CN110474458A - 一种转子冲片风路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种转子冲片风路结构，在两侧的转子冲片上分别开设有位于转子冲片外圆周面上的外侧径向封路，大大增加了通风面积，减小了风阻，通过转子的旋转能够获得大通风流量，获得较好的冷却效果；同时，本发明在进风端侧转子冲片的轴向风路，并通过不同结构的转子冲片相互叠加，形成了对于通风流量的分配，使得电机进风端和出风端均能够实现有效冷却，使得温度分布均匀合理，提高了电机绝缘使用寿命。本发明的电机冷却封路设计结构简单冷却效果好，使得更大装机容量的电机结构设计成为了可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电机技术领域的转子冲片风路结构。
背景技术
大中型电机设计中为提高电机功率密度，一般需要将电机设计得尽量紧凑简单，不采用其他冷却系统，常用冷却介质为空气，因而电机内部通风结构的设计尤为重要。传统的单风路电机设计方案中，冷却后的空气由轴伸端的电机进风口进入电机内部，分成两路，主风路空气进入转子筋，在转子旋转作用下通过径向风道向定子输送，并通过定子风道从定子背部流出；另一路少量空气直接进入定子与转子间的气隙，与主风路向定子输送的空气汇合后，从定子背部流出。在定子背部汇合的空气通过机座壁U型孔沿着挡风圈进入风扇，在风扇作用下从电机出风口进入冷却器。
该方案缺点如下：
1转子需要设置较多的径向风道，工艺复杂费工时。
2转子径向风道产生的机械损耗较大，降低电机效率。
3转子径向风道产生的损耗使得电机前后两端对于冷却空气输送量差距显著，导致两侧冷却效果不平均。
4转子径向风道内风速较大，产生较大的气动噪声。
发明内容
为解决现有大中型电机风路设计的缺陷，提高大中型电机的冷却能力，本发明提供了一种转子冲片风路结构，它结构简单、制造方便，能够简单高效的实现对于冷却空气在电机内的输送，实现对于转子和定子良好的冷却效果，能有效提高电机的容量和绝缘寿命。
实现上述目的的一种技术方案是：一种转子冲片风路结构，包括相互叠压的第一转子冲片、第二转子冲片以及相互叠压的第三转子冲片及第四转子冲片；
所述第一转子冲片位于转子铁心的最右端，在所述第一转子冲片的端面上等间距的开设有若干条沿轴向设置的第一轴向风道，每条所述第一轴向风道到所述第一转子冲片的中轴线的距离相等，所述第一转子冲片的外圆周面上均匀开设有若干条沿轴向设置的第一径向风道，其数量与所述第一轴向风道的数量相同，任意一条所述第一径向风道位于相邻的两个所述第一轴向风道中间；
所述第二转子冲片的端面上开设有若干条沿轴向设置的第二轴向风道，所述第二轴向风道的数量、形状及位置与所述第一轴向风道一一对应，所述第二转子冲片的外圆周面封闭所述第一径向风道；
所述第三转子冲片的外圆周面上均匀开设有若干条沿轴向设置的第二径向风道，所述第二径向风道的形状及数量与所述第一径向风道相同；
所述第四转子冲片位于转子铁心的最左端，所述第四转子冲片的外圆周面封闭所述第二径向风道。
进一步的，所述第一转子冲片及所述第三转子冲片为圆柱状结构，所述第二转子冲片及所述第四转子冲片为片状结构，且所述第一转子冲片与所述第三转子冲片的长度相等，所述第二转子冲片与所述第四转子冲片的厚度相等。
进一步的，第二转子冲片与所述第三转子冲片之间留有一段通风间隙。
进一步的，所述第一轴向风道及所述第二轴向风道的截面形状为扇形。
进一步的，所述第一径向风道及所述第二径向风道的形状为分别开设于所述第一转子冲片或所述第三转子冲片上的扇形槽。
本发明的一种转子冲片风路结构，在两侧的转子冲片上分别开设有位于转子冲片外圆周面上的外侧径向封路，大大增加了通风面积，减小了风阻，通过转子的旋转能够获得大通风流量，获得较好的冷却效果；同时，本发明在进风端侧转子冲片的轴向风路，并通过不同结构的转子冲片相互叠加，形成了对于通风流量的分配，使得电机进风端和出风端均能够实现有效冷却，使得温度分布均匀合理，提高了电机绝缘使用寿命。本发明的电机冷却封路设计结构简单冷却效果好，使得更大装机容量的电机结构设计成为了可能。
附图说明
图1为本发明的一种转子冲片风路结构的第一转子冲片的结构示意图；
图2为本发明的一种转子冲片风路结构的第二转子冲片的结构示意图；
图3为本发明的一种转子冲片风路结构的第三转子冲片的结构示意图；
图4为本发明的一种转子冲片风路结构的第四转子冲片的结构示意图；
图5为本发明的一种转子冲片风路结构的结构示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
本发明的一种转子冲片风路结构，应用于常规电机中。电机由定子、转子、机座、轴承及其辅助结构件组成，其中，定子径向通风。定义电机的右端为进风口端，电机的左端为出风口端，在出风口端安装有风扇，并与外部冷却系统连接，形成空气冷却循环。
该电机转子铁心由转子冲片叠压而成，包括相互叠压的第一转子冲片1、第二转子冲片2以及相互叠压的第三转子冲片3及第四转子冲片4。
