CN112165218B - 一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，包括上端盖、进风口、一级径向扇叶、二级径向扇叶、定子轮毂、定子绕组、定子铁芯、转子永磁体、铁芯槽路、下端盖和出风口，所述上端盖的内部开设有进风口，所述上端盖的表面设置有一级径向扇叶和二级径向扇叶，所述上端盖的内壁设置有定子轮毂，所述定子轮毂的表面设置有定子绕组，所述定子绕组的内部固定安装有定子铁芯，所述上端盖的内壁固定安装有转子永磁体。本发明设计技术方案先进、合理、有效；保证了IP23防护等级；风路结构成本低，容易实现；散热效果好，降低了定子绕组温升，提高了电机运行效率，增加了电机转矩密度，减小了电机重量。

Description

一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机
技术领域
本发明涉及工业吊扇电机技术领域，具体为一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机。
背景技术
目前工业吊扇永磁直驱电机均采用外转子结构等先进技术。同时，为了解决电机低速运转所带来的供电基波频率过低的问题，常常采用多极永磁体结构，通常都在几十极以上，既提高了供电基波频率，又进一步降低了外转子轭部磁路厚度，减轻电机重量。在防护等级上考虑到工业吊扇的应用场合，多采用IP23的防护结构，既可减轻等级端盖重量，又加强了电机散热能力。所呈现的主要特点是：多级近极槽电磁方案、外转子直联驱动、IP23防护结构。
传统“电机+减速机”传动方式，由于电机高速(通常1000转/分)运行，所以电机后轴升端自带风扇冷却(自扇冷)，解决了电机损耗发热导致的电机温升问题，而现代工业吊扇省去了减速机，采用永磁力矩电机直接驱动吊扇扇叶的“直驱”方案，电机转速很低(通常100转/分以下)，这种情况下考“自扇冷”根本不能解决电机的发热温升问题；现代工业吊扇永磁直驱电机由于采用了外转子结构，定子铁心绕组被包含在转子内侧，从而导致电机定子绕组散热困难。更加上这种低速力矩电机，其损耗70％以上都是定子绕组铜耗，这就使得定子绕组散热雪上加霜。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，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：一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，包括上端盖、进风口、一级径向扇叶、二级径向扇叶、定子轮毂、定子绕组、定子铁芯、转子永磁体、铁芯槽路、下端盖、出风口、安装结构和外部散热结构，所述上端盖的内部开设有进风口，所述上端盖的表面设置有一级径向扇叶和二级径向扇叶，所述上端盖的内壁设置有定子轮毂，所述定子轮毂的表面设置有定子绕组，所述定子绕组的内部固定安装有定子铁芯，所述上端盖的内壁固定安装有转子永磁体，所述定子轮毂的外表面设置有铁芯槽路，所述上端盖的底部固定安装有下端盖，所述下端盖的内部开设有出风口，所述下端盖的底部设置有安装结构，所述上端盖的外表面设置有外部散热结构。
所述安装结构包括悬吊杆、限位板、锁紧旋钮、底座、传动杆、转块、风叶、固定杆、卡环、锁紧螺母和安装区域，所述下端盖的底部固定安装有安装区域，所述安装区域的表面固定安装有底座，所述底座的表面固定安装有限位板，所述限位板的内部设置有悬吊杆，所述悬吊杆的端头固定安装有锁紧旋钮，所述底座的内部活动连接有传动杆，所述传动杆的底端固定安装有转块，所述转块的表面固定安装有风叶，所述安装区域的底部固定安装有固定杆，所述固定杆的表面设置有卡环，所述卡环的表面设置有锁紧螺母。
所述外部散热结构包括散热叶片、防尘网、固定块、转轴、卡臂、弹簧、卡块和螺钉，所述传动杆的端头固定安装有散热叶片，所述上端盖的表面设置有防尘网，所述防尘网的表面固定安装有固定块，所述固定块的内部固定安装有转轴，所述转轴的表面活动连接有卡臂，所述卡臂的表面固定安装有弹簧，所述上端盖的表面固定安装有卡块，所述卡块的内部固定安装有螺钉。
优选的，所述一级径向扇叶和二级径向扇叶均为径向对称离心叶片的形式。
优选的，所述定子绕组相互之间预留有通风槽路，且定子绕组紧密缠绕在定子铁芯的表面。
优选的，所述定子轮毂的内部设置有通风槽路。
优选的，所述悬吊杆通过锁紧旋钮与限位板固定安装。
