通风管，外风路的部分空气从冷却风罩流入引风筒和进风罩中，进风罩内的空气沿着轴向通风管流入出风罩中，再从出风罩排出，在径向通风和轴径向混合通风冷却的基础上，对定子铁芯作进一步冷却，可满足大功率电机的冷却需求。
2.在本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机的一实施例中，引风筒为弯折的中空结构，其横截面为方形，从而方便引风筒与电机的冷却风罩和壳体的进风口连通。
3.在本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机的一实施例中，电机本体还包括排风罩，排风罩装配于壳体的出风口上，可将出风罩内的空气排出。
4.在本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机的一实施例中，进风罩包括进风罩本体和进风凸部，进风罩本体一端敞开，且该端与定子铁芯密封焊接即可形成第一容纳空间，从而结构更加紧凑，且可节省材料。
5.在本发明的具有定子冷却结构的电机本体及电机的一实施例中，出风罩包括出风罩本体和出风凸部，出风罩本体一端敞开，且该端与定子铁芯密封焊接即可形成第二容纳空间，从而结构更加紧凑，且可节省材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有定子冷却结构的电机本体(10)，其特征在于，包括：
壳体(11)，开设有进风口(111)和出风口(112)；
定子铁芯(12)，配置于所述壳体(11)内，所述定子铁芯(12)上插设有复数轴向通风管(121)；
引风筒(13)，具有第一端(131)和与所述第一端(131)相对的第二端(132)，所述第一端(131)与电机的冷却风罩(20)连通；
进风罩(14)，设于所述定子铁芯(12)的一端，所述引风筒(13)的所述第二端(132)通过所述进风口(111)与所述进风罩(14)及所述轴向通风管(121)连通；以及
出风罩(15)，设于所述定子铁芯(12)的另一端，且与所述轴向通风管(121)及所述出风口(112)连通。
2.如权利要求1所述的具有定子冷却结构的电机本体(10)，其特征在于，还包括：
排风罩(16)，装配于所述出风口(112)上，且位于所述壳体(11)的外侧。
3.如权利要求1所述的具有定子冷却结构的电机本体(10)，其特征在于，所述引风筒(13)为弯折的中空结构，其横截面为方形。
4.如权利要求1所述的具有定子冷却结构的电机本体(10)，其特征在于，所述进风罩(14)包括进风罩本体(141)和与所述进风罩本体(141)相连的进风凸部(142)，所述进风罩本体(141)装配于所述定子铁芯(12)的一端，并与所述定子铁芯(12)之间形成一第一容纳空间，所述进风凸部(142)插设于所述进风口(111)中，所述轴向通风管(121)及所述引风筒(13)均与所述第一容纳空间连通。
5.如权利要求4所述的具有定子冷却结构的电机本体(10)，其特征在于，所述出风罩(15)包括所述出风罩本体(151)和与所述出风罩本体(151)相连的所述出风凸部(152)，所述出风罩本体(151)装配于所述定子铁芯(12)的另一端，并与所述定子铁芯(12)之间形成一第二容纳空间，所述出风凸部(152)插设于所述出风口(112)中，所述轴向通风管(121)及所述出风口(112)均与所述第二容纳空间连通。
6.如权利要求1所述具有定子冷却结构的的电机本体(10)，其特征在于，具有电机驱动端(101)和与所述电机驱动端(101)相对的电机非驱动端(102)，所述进风罩(14)位于所述电机非驱动端(102)，所述出风罩(15)位于所述电机驱动端(101)。
7.如权利要求1所述具有定子冷却结构的的电机本体(10)，其特征在于，所述复数轴向通风管(121)呈环状均匀地排布于所述定子铁芯(12)上，且轴向通风管(121)的延伸方向平行于所述定子铁芯(12)的轴向。
8.电机(100)，其特征在于，包括如权利要求1至7任意一项所述的具有定子冷却结构的电机本体(10)。
9.如权利要求8所述电机(100)，其特征在于，还包括：
冷却风罩(20)，外风路的部分空气可从所述冷却风罩(20)流入所述引风筒(13)中。
10.如权利要求9所述电机(100)，其特征在于，所述冷却风罩(20)包括：
外风扇(21)；
罩体(22)，其内设有复数冷却管；以及
端罩(23)，设于所述罩体(22)的一端，所述端罩(23)与所述冷却管(221)及所述引风筒(13)连通，所述外风扇(21)用于将外界空气抽入所述端罩(23)中。
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