CN111030377A - 一种高速电机 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种高速电机，包括：壳体组件，具有容置腔以及与容置腔连通的进气口和排气口；定子与壳体组件固定连接，并设置在容置腔内；转子可转动地安装于壳体组件，且定子位于转子的外周；风冷组件设置于壳体组件的进气口处，并与转子传动连接；其中，风冷组件用于通过进气口向容置腔内导入冷却气流。本发明实施例的高速电机，转子在转动过程中能够直接带动风冷组件进行工作，从而能够产生冷却气流；冷却气流可通过进气口流入高速电机内部，对转子、定子以及其他部件进行降温，从而能够解决高速电机过热的问题，同时，这种结构设计也较为紧凑，不会占用较大的空间，从而利于高速电机的小型化、轻量化设计。

Description

一种高速电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种高速电机。

背景技术

高速电机，通常是指转速超过10000r/min的电机，与普通电机相比，其体积较小，可与高速负载直接连接，因此，可以省去传统的增/减速装置，同时，其具有低噪声、较高的传动效率及动态响应迅速等诸多方面的优势，因而越来越受到社会的青睐。

由于高速电机的主要特点是，转子转速高、定子中绕组电流和铁芯中的磁通频率高、功率密度大等，因此，在运转过程中高度电机的发热问题也较为严重。

现有技术中，为了防止高速电机过热，通常会配备空气压缩机，通过高速气流对高速电机进行散热；但是空气压缩机的结构较为复杂，且空间占用量较大，不利于高速电机的小型化、低成本设计。

发明内容

本发明提供了一种结构简单、散热性能良好的高速电机。

一种高速电机，包括：

壳体组件，具有容置腔以及与所述容置腔连通的进气口和排气口；

定子，与所述壳体组件固定连接，并设置在所述容置腔内；

转子，可转动地安装于所述壳体组件，且所述定子位于所述转子的外周；

风冷组件，设置于所述壳体组件的进气口处，并与所述转子传动连接；

其中，所述风冷组件用于通过所述进气口向所述容置腔内导入冷却气流。

作为示例，所述壳体组件包括筒状主体，以及位于所述主体两端的第一端盖和第二端盖；

所述进气口设置于所述第一端盖，所述排气口设置于所述主体。

作为示例，所述转子包括中心轴以及固定于所述中心轴外周的磁芯；

所述中心轴的一端可转动地安装于所述第一端盖，所述中心轴的另一端可转动地安装于所述第二端盖。

作为示例，所述进气口靠近所述中心轴设置。

作为示例，所述风冷组件包括罩体、叶轮以及连接器；

所述叶轮通过所述连接器与所述中心轴的一端连接；

所述罩体罩设在所述叶轮的外围并与所述第一端盖固定连接。

作为示例，所述风冷组件还包括扩压器；

所述扩压器位于所述罩体的内侧，且所述扩压器与所述罩体之间具有气流通道；

所述气流通道的一端与所述进气口连通，另一端与所述叶轮连通。

作为示例，所述高速电机还包括喷油组件；

所述喷油组件用于通过所述进气口向所述高速电机内补油。

作为示例，所述高速电机还包括过滤组件；

所述过滤组件与所述风冷组件的进风口连通，用于过滤流入所述风冷组件内的气流。

作为示例，所述高速电机还包括水冷组件；

所述壳体组件具有水流通道以及与所述水流通道连通的进液口和出液口。

作为示例，所述壳体组件还包括导流板；

所述导流板安装于所述主体的内侧，所述水流通道位于所述导流板与所述主体之间。

本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例的高速电机，转子在转动过程中能够直接带动风冷组件进行工作，从而能够产生冷却气流；冷却气流可通过进气口流入高速电机内部，对转子、定子以及其他部件进行降温，从而能够解决高速电机过热的问题，同时，这种结构设计也较为紧凑，不会占用较大的空间，从而利于高速电机的小型化、轻量化设计。

