CN111049321A - 具有双风扇冷却系统的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有双风扇冷却系统的电机，包括定子和转子，转子包括转轴，转轴上套设有转子铁芯和换向器，转子铁芯上绕制有转子绕组，定子包括定子铁芯，定子铁芯上绕制有定子绕组，转轴上自上至下依次套设有轴流风扇，换向器、转子铁芯、离心风扇和动叶轮，转子铁芯位于定子铁芯的内部，轴流风扇的外部套设有第一集风罩，第一集风罩和定子铁芯相连接，离心风扇的上部设置有第二集风罩，第二集风罩和定子铁芯相连接。本发明能够在保持低成本、小体积和低噪音的基础上有效提升电机散热效果。

Description

具有双风扇冷却系统的电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种具有双风扇冷却系统的电机。
背景技术
现有吸尘器所使用的干湿分离电机通常是使用一个冷却风扇对电机进行冷却，但是这种单冷却风扇带来的冷却风在某些机型上在无法达到CLSSA等级小于65K的要求，为了保证电机的冷却效果，通常可采用以下方式：
一、增大铁芯容量，减小铁损，从而减少热量产生，但是增大铁芯容量会增加铁芯外径或叠厚，这会导致电机体积增大以及成本增加；
二、降低动叶轮一侧负载，加大转速，增加冷却风扇一侧的风量，从而起到降低温升的作用，但是该方式会导致电机寿命缩短、电机振动和噪音增大；
三、加大冷却风扇外径、加大叶片角度、调整叶片弧度等以增大冷却风量而降低温升，但该方式会导致电机噪音增大的问题。
四、直接提高电机的绝缘等级，但是该方式需要更改电机使用的材料，也会导致生产成本的大幅度增加。
综上所述，现有的单冷却风扇电机，无法在保持低成本、小体积和低噪音的基础上有效解决电机温升问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有双风扇冷却系统的电机，能够在保持低成本、小体积和低噪音的基础上有效提升电机散热效果。
为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：
一种具有双风扇冷却系统的电机，包括定子和转子，所述转子包括转轴，所述转轴上套设有转子铁芯和换向器，所述转子铁芯上绕制有转子绕组，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯上绕制有定子绕组，所述转轴上自上至下依次套设有轴流风扇，换向器、转子铁芯、离心风扇和动叶轮，所述转子铁芯位于所述定子铁芯的内部，所述轴流风扇的外部套设有第一集风罩，所述第一集风罩和所述定子铁芯相连接，所述离心风扇的上部设置有第二集风罩，所述第二集风罩和所述定子铁芯相连接。
在其中一个实施方式中，所述转轴的一端通过第一轴承和支架相连接，另一端通过第二轴承和端盖相连接，所述支架和端盖之间连接有所述定子铁芯。
在其中一个实施方式中，所述支架和所述定子铁芯之间通过螺栓相连接，所述定子铁芯和所述端盖之间也通过所述螺栓相连接。
在其中一个实施方式中，所述第一集风罩套设在所述支架上，所述第二集风罩卡接在所述端盖上且所述第二集风罩的上部抵接在所述定子铁芯上。
在其中一个实施方式中，所述端盖的底部设置有多个导流槽。
在其中一个实施方式中，所述动叶轮的外部还套设有叶轮罩，所述叶轮罩连接在所述端盖上。
在其中一个实施方式中，所述第一集风罩的内壁和所述轴流风扇的扇叶外缘之间留设有第一间隙。
在其中一个实施方式中，所述第一间隙为0.5～0.8mm。
在其中一个实施方式中，所述第二集风罩的底端和所述离心风扇的扇叶顶面之间留设有第二间隙。
在其中一个实施方式中，所述第二间隙为1～1.5mm。
本发明具有以下有益效果：本发明的具有双风扇冷却系统的电机，通过轴流风扇和离心风扇的配合作用，大大提升了电机冷却效果，可有效提升电机散热效果；同时该结构简单紧凑，便于加工，不会增大电机体积，也大大降低了电机的生产成本；大大降低了散热过程中电机的噪音和振动，有效提升了电机的使用寿命。