优选的，所述卡环的内部固定安装有与传动杆相适配的轴承，且卡环通过锁紧螺母固定安装在固定杆的表面。
优选的，所述固定块的内部开设有与卡臂相适配的活动槽，且转轴固定安装在活动槽的内部。
优选的，所述弹簧的一端固定安装在固定块的表面，另一端固定安装在卡臂的表面。
优选的，所述卡臂与卡块的内部均开设有与螺钉相适配的螺纹孔。
优选的，所述卡臂通过转轴与固定块活动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，设计技术方案先进、合理、有效，保证了IP23防护等级，风路结构成本低，容易实现。
2、该冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，散热效果好，降低了定子绕组温升，提高了电机运行效率，增加了电机转矩密度，减小了电机重量。
3、该冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机通过设置的安装结构，将电机设置在吊扇的外部，保证散热效果的同时，还能保证结构更加稳固，避免吊扇在运行时产生晃动，从而保证电机的使用性能和使用寿命。
4、该冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，通过设置的外部散热结构，使其在使用能够加快上端盖处空气流动，从而大大提高散热效果，且方便方便对防尘网进行拆卸清洁，操作简单，实用性较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明旁路并联风路冷却结构示意图；
图3为本发明两级径向扇叶结构示意图；
图4为本发明定子轮毂结构示意图；
图5为本发明永磁直驱电机力矩结构示意图；
图6为本发明安装结构示意图；
图7为本发明卡环结构示意图；
图8为本发明底座结构示意图；
图9为本发明外部散热结构示意图；
图10为本发明图9中A处放大图。
图中：1、上端盖；2、进风口；3、一级径向扇叶；4、二级径向扇叶；5、定子轮毂；6、定子绕组；7、定子铁芯；8、转子永磁体；9、铁芯槽路；10、下端盖；11、出风口；12、安装结构；1201、悬吊杆；1202、限位板；1203、锁紧旋钮；1204、底座；1205、传动杆；1206、转块；1207、风叶；1208、固定杆；1209、卡环；1210、锁紧螺母；1211、安装区域；13、外部散热结构；1301、散热叶片；1302、防尘网；1303、固定块；1304、转轴；1305、卡臂；1306、弹簧；1307、卡块；1308、螺钉。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
请参阅图1-10，本发明提供的一种实施例：一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，包括上端盖1、进风口2、一级径向扇叶3、二级径向扇叶4、定子轮毂5、定子绕组6、定子铁芯7、转子永磁体8、铁芯槽路9、下端盖10、出风口11、安装结构12和外部散热结构13，上端盖1的内部开设有进风口2，上端盖1的表面设置有一级径向扇叶3和二级径向扇叶4，上端盖1的内壁设置有定子轮毂5，定子轮毂5的表面设置有定子绕组6，定子绕组6的内部固定安装有定子铁芯7，上端盖1的内壁固定安装有转子永磁体8，定子轮毂5的外表面设置有铁芯槽路9，上端盖1的底部固定安装有下端盖10，下端盖10的内部开设有出风口11，下端盖10的底部设置有安装结构12，上端盖1的外表面设置有外部散热结构13。
安装结构12包括悬吊杆1201、限位板1202、锁紧旋钮1203、底座1204、传动杆1205、转块1206、风叶1207、固定杆1208、卡环1209、锁紧螺母1210和安装区域1211，下端盖10的底部固定安装有安装区域1211，安装区域1211的表面固定安装有底座1204，底座1204的表面固定安装有限位板1202，限位板1202的内部设置有悬吊杆1201，悬吊杆1201的端头固定安装有锁紧旋钮1203，底座1204的内部活动连接有传动杆1205，传动杆1205的底端固定安装有转块1206，转块1206的表面固定安装有风叶1207，安装区域1211的底部固定安装有固定杆1208，固定杆1208的表面设置有卡环1209，卡环1209的表面设置有锁紧螺母1210。
