CN110149024B - 一种高速电机自抽热冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高速电机自抽热冷却结构，包括前端盖、后端盖、外壳和出气风壳，所述前端盖的内表面开设有气孔槽，且前端盖和后端盖内表面的中端通过轴承分别活动连接有第一转子轴和第二转子轴，所述第一转子轴和第二转子轴的外表面设置有定子，且第一转子轴和第二转子轴之间设置一个磁钢。本发明在前端盖的内表面开设了气孔槽，并通过外壳、风壳内固定板、叶轮和槽口的作用，可使转子轴与轴承的温度控制在不影响运行的范围内，提高整机的稳定性和安全性，同时，本结构不改变高速电机结构情况下能够解决高速电机定子、转子、轴承散热和冷却问题，不需要额外的设备就能够降低高速电机的温升问题。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体为一种高速电机自抽热冷却结构。
背景技术
电机是把电能转换成机械能的一种设备，它是利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子（如鼠笼式闭合铝框）形成磁电动力旋转扭矩，电机按使用电源不同分为直流电机和交流电机，电力系统中的电机大部分是交流电机，可以是同步电机或者是异步电机（电机定子磁场转速与转子旋转转速不保持同步速），电机主要由定子与转子组成，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁感线（磁场方向）方向有关，电机工作原理是磁场对电流受力的作用，使电机转动。
目前常用的高速电机都是利用水泵来做表面冷却的循环系统，需要单独的水泵、散热系统，结构相对来说比较复杂，且对于转子轴和轴承的散热性还不是很理想，转子轴和轴承的散热关系到整体的电机运行的稳定性和可靠性，高速运行时转子轴和轴承散热不好会导致转子轴和轴承热膨胀使主轴产生不平衡量及轴承间隙变化，且转子轴使用的是永磁体，高速运转会造成转子轴升温，没有冷却的情况下会对永磁体产生很大的影响，并且会造成永磁体严重退磁导致电机性能下降，所以转子轴和轴承的散热关系到整体可靠性，为此，我们提出一种高速电机自抽热冷却结构。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速电机自抽热冷却结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高速电机自抽热冷却结构，包括前端盖、后端盖、外壳和出气风壳，所述前端盖的内表面开设有气孔槽，且前端盖和后端盖内表面的中端通过轴承分别活动连接有第一转子轴和第二转子轴，所述第一转子轴和第二转子轴的外表面设置有定子，且定子与第一转子轴和第二转子轴之间设置一个磁钢，所述第二转子轴外表面的左端套接有风壳内固定板，且风壳内固定板的左侧固定连接有叶轮，所述定子的内表面设置有定子线圈，且定子的外表面设置有定子固定法兰，所述前端盖的左侧通过紧固螺丝与外壳连接，且外壳的内表面开设有槽口，外壳的左侧通过紧固螺丝连接有风壳连接法兰，所述风壳连接法兰的内表面设置有后端盖，且风壳连接法兰的左侧通过紧固螺丝连接有出气风壳。
优选的，所述气孔槽的数量为四个，且四个气孔槽之间为等角度设置。
优选的，所述定子固定法兰与外壳之间通过条板连接，条板的数量为四个，且四个条板之间为水平对角设置。
优选的，所述前端盖与第一转子轴的连接处以及后端盖与第二转子轴的连接处均设置有轴承压板，且前端盖、磁钢、第二转子轴和轴承压板之间还预留有风道。
优选的，所述槽口的数量为八个，且每两个相邻槽口之间的距离均相同。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明在前端盖的内表面开设了气孔槽，并通过磁钢、风壳内固定板、叶轮和槽口的作用，前端盖连接的四个气孔槽吸入外壳内部及外壳上开设的八个槽口的气流一起吸入，定子和定子固定法兰与外壳通过四个条板水平对角焊接在四个对角处，且中间无遮挡物，从而形成四个大的通道，吸入的气流从四个大的通道流过并带走定子外圈的热量，因为定子与第一转子轴和第二转子轴之间设置一个磁钢，吸入的气流可以直接通过并把定子、第一转子轴、第二转子轴和外壳内的热量带走，同时，气孔槽流动带走轴承的热量，且前端盖、磁钢、第二转子轴和轴承压板之间所预留的风道也将轴承的热量抽走，进一步提高其散热效果，风壳连接法兰直接把热气送到叶轮处直至把热气从出气风壳处排出，并一直这样运行下去，使转子轴的温度控制在不影响运行的范围内，提高整机的稳定性和安全性，同时，本结构不改变高速电机结构情况下能够改变高速电机散热和冷却问题，不需要额外的设备就能够降低转子轴和高速电机空间的温升问题。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1前端盖、2后端盖、3定子、4气孔槽、5外壳、6定子线圈、7第一转子轴、8轴承压板、9风壳连接法兰、10槽口、11风壳内固定板、12定子固定法兰、13叶轮、14出气风壳、15条板、16磁钢、17第二转子轴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明的前端盖1、后端盖2、定子3、气孔槽4、外壳5、定子线圈6、第一转子轴7、轴承压板8、风壳连接法兰9、槽口10、风壳内固定板11、定子固定法兰12、叶轮13、出气风壳14、条板15、磁钢16和第二转子轴17部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