附图说明
图1是本发明的双风扇冷却系统的电机的三维结构示意图；
图2是图1所示的电机的爆炸分解图；
图3是图1所示的电机的二维结构示意图；
图4是图1中B-B方向的剖视图；
图5是图3中电机的俯视图；
图6是图5中电机的A处的局部放大示意图；
图7是图2中轴流风扇的结构示意图；
图8是图2中离心风扇的结构示意图；
图9是图2中端盖的结构示意图；
图10是图9中端盖的另一角度的结构示意图；
图中：1、定子，2、转子，21、转轴，22、换向器，23、转子铁芯，3、轴流风扇，31、扇叶，4、离心风扇，5、动叶轮，6、第一集风罩，7、第二集风罩，8、支架，9、端盖，91、导流槽，10、叶轮罩，101、斜孔，11、电刷，12、螺栓孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1-图5所示，本实施例公开了一种具有双风扇冷却系统的电机，包括定子和转子，转子包括转轴21，转轴21上套设有转子铁芯23和换向器22，转子铁芯23上绕制有转子绕组，定子1包括定子铁芯，定子铁芯上绕制有定子绕组，转轴21上自上至下依次套设有轴流风扇3、换向器22、转子铁芯23、离心风扇4和动叶轮5，转子铁芯23位于定子铁芯的内部，轴流风扇3的外部套设有第一集风罩6，第一集风罩6和定子铁芯相连接，离心风扇4的上部设置有第二集风罩7，第二集风罩7和定子铁芯相连接。
其中，轴流风扇3、换向器22、转子铁芯23、离心风扇4和动叶轮5会在转轴21的带动下一起转动。轴流风扇3和离心风扇4用于产生气流而对电机起到冷却散热作用，动叶轮5用于吸风而使得吸尘器正常进行吸尘动作。其中轴流风扇3和离心风扇4的结构参阅图7-图8。
轴流风扇3的转动会形成沿电机转轴21的轴向流动的冷却气流，而第一集风罩6、定子铁芯和第二集风罩7的内部共同形成了用于引导轴流风扇3产生的冷却气流集中沿转轴21的轴向流动的导流通道，也即可以有效避免轴向气流向四周散失，使得轴向气流可以充分地沿轴向向下流动，带走电机产生的热量，流经下部的离心风扇4时，由离心风扇4利用离心力将气流从圆周方向甩出去而最终排出，上述过程的气流流动能够对电机起到很好地冷却散热作用。
其中，第一集风罩6的轴线和轴流风扇3的轴线重合。
在其中一个实施方式中，转轴21的一端通过第一轴承和支架8相连接，另一端通过第二轴承和端盖9相连接，支架8和端盖9之间连接有上述定子1的定子铁芯。
在其中一个实施方式中，支架8、定子铁芯和端盖9上均设置有用于穿设螺栓的螺栓孔12，支架8和定子铁芯之间通过上述螺栓相连接，定子铁芯和端盖9之间也通过上述螺栓相连接。
在其中一个实施方式中，第一集风罩6通过支架8和定子铁芯相连接，具体的，第一集风罩6套设在支架8上；第二集风罩7通过端盖9和定子铁芯相连接，具体的，第二集风罩7卡接在端盖9上，且第二集风罩7的上部抵接在定子1的定子铁芯上。
进一步地，第一集风罩6上连接有卡接件，定子铁芯上连接有安装座，安装座上设置有卡接槽，上述卡接件插接在卡接槽中。
在其中一个实施方式中，如图9-图10所示，端盖9的底部设置有多个导流槽91。
在其中一个实施方式中，动叶轮5的外部还套设有叶轮罩10，叶轮罩10套接在端盖9的外壁上。
进一步地，叶轮罩10的周向设置有多个斜孔101，斜孔101和导流槽91相连通，起到导风作用，利于降低电机噪音。
在其中一个实施方式中，第一集风罩6的内壁和轴流风扇3的扇叶31的外缘(扇叶最外侧边缘)之间留设有第一间隙L，以减少冷却风逆流造成的损耗。
可以理解地，如图5-图6所示，轴流风扇3的扇叶31的外缘的投影在同一外圆上，上述第一间隙L也即第一集风罩6和轴流风扇3位于同一投影面上时，第一集风罩6的内壁和上述外圆之间的间隙。
在其中一个实施方式中，第一间隙L为0.5～0.8mm，该间隙若太小，则不利于加工和装配，间隙太大则会造成较大的冷却风损耗，上述第一间隙L的数值范围则既可以保证便于加工，同时又可以最大限度的减少冷却风逆流造成的损耗。
