CN114498990A - 一种电机转子的内冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转子的内冷却结构，包括轴向设置在转子上的多个通风孔，通风孔的入口均匀分布于转子两侧的圆周上，每个通风孔的内径从外侧向内侧逐渐缩小，在轴向中心处截面积达到最小，同一轴线上的两个通风孔对称分布，多个通风孔的出口在转子内相连通，转子前后端面上分别贴合流动的圆环形散热片；本发明通过在转子中开设内缩式贯穿通风孔以实现通风，在保证不增大原有电机转子空间大小的基础上，优化转子内部换热效率。

Description

一种电机转子的内冷却结构

技术领域

本发明属于电机转子冷却技术领域，具体涉及一种电机转子的内缩式贯穿通风孔冷却结构。

背景技术

一般在电机处于工作状态下时，其核心工作部件的转子需要保持持续的运转。而在运转中会不断的产生损耗，并转换为热能，从而引起转子的温度提升。特别是在高速电机的设计中，过高的温度降低了电机运转的安全性，所以转子内部温度需要特别的关注。

而在高速旋转的转子中，难以使用水油等液体介质对转子进行冷却，所以一般采用空气冷却实现对转子的降温，且实施特殊的风路设计加强空气冷却的换热能力。

转子内的通风手段主要有两种：轴向通风和径向通风。目前所使用的轴向通风一般冷却路径较长，需要提供较大的风压来补偿通风孔道带来的损失，例如在转子前侧使用风扇等手段加强通风换热效果。但对于部分电机转子空腔空间有限，很难设置复杂的风路来加强换热，导致转子的冷却存在着困难。

现有的专利手段仅提供了转子空腔，但并未对转子内空气的流动结构进行优化改进研究，导致空腔内空气流动并不充分，换热效果不佳。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，加强电机转子内的换热能力，改善电机工作环境，本发明提出了一种电机转子的内冷却结构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电机转子的内冷却结构，包括轴向设置在转子上的多个通风孔，通风孔的入口均匀分布于转子两侧的圆周上，每个通风孔的内径从外侧向内侧逐渐缩小，在轴向中心处截面积达到最小，同一轴线上的两个通风孔对称分布，即轴向对应的通风孔具有相同的尺寸形状，内部冷却流体为空气，形成内缩式贯穿风冷通道，多个通风孔的出口在转子内相连通，所述的转子前后端面上分别设有贴合流动的圆环形散热片，散热片包括与所述出入口连通的中心孔和旋绕中心孔的多个换热肋片，所述的换热肋片分布在与中心孔同心的多个圆周上，每个圆周上的换热肋片都具有弧形截面且尺寸相同，圆环从中心向外侧半径逐渐扩大，每层圆环的各个换热肋片具有相同的半径和厚度，每个圆周上相邻两个换热肋片之间形成风道，多层换热肋片的风道位于圆环的一条半径上。

所述的一种电机转子的内冷却结构，其通风孔数目为六个或以上。

所述的一种电机转子的内冷却结构，其通风孔构成相同，具有相同的截面。

所述的一种电机转子的内冷却结构，每层换热肋片的距离一致。

所述的一种电机转子的内冷却结构，每个圆周上相邻两个换热肋片的距离一致。

所述的一种电机转子的内冷却结构，其换热肋片有5层，每层有16片。

本发明的有益效果是：本发明通过在转子中开设内缩式贯穿通风孔以实现通风，在保证不增大原有电机转子空间大小的基础上，优化转子内部换热效率；本发明内缩式贯穿通风孔冷却结构能为转子内的空气铺设风路，加强通风孔内的流体流速，从而增强换热能力，达到改善转子温度过高的效果。

附图说明

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明转子的内部结构示意图；

图4是本发明转子的侧视图；

图5是本发明圆环形散热片的立体图；

图6是本发明圆环形散热片的侧视图。

各附图标记为：1—转子，2—通风孔，3—散热片，31—换热肋片，32—中心孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明进一步说明。

如图1至图4所示，本发明公开的一种电机转子的内冷却结构，包括轴向垂直贯穿转子1近一半的六个或以上通风孔2，每个通风孔构成相同，具有相同的截面，通风孔2的入口均匀分布于转子1两侧的圆周上，每个通风孔2的内径从外侧向内侧逐渐缩小，在轴向中心处截面积达到最小，同一轴线上的两个通风孔2对称分布，即轴向对应的通风孔2具有相同的尺寸形状，内部冷却流体为空气，形成内缩式贯穿风冷通道，多个通风孔2的出口在转子1内相连通。