转子铁心的右侧部分由第一转子冲片1和第二转子冲片2叠压而成。请参阅图1，第一转子冲片1位于转子铁心的最右端，在第一转子冲片1的端面上等间距的开设有若干条沿轴向设置的第一轴向风道11，每条第一轴向风道11到第一转子冲片1的中轴线的距离相等；第一转子冲片1的外圆周面上均匀开设有若干条沿轴向设置的第一径向风道12，其数量与第一轴向风道11的数量相同，任意一条第一径向风道12位于相邻的两个第一轴向风道11中间。请参阅图2，第二转子冲片2的端面上开设有若干条沿轴向设置的第二轴向风道21，第二轴向风道21的数量、形状及位置与第一轴向风道11一一对应，第二转子冲片2的外圆周面封闭第一径向风道12。
转子铁心的左侧部分由第三转子冲片3和第四转子冲片4叠压而成。请参阅图3，第三转子冲片3的外圆周面上均匀开设有若干条沿轴向设置的第二径向风道31，第二径向风道31的形状及数量与所述第一径向风道12相同。请参阅图4，第四转子冲片4位于转子铁心的最左端，第四转子冲片4的外圆周面封闭第二径向风道31。
请参阅图5，第一转子冲片1及第三转子冲片3为圆柱状结构，第二转子冲片2及第四转子冲片4为片状结构，且第一转子冲片1与第三转子冲片3的长度相等，第二转子冲片2与第四转子冲片4的厚度相等。第二转子冲片2与第三转子冲片3之间留有一段通风间隙。
在本实施例中，在各个转子冲片上采用了6个轴向风道和6个径向风道的配置，其中轴向风道的截面形状为扇形，径向风道为分别开设于所述第一转子冲片或所述第三转子冲片的元周面上的扇形槽。本发明不对具体的风道形状及数量做出具体限定，采用其他数量和形状的轴向风道和径向风道也属于本发明的范畴之内。此外，本发明的一个变化例为，在转子冲片上不设有轴向风道，而以在转子转轴上的转子筋作为替代，该型结构与本发明中转子结构在通风路径上具有相同技术路径和效果，因此也属于本发明的范畴。
当电机，以及电机上的风扇及外部空气冷却循环系统后，冷却空气由右端的电机进风口进入电机，然后分为两路，一路通过第一轴向风道11经第二轴向风道21向电机左侧进行输送，另一路直接进入第一径向风道12的通风区域及气隙内，并受到第二转子冲片2阻挡，在转子旋转效应的作用下，将该处风量分配进入定子径向风道并流出定子铁心背部，对电机右侧的定子铁心进行冷却。
流经第一轴向风道11和第二轴向风道21的风路的冷却空气，经过第二转子冲片2与第三转子冲片3之间的通风间隙，由于第三转子冲片3不设有轴向风道，因此冷却空气流入第二径向风道31，并受到第四转子冲片4的阻挡，在转子旋转效应的作用下，将该处风量分配进入定子径向风道并流出定子铁心背部，对电机左侧的定子铁心进行冷却。两条风路的冷却空气在定子铁心背部汇合，再从电机压圈U型孔沿着挡风圈进入风扇，在风扇作用下由电机出风口进入冷却器，形成冷却空气循环。
本发明的有益效果在于：
1、转子冲片的设计使转子冲片在满足了磁钢和转子铜导条空间位置后，增开了转子外侧通风区域，增大了通风面积，减小了风阻，获得较好的冷却效果。
2、通过不同转子冲片的叠压，设计出转子轴向风路，该风路将定子的冷却流量分配得更加合理，电机温度分布均匀合理，提高电机绝缘使用寿命。
3、由于该结构转子轴向通风，制造简单方便，避免了过多的通风槽片，降低了转子通风槽片产生的机械损耗，提升了电机的整体效率，降低了制造通风槽片所需的工艺工时，降低了转子通风槽片旋转产生的气动噪声。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (5)
1.一种转子冲片风路结构，包括相互叠压的第一转子冲片、第二转子冲片以及相互叠压的第三转子冲片及第四转子冲片，其特征在于：
所述第一转子冲片位于转子铁心的最右端，在所述第一转子冲片的端面上等间距的开设有若干条沿轴向设置的第一轴向风道，每条所述第一轴向风道到所述第一转子冲片的中轴线的距离相等，所述第一转子冲片的外圆周面上均匀开设有若干条沿轴向设置的第一径向风道，其数量与所述第一轴向风道的数量相同，任意一条所述第一径向风道位于相邻的两个所述第一轴向风道中间；
所述第二转子冲片的端面上开设有若干条沿轴向设置的第二轴向风道，所述第二轴向风道的数量、形状及位置与所述第一轴向风道一一对应，所述第二转子冲片的外圆周面封闭所述第一径向风道；
所述第三转子冲片的外圆周面上均匀开设有若干条沿轴向设置的第二径向风道，所述第二径向风道的形状及数量与所述第一径向风道相同；
所述第四转子冲片位于转子铁心的最左端，所述第四转子冲片的外圆周面封闭所述第二径向风道。
2.根据权利要求1所述的一种转子冲片风路结构，其特征在于，所述第一转子冲片及所述第三转子冲片为圆柱状结构，所述第二转子冲片及所述第四转子冲片为片状结构，且所述第一转子冲片与所述第三转子冲片的长度相等，所述第二转子冲片与所述第四转子冲片的厚度相等。
3.根据权利要求1所述的一种转子冲片风路结构，其特征在于，第二转子冲片与所述第三转子冲片之间留有一段通风间隙。
4.根据权利要求1所述的一种转子冲片风路结构，其特征在于，所述第一轴向风道及所述第二轴向风道的截面形状为扇形。
5.根据权利要求1所述的一种转子冲片风路结构，其特征在于，所述第一径向风道及所述第二径向风道的形状为分别开设于所述第一转子冲片或所述第三转子冲片上的扇形槽。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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