外部散热结构13包括散热叶片1301、防尘网1302、固定块1303、转轴1304、卡臂1305、弹簧1306、卡块1307和螺钉1308，传动杆1205的端头固定安装有散热叶片1301，上端盖1的表面设置有防尘网1302，防尘网1302的表面固定安装有固定块1303，固定块1303的内部固定安装有转轴1304，转轴1304的表面活动连接有卡臂1305，卡臂1305的表面固定安装有弹簧1306，上端盖1的表面固定安装有卡块1307，卡块1307的内部固定安装有螺钉1308。
本发明中，一级径向扇叶3和二级径向扇叶4均为径向对称离心叶片的形式。
本发明中，定子绕组6相互之间预留有通风槽路，且定子绕组6紧密缠绕在定子铁芯7的表面。
本发明中，定子轮毂5的内部设置有通风槽路。
本发明中，悬吊杆1201通过锁紧旋钮1203与限位板1202固定安装。
本发明中，卡环1209的内部固定安装有与传动杆1205相适配的轴承，且卡环1209通过锁紧螺母1210固定安装在固定杆1208的表面。
本发明中，固定块1303的内部开设有与卡臂1305相适配的活动槽，且转轴1304固定安装在活动槽的内部，保证卡臂1305能够转动，从而使得防尘网1302能够更加稳固。
本发明中，弹簧1306的一端固定安装在固定块1303的表面，另一端固定安装在卡臂1305的表面。
本发明中，卡臂1305与卡块1307的内部均开设有与螺钉1308相适配的螺纹孔，使得卡臂1305能够通过螺钉1308与卡块1307固定，防止其发生位移。
本发明中，卡臂1305通过转轴1304与固定块1303活动连接。
一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，包括以下方案：
一、将电机固定安装在底座1204的顶部，同时将传动轴1205穿过卡环1209，卡环1209通过锁紧螺母1210固定安装在固定杆1208的表面，将整个吊扇通过悬吊杆1201固定安装在指定区域。
二、旁路并联冷却设计方法
本发明提出的旁路并联冷却结构如图2所示，固有轴向风场从进风口2进风，一路是主风路，通过定子轮毂5内部的风路后从出风口11流出；另一路旁路风路，穿过铁芯槽路9风路汇入出风口11后流出。
三、旁路串激增压提升冷却效果的设计方法
旁路风路在增加上端盖1轴向长度的基础上，设计了一级径向扇叶3和二级径向扇叶4，用来为旁路风路首先两级串联激励，增加旁路风压。为了满足电机正向和反向旋转时都能起到增压效果，故将一级径向扇叶3和二级径向扇叶4设计成了“径向对称离心叶片”形式。
四、当传动轴1205转动时，带动散热叶片1301转动，从而加快空气流动，增加散热效果，同时能够有效防止灰尘对的影响，当防尘罩1302的表面沉积过多的灰尘时，卸下螺钉1308，转动卡臂1305，使其脱离卡块1307，即可将防尘罩1302拆卸。
综上所述，该冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，设计技术方案先进、合理、有效；保证了IP23防护等级；风路结构成本低，容易实现；散热效果好，降低了定子绕组6温升，提高了电机运行效率，增加了电机转矩密度，减小了电机重量，通过设置的安装结构12，将电机设置在吊扇的外部，保证散热效果的同时，还能保证结构更加稳固，避免吊扇在运行时产生晃动，从而保证电机的使用性能和使用寿命，本发明通过设置的外部散热结构13，使其在使用能够加快上端盖1处空气流动，从而大大提高散热效果，且方便方便对防尘网1302进行拆卸清洁，操作简单，实用性较高。
对于本领域技术人员而言，本发明不限于上述示例性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或范围的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，本发明的实施例是示例性的，而且是非限制性的。本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，包括上端盖(1)、进风口(2)、一级径向扇叶(3)、二级径向扇叶(4)、定子轮毂(5)、定子绕组(6)、定子铁芯(7)、转子永磁体(8)、铁芯槽路(9)、下端盖(10)、出风口(11)、安装结构(12)和外部散热结构(13)，其特征在于：所述上端盖(1)的内部开设有进风口(2)，所述上端盖(1)的表面设置有一级径向扇叶(3)和二级径向扇叶(4)，所述上端盖(1)的内壁设置有定子轮毂(5)，所述定子轮毂(5)的表面设置有定子绕组(6)，所述定子绕组(6)的内部固定安装有定子铁芯(7)，所述上端盖(1)的内壁固定安装有转子永磁体(8)，所述定子轮毂(5)的外表面设置有铁芯槽路(9)，所述上端盖(1)的底部固定安装有下端盖(10)，所述下端盖(10)的内部开设有出风口(11)，所述下端盖(10)的底部设置有安装结构(12)，所述上端盖(1)的外表面设置有外部散热结构(13)；