在其中一个实施方式中，第二集风罩7的底端和离心风扇4的扇叶顶面之间留设有第二间隙，以避免离心风扇4和定子绕组距离太近而对定子1产生干涉，同时也使得离心风扇4从圆周方向甩出去的冷却气流从第二间隙中向外流出，从而对电机起到很更好地冷却散热效果。
在其中一个实施方式中，第二间隙为1～1.5mm，能够更好地增强冷却气流的冷却效果，又可以较好地保证定子的正常运作。
在其中一个实施方式中，定子铁芯上还连接有安装架，安转架和电刷11相连接，电刷11抵接在换向器22上。
本实施例的电机的冷却过程为：转轴21带动轴流风扇3转动，轴流风扇3产生轴向冷却气流并沿转轴21向下流动，从而带走电机产生的热量，流经下部的离心风4扇时，冷却气流已逐渐变为热风，此时由离心风扇4将热风从圆周方向甩出去，如图4所示，图4中箭头方向则为冷却气流的流动方向，上述冷却气流的整个流动过程能够对电机整体进行有效冷却，冷却充分，可避免局部过热，大大提升了冷却效果，且整体冷却过程不会增强电机振动和噪音，实现了低噪音散热。
本实施例的具有双风扇冷却系统的电机，通过轴流风扇3和离心风扇4的配合作用，大大提升了电机冷却效果，可有效提升电机散热效果；同时该结构简单紧凑，便于加工，不会增大电机体积，也大大降低了电机的生产成本；大大降低了散热过程中电机的噪音和振动，有效提升了电机的使用寿命。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种具有双风扇冷却系统的电机，包括定子和转子，所述转子包括转轴，所述转轴上套设有转子铁芯和换向器，所述转子铁芯上绕制有转子绕组，所述定子包括定子铁芯，所述定子铁芯上绕制有定子绕组，其特征在于，所述转轴上自上至下依次套设有轴流风扇，换向器、转子铁芯、离心风扇和动叶轮，所述转子铁芯位于所述定子铁芯的内部，所述轴流风扇的外部套设有第一集风罩，所述第一集风罩和所述定子铁芯相连接，所述离心风扇的上部设置有第二集风罩，所述第二集风罩和所述定子铁芯相连接。
2.如权利要求1所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述转轴的一端通过第一轴承和支架相连接，另一端通过第二轴承和端盖相连接，所述支架和端盖之间连接有所述定子铁芯。
3.如权利要求2所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述支架和所述定子铁芯之间通过螺栓相连接，所述定子铁芯和所述端盖之间也通过所述螺栓相连接。
4.如权利要求2所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述第一集风罩套设在所述支架上，所述第二集风罩卡接在所述端盖上且所述第二集风罩的上部抵接在所述定子铁芯上。
5.如权利要求2所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述端盖的底部设置有多个导流槽。
6.如权利要求2所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述动叶轮的外部还套设有叶轮罩，所述叶轮罩连接在所述端盖上。
7.如权利要求1所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述第一集风罩的内壁和所述轴流风扇的扇叶外缘之间留设有第一间隙。
8.如权利要求7所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述第一间隙为0.5～0.8mm。
9.如权利要求1所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述第二集风罩的底端和所述离心风扇的扇叶顶面之间留设有第二间隙。
10.如权利要求9所述的具有双风扇冷却系统的电机，其特征在于，所述第二间隙为1～1.5mm。
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