本发明转子1轴心设置通孔，可将转子1部分掏空，得到一个与通孔同心的圆筒部，圆筒部通过径向布置的支板固定，圆筒部内径从外到内逐渐变小为零，即圆筒部在中间段与转子1形成一体式结构，这样相邻两个支板与转子1、圆筒部之间就形成了通风孔2：流体从通风孔2的两端外侧壁面进入，至最中心处后会向内侧壁面流动，最终沿内侧壁面向转子1外部流出，即电机外侧的风同侧进同侧出。

流体从通风孔2外侧由于离心作用进入通风孔2内，沿着通风孔2外侧壁面向通风孔2中心流动，在流体抵达转子1轴向中心处后，会因为与另一侧的来流相遇，使两侧来流均反向沿通风孔2内侧壁面流出。其间，在流体流入时通风孔2截面积逐渐缩小，导致流体流动速度逐渐增加，以此来保证流体在转子1轴向中心处仍能保持较大的速度，这样内部的换热能力得到了提升。

进一步，两侧通风孔2的大小形状可不相同；同一圆侧通风孔2尺寸形状可不相同；在通风孔2壁面也可设置采用线性的收缩方式，也可以采用不同的曲线形式实现通风孔2截面的收缩；两侧通风孔2可贯穿可不贯穿，通过修改不同倾斜角的收缩程度调整中心处是否贯穿。

如图5和图6所示，本发明在转子1前后端面上分别贴合流动的圆环形散热片3，散热片3包括与所述出入口连通的中心孔32和旋绕中心孔32的多个换热肋片31，所述的换热肋片31分布在与中心孔32同心的多个圆周上，每个圆周上的换热肋片31都具有弧形截面且尺寸相同，圆环从中心向外侧半径逐渐扩大，每层圆环的各个换热肋片31具有相同的半径和厚度，每个圆周上相邻两个换热肋片31之间形成风道，多层换热肋片31的风道位于圆环的一条半径上，而且每层换热肋片31的距离一致，每个圆周上相邻两个换热肋片31的距离一致，优选换热肋片31有5层，每层有16片。

进一步，散热片3的各个换热肋片31可以不采用均匀分布的形式，而采用适合相应流动的散热形式；相邻两层换热肋片31之间的距离可以不固定，采用交叉排布的形式。

此外，需要说明的是上述描述的内冷却结构应用了具体的个例对本发明进行了阐述，以上的实施例只是为了帮助理解本发明的方法和核心思想；同时，任何本领域的一般技术人员，对于以本发明的思想为基础，在具体实施和应用时均会有所改变，此类均应属于本发明的保护范围。综上所述，本发明说明书不应为本发明保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种电机转子的内冷却结构，包括轴向设置在转子（1）上的多个通风孔（2），通风孔（2）的入口均匀分布于转子（1）两侧的圆周上，其特征在于：每个通风孔（2）的内径从外侧向内侧逐渐缩小，同一轴线上的两个通风孔（2）对称分布，多个通风孔（2）的出口在转子（1）内相连通，所述的转子前后端面上分别设有圆环形散热片（3），散热片（3）包括与所述出入口连通的中心孔（32）和旋绕中心孔（32）的多个换热肋片（31），所述的换热肋片（31）分布在与中心孔（32）同心的多个圆周上，每个圆周上的换热肋片（31）都具有弧形截面且尺寸相同，每个圆周上相邻两个换热肋片（31）之间形成风道，多层换热肋片（31）的风道位于圆环的一条半径上。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子的内冷却结构，其特征在于，所述的通风孔（2）数目为六个或以上。

3.根据权利要求2所述的一种电机转子的内冷却结构，其特征在于，每个通风孔（2）截面相同。

4.根据权利要求1所述的一种电机转子的内冷却结构，其特征在于，每层换热肋片（31）的距离一致。

5.根据权利要求1所述的一种电机转子的内冷却结构，其特征在于，每个圆周上相邻两个换热肋片（31）的距离一致。

6.根据权利要求4或5所述的一种电机转子的内冷却结构，其特征在于，所述的换热肋片（31）有5层，每层有16片。

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