所述安装结构(12)包括悬吊杆(1201)、限位板(1202)、锁紧旋钮(1203)、底座(1204)、传动杆(1205)、转块(1206)、风叶(1207)、固定杆(1208)、卡环(1209)、锁紧螺母(1210)和安装区域(1211)，所述下端盖(10)的底部固定安装有安装区域(1211)，所述安装区域(1211)的表面固定安装有底座(1204)，所述底座(1204)的表面固定安装有限位板(1202)，所述限位板(1202)的内部设置有悬吊杆(1201)，所述悬吊杆(1201)的端头固定安装有锁紧旋钮(1203)，所述底座(1204)的内部活动连接有传动杆(1205)，所述传动杆(1205)的底端固定安装有转块(1206)，所述转块(1206)的表面固定安装有风叶(1207)，所述安装区域(1211)的底部固定安装有固定杆(1208)，所述固定杆(1208)的表面设置有卡环(1209)，所述卡环(1209)的表面设置有锁紧螺母(1210)；
所述外部散热结构(13)包括散热叶片(1301)、防尘网(1302)、固定块(1303)、转轴(1304)、卡臂(1305)、弹簧(1306)、卡块(1307)和螺钉(1308)，所述传动杆(1205)的端头固定安装有散热叶片(1301)，所述上端盖(1)的表面设置有防尘网(1302)，所述防尘网(1302)的表面固定安装有固定块(1303)，所述固定块(1303)的内部固定安装有转轴(1304)，所述转轴(1304)的表面活动连接有卡臂(1305)，所述卡臂(1305)的表面固定安装有弹簧(1306)，所述上端盖(1)的表面固定安装有卡块(1307)，所述卡块(1307)的内部固定安装有螺钉(1308)。
2.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机其特征在于：所述一级径向扇叶(3)和二级径向扇叶(4)均为径向对称离心叶片的形式。
3.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机特征在于：所述定子绕组(6)相互之间预留有通风槽路，且定子绕组(6)紧密缠绕在定子铁芯(7)的表面。
4.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述定子轮毂(5)的内部设置有通风槽路。
5.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述悬吊杆(1201)通过锁紧旋钮(1203)与限位板(1202)固定安装。
6.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述卡环(1209)的内部固定安装有与传动杆(1205)相适配的轴承，且卡环(1209)通过锁紧螺母(1210)固定安装在固定杆(1208)的表面。
7.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述固定块(1303)的内部开设有与卡臂(1305)相适配的活动槽，且转轴(1304)固定安装在活动槽的内部。
8.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述弹簧(1306)的一端固定安装在固定块(1303)的表面，另一端固定安装在卡臂(1305)的表面。
9.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述卡臂(1305)与卡块(1307)的内部均开设有与螺钉(1308)相适配的螺纹孔。
10.根据权利要求1所述的一种冷却风路用低噪声的工业吊扇用电机，其特征在于：所述卡臂(1305)通过转轴(1304)与固定块(1303)活动连接。
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