附图说明

图1为本发明实施例的高速电机的结构示意图；

图2为本发明实施例的风冷组件的局部剖面结构示意图；

图3为本发明实施例的风冷组件的剖视图。

附图标记：

1-壳体组件；11-主体；111-排气口；112-进液口；113-出液口；12-第一端盖；121-进气口；13-第二端盖；14-导流板；141-水流通道；2-定子；3-转子；31-中心轴；32-磁芯；4-风冷组件；41-罩体；42-叶轮；43-连接器；44-扩压器；5-轴承；6-喷油组件；7-过滤组件。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供了一种高速电机，包括壳体组件1、定子2、转子3以及风冷组件4；其中，壳体组件1具有容置腔以及与容置腔连通的进气口121和排气口111；定子2与壳体组件1固定连接，并设置在容置腔内；转子3可转动地安装于壳体组件1，且定子2位于转子3的外周；风冷组件4设置于壳体组件1的进气口121处，并与转子3传动连接；其中，风冷组件4用于通过进气口121向容置腔内导入冷却气流。

本发明实施例的高速电机，转子3在转动过程中能够直接带动风冷组件4进行工作，从而能够产生冷却气流；冷却气流可通过进气口121流入高速电机内部，对转子3、定子2以及其他部件进行降温，从而能够解决高速电机过热的问题，同时，这种结构设计也较为紧凑，不会占用较大的空间，从而利于高速电机的小型化、轻量化设计。

其中，转子3中具有磁芯32，定子2中具有磁感线圈(图中未示出)；当定子2中的磁感线圈通电流时，可通过电磁感应驱动转子3转动。

具体的，在本发明提供的实施例中，壳体组件1包括筒状主体11，以及位于主体11两端的第一端盖12和第二端盖13；进气口121设置于第一端盖12，排气口111设置于主体11。

通过这种结构设置可对高速电机进行良好的散热。具体来说，由于转子3与定子2之间具有一定间隙，因此，当进气口121设置在第一端盖12上时，气流通过进气口121进入容置腔内后，可直接轴向流向定子2、转子3，并通过定子2与转子3之间的间隙流向第二端盖13，因此，可以对整个高速电机实现全面的散热。

另外，为了便于冷却气流的排出，在本发明提供的实施中，排气口111设置在主体11上，并靠近第二端盖13设置。当然，在其他实施例中，排气口111也可以设置在第二端盖13上。其中，主体11的截面轮廓可以为圆形、正方形等多边形结构，本发明对此不作具体限定。

具体的，在本发明提供的实施例中，转子3包括中心轴31以及固定于中心轴31外周的磁芯32；中心轴31的一端可转动地安装于第一端盖12，中心轴31的另一端可转动地安装于第二端盖13。

其中，为了降低转子3在转动时的摩擦阻力，在本发明提供的实施例中，中心轴31通过轴承5可转动地安装在第一端盖12和第二端盖13上。

其中，风冷组件4不仅可以对转子3以及定子2进行有效的散热，还可以对轴承5进行有效的散热。

具体来说，由于轴承5中具有缝隙，因此，气流过进气口121进入容置腔内后，可直接轴向流向定子2、转子3，并通过定子2与转子3之间的间隙流向第二端盖13；其中，一部分气流可以通过排气口111排出，另一部分气流可以通过轴承5中的缝隙排出，从而能够为轴承5进行散热。

为了降低转子3与风冷组件4之间的传动损失，在本发明提供的实施例中，转子3直接驱动风冷组件4运转。

具体的，如图2和图3所示，风冷组件4包括罩体41、叶轮42以及连接器43；叶轮42通过连接器43与中心轴31的一端连接；罩体41罩设在叶轮42的外围并与第一端盖12固定连接。

罩体41为筒形结构，两端均扩口设置，其一端与第一端盖12固定连接，并将进气口121围设在罩体41内。

叶轮42通过连接器43与中心轴31的一端进行连接；在具体实施时，连接器43与中心轴31和叶轮42之间可以采用螺栓等紧固件进行连接，也可以采用焊接的形式进行连接。

其中，进气口121以及排气口111的数量可以为多个；例如，在本发明提供的实施例中，进气口121具有多个，并沿中心轴31的中心环形阵列设置；其中，多个进气口121均被包围在罩体41内。

进一步的，为了提升风冷组件4的冷却效果，在本发明提供的实施例中，风冷组件4还包括扩压器44；扩压器44位于罩体41的内侧，且扩压器44与罩体41之间具有气流通道；气流通道的一端与进气口121连通，另一端与叶轮42连通。