请参阅图1，一种高速电机自抽热冷却结构，包括前端盖1、后端盖2、外壳5和出气风壳14，前端盖1的内表面开设有气孔槽4，气孔槽4的数量为四个，且四个气孔槽4之间为等角度设置，且前端盖1和后端盖2内表面的中端通过轴承分别活动连接有第一转子轴7和第二转子轴17，前端盖1与第一转子轴7的连接处以及后端盖2与第二转子轴17的连接处均设置有轴承压板8，且前端盖1、磁钢16、第二转子轴17和轴承压板8之间还预留有风道，可将轴承的热量抽走，进一步提高其散热效果，第一转子轴7和第二转子轴17的外表面设置有定子3，且定子3与第一转子轴7和第二转子轴17之间设置一个磁钢16，第二转子轴17外表面的左端套接有风壳内固定板11，且风壳内固定板11的左侧固定连接有叶轮13，定子3的内表面设置有定子线圈6，且定子3的外表面设置有定子固定法兰12，定子固定法兰12与外壳5之间通过条板15连接，条板15的数量为四个，且四个条板15之间为水平对角设置，前端盖1的左侧通过紧固螺丝与外壳5连接，且外壳5的内表面开设有槽口10，前端盖1连接的四个气孔槽4吸入外壳5内部及外壳5上开设的八个槽口10的气流一起吸入，定子3和定子固定法兰12与外壳5通过四个条板15水平对角焊接在四个对角处，且中间无遮挡物，从而形成四个大的通道，吸入的气流从四个大的通道流过并带走定子3外圈的热量，因为定子3与第一转子轴7和第二转子轴17之间设置一个磁钢16，吸入的气流可以直接通过并把定子3、第一转子轴7、第二转子轴17和外壳5内的热量带走，同时，气孔槽4流动带走轴承的热量，风壳连接法兰9直接把热气送到叶轮13处直至把热气从出气风壳14处排出，并一直这样运行下去，使转子轴的温度控制在不影响运行的范围内，提高整机的稳定性和安全性，同时，本结构不改变高速电机结构情况下能够改变高速电机散热和冷却问题，不需要额外的设备就能够降低转子轴和高速电机空间的温升问题，槽口10的数量为八个，且每两个相邻槽口10之间的距离均相同，外壳5的左侧通过紧固螺丝连接有风壳连接法兰9，风壳连接法兰9的内表面设置有后端盖2，且风壳连接法兰9的左侧通过紧固螺丝连接有出气风壳14，轴承包含机械轴承、空气轴承、磁悬浮轴承都可以用本方案冷却结构。
使用时，在前端盖1的内表面开设了气孔槽4，并通过磁钢16、风壳内固定板11、叶轮13和槽口10的作用，前端盖1连接的四个气孔槽4吸入外壳5内部及外壳5上开设的八个槽口10的气流一起吸入，定子3和定子固定法兰12与外壳5通过四个条板15水平对角焊接在四个对角处，且中间无遮挡物，从而形成四个大的通道，吸入的气流从四个大的通道流过并带走定子3外圈的热量，因为定子3与第一转子轴7和第二转子轴17之间设置一个磁钢16，吸入的气流可以直接通过并把定子3、第一转子轴7、第二转子轴17和外壳5内的热量带走，同时，气孔槽4流动带走轴承的热量，且前端盖1、磁钢16、第二转子轴17和轴承压板8之间所预留的风道也将轴承的热量抽走，进一步提高其散热效果，风壳连接法兰9直接把热气送到叶轮13处直至把热气从出气风壳14处排出，并一直这样运行下去，使转子轴的温度控制在不影响运行的范围内，提高整机的稳定性和安全性，同时，本结构不改变高速电机结构情况下能够改变高速电机散热和冷却问题，不需要额外的设备就能够降低转子轴和高速电机空间的温升问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种高速电机自抽热冷却结构，包括前端盖(1)、后端盖(2)、外壳(5)和出气风壳(14)，其特征在于：所述前端盖(1)的内表面开设有气孔槽(4)，且前端盖(1)和后端盖(2)内表面的中端通过轴承分别活动连接有第一转子轴(7)和第二转子轴(17)，所述第一转子轴(7)和第二转子轴(17)的外表面设置有定子(3)，且定子(3)与第一转子轴(7)和第二转子轴(17)之间设置一个磁钢(16)，所述第二转子轴(17)外表面的左端套接有风壳内固定板(11)，且风壳内固定板(11)的左侧固定连接有叶轮(13)，所述定子(3)的内表面设置有定子线圈(6)，且定子(3)的外表面设置有定子固定法兰(12)，所述前端盖(1)的左侧通过紧固螺丝与外壳(5)连接，且外壳(5)的内表面开设有槽口(10)，外壳(5)的左侧通过紧固螺丝连接有风壳连接法兰(9)，所述风壳连接法兰(9)的内表面设置有后端盖(2)，且风壳连接法兰(9)的左侧通过紧固螺丝连接有出气风壳(14)，所述气孔槽(4)的数量为四个，且四个气孔槽(4)之间为等角度设置，所述定子固定法兰(12)与外壳(5)之间通过条板(15)连接，条板(15)的数量为四个，且四个条板(15)之间为水平对角设置，所述前端盖(1)与第一转子轴(7)的连接处以及后端盖(2)与第二转子轴(17)的连接处均设置有轴承压板(8)，且前端盖(1)、磁钢(16)、第二转子轴(17)和轴承压板(8)之间还预留有风道，所述槽口(10)的数量为八个，且每两个相邻槽口(10)之间的距离均相同。
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