具体的，请结合参阅图1，扩压器44固定安装在第一端盖12上，用于将叶轮42旋转时所产生的部分动压转换成静压能，同时将气流的流向由径向扭转为轴向，从而有利于将气流由进气口121导入到容置腔内，进而减少气流的流动沿程损失。

进一步的，为了对高速电机内各运转部件进行有效的润滑补充，在本发明提供的实施例中，高速电机还包括喷油组件6；喷油组件6用于通过进气口121向高速电机内补油。

具体的，由于风冷组件4在运转时会向高速电机内部导入冷却气流，因此，喷油组件6所喷出的润滑油液可随着冷却气流而进入高速电机内部，从而能够为高速电机中的运动部件提供润滑。例如，掺杂有润滑油液的高速气流在流经轴承5时，可以对轴承5进行补油，从而提升轴承5的润滑性能，保证其运转可靠性。

进一步的，为了防止气流中夹带灰尘等杂质，而影响高速电机的正常运转，在本发明提供的实施例中，高速电机还包括过滤组件7；过滤组件7与风冷组件4的进风口连通，用于过滤流入风冷组件4内的气流。

当外界气流被吸入到风冷组件4内之前，过滤组件7可以对气流进行净化，从而防止灰尘等杂质进入到高速电机内部。

另外，为了进一步对高速电机进行散热，在本发明提供的实施例中，高速电机，还包括水冷组件。

具体的，壳体组件1具有水流通道141以及与水流通道141连通的进液口112和出液口113，其中，水流通道141内可以注入水、油液等冷却介质等。

例如，在本发明提供的实施中，壳体组件1包括导流板14；导流板14安装于主体11的内侧，水流通道141位于导流板14与主体11之间。

其中，为了提升冷却介质与高速电机之间的换热面积，在本发明提供的实施例中，导流板14的板面上具有螺旋结构；即该水流通道141为螺旋状；当冷却介质在水流通道141内进行流动时，可增加与导流板14、主体11之间的热交换时间以及换热面积，从而提升对高速电机的散热效率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高速电机，其特征在于，包括：

壳体组件，具有容置腔以及与所述容置腔连通的进气口和排气口；

定子，与所述壳体组件固定连接，并设置在所述容置腔内；

转子，可转动地安装于所述壳体组件，且所述定子位于所述转子的外周；

风冷组件，设置于所述壳体组件的进气口处，并与所述转子传动连接；

其中，所述风冷组件用于通过所述进气口向所述容置腔内导入冷却气流。

2.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于，所述壳体组件包括筒状主体，以及位于所述主体两端的第一端盖和第二端盖；

所述进气口设置于所述第一端盖，所述排气口设置于所述主体。

3.根据权利要求2所述的高速电机，其特征在于，所述转子包括中心轴以及固定于所述中心轴外周的磁芯；

所述中心轴的一端可转动地安装于所述第一端盖，所述中心轴的另一端可转动地安装于所述第二端盖。

4.根据权利要求3所述的高速电机，其特征在于，所述进气口靠近所述中心轴设置。

5.根据权利要求3所述的高速电机，其特征在于，所述风冷组件包括罩体、叶轮以及连接器；

所述叶轮通过所述连接器与所述中心轴的一端连接；

所述罩体罩设在所述叶轮的外围并与所述第一端盖固定连接。

6.根据权利要求5所述的高速电机，其特征在于，所述风冷组件还包括扩压器；

所述扩压器位于所述罩体的内侧，且所述扩压器与所述罩体之间具有气流通道；

所述气流通道的一端与所述进气口连通，另一端与所述叶轮连通。

7.根据权利要求1所述的高速电机，其特征在于，所述高速电机还包括喷油组件；

所述喷油组件用于通过所述进气口向所述高速电机内补油。

8.根据权利要求7所述的高速电机，其特征在于，所述高速电机还包括过滤组件；

所述过滤组件与所述风冷组件的进风口连通，用于过滤流入所述风冷组件内的气流。

9.根据权利要求2所述的高速电机，其特征在于，所述高速电机还包括水冷组件；

所述壳体组件具有水流通道以及与所述水流通道连通的进液口和出液口。

10.根据权利要求9所述的高速电机，其特征在于，所述壳体组件还包括导流板；

所述导流板安装于所述主体的内侧，所述水流通道位于所述导流板与所述主体之间。

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