CN116191769A - 一种壳体剖分式的高效风冷电机结构 - Google Patents

一种壳体剖分式的高效风冷电机结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，包括机壳、机座、风冷系统，机壳内设置有定子铁芯，线圈，转子，机壳的两端设置有端盖，风冷系统包括冷却风室、散热管、离心风机，冷却风室沿机壳的外周设置，散热管沿冷却风室沿轴向方向设置，离心风机安装在机壳上，离心风机与冷却风室连通，散热管内部流通循环热风，电机内部热风经散热管进入机壳的冷却风室来冷热交换，离心风机的风向自上而下，由冷却风冷却电机；对电机中心高降低设计，降低中心高可使得电机在相同功率的情况下，占地面积更小，在降低中心高的基础上，采用上下剖分可拆卸的连接形式，同时在电机前后两端面加上端环，增加结构强度。

Description

一种壳体剖分式的高效风冷电机结构
技术领域
本发明涉及风冷电机技术领域，具体为一种壳体剖分式的高效风冷电机结构。
背景技术
GB/T10446《Y系列10kV三相异步电动机技术条件》中电机中心高最小为450毫米，现市场对于电机降低中心高的设计需求越发增加，10kV电机最低中心高为450毫米已经无法满足市场的需求。
当中心高降低时，电机的壳体，散热结构等都需要做出相应的修改，对于电机各装置的强度要求也很大，中心高降低使得电机下半部分的散热效果会降低；中国专利申请号202121456921.0公开了，采用电机壳体上下剖分可拆卸的连接形式解决电机装配上的热套而产生的误差的问题，但实际的过盈量可根据合理的理论值与经验值解决。目前，电机常规的冷却方式采用自然冷却、机壳带散热筋通风冷却、水冷却等；自然冷却的冷却效果差，一般适用于小功率电机；机壳带散热筋冷却，则需要在电机尾端外加风扇，此时电机的风损较大，电机效率差，针对上述问题提出了一种壳体剖分式的高效风冷电机结构。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，对电机中心高降低设计，降低中心高可使得电机在相同功率的情况下，占地面积更小，在降低中心高的基础上，采用上下剖分可拆卸的连接形式，同时在电机前后两端面加上端环，增加结构强度，通过冷却系统的设计，提高了电机安全性能，操作简单方便，给企业带来了很大的经济效益，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，包括机壳、机座、风冷系统，机壳内设置有定子铁芯，线圈，转子，机壳的两端设置有端盖，风冷系统包括冷却风室、散热管、离心风机，冷却风室沿机壳的外周设置，散热管沿冷却风室沿轴向方向设置，离心风机安装在机壳上，离心风机与冷却风室连通，散热管内部流通循环热风，电机内部热风经散热管进入机壳的冷却风室来冷热交换，离心风机的风向自上而下，由冷却风冷却电机，电机采用降低中心高的设计，机壳采用上下剖分可拆卸的连接形式。
进一步的，所述机壳包括电机上半壳体和电机下半壳体，电机上半壳体在长度方向上与电机下半壳体相贴合的部分向外伸出一部分长度，电机上半壳体与电机下半壳体之间可拆卸连接，并在该结合面处设置有密封垫。
进一步的，所述电机上半壳体和电机下半壳体的贴合面沿其长度方向分别延伸出平板，该平板之间可拆卸连接，平板与电机的机壳之间存留有间隙。
进一步的，机壳沿两端内壁向内分别设置端环，端环采用上下拆分的形式。
进一步的，电机整体的中心高度要低于机壳的中心高度。
进一步的，冷却风室由上而下逐渐变窄，冷却风室包括上冷却风室和下冷却风室，上冷却风室设置在电机上半壳体外周，下冷却风室设置在电机下半壳体的外周，下冷却风室不设置散热管，上冷却风室中的散热管与机壳内腔连通。
进一步的，上冷却风室由上端面挡板、上风室盖板、连接盘组成，上风室盖板与上端面挡板固定连接，上风室盖板上开设有开口，用于固定连接盘。
进一步的，连接盘的侧面开设有与冷却风室连通的圆孔，沿电机的机壳周向方向上安装筋板，筋板设置机壳的外部与散热管之间。
进一步的，下冷却风室由下端面挡板、下风室盖板组成，用于冷却风的流通，下冷却风室上开设出风口。
进一步的，电机下半壳体上安装有主接线盒与测温接线盒，下风室盖板与机壳上开设有开口，用于与主接线盒和测温接线盒固定连接，电机下半壳体的下部设置有机座。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中进行电机中心高降低设计，降低中心高可使得电机在相同功率的情况下，占地面积更小；在降低中心高的基础上，为满足电机机壳的机械强度，采用上下剖分可拆卸的连接形式，同时在电机前后两端面加上端环，端环也分为上下两部分，上下剖分可拆卸的连接形式，使得电机为定子铁芯安装线圈与电机机壳加工的工作同时分开进行，大大节省工期；在降低中心高之后，电动机内部的定子铁芯，转子，线圈需要冷却系统散热，在电机上设置散热管，内部的热量经散热管与机壳设置的冷却风室冷热交换，通过冷却系统的改善，提高了电机安全性能，操作简单方便，给企业带来了很大的经济效益。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构示意图。
图3为本发明电机结构拆分结构示意图；
图4为本发明上冷却风室去除盖板结构示意图。
图中：1机座、2端环、3冷却风室、4离心风机、5定子铁芯、6线圈、7转子、8电机上半壳体、9散热管、10电机下半壳体、11平板、12上端面挡板、13上风室盖板、14连接盘、15筋板、16通风道、17下端面挡板、18下风室盖板、19主接线盒、20测温接线盒、21出风口。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，包括机座1，机壳，机壳沿两端内壁向内设置端环2，机壳的外周设置的冷却风室3，离心风机4；离心风机安装在机壳上，离心风机与冷却风室连通，电机采用降低中心高的设计，中心高是从机座底脚平面到转子中心的高度，使电机在功率相同的情况下，占地面积更小；机壳内设置有定子铁芯5，线圈6，转子7；机壳是上下壳体剖分的，定子铁芯与线圈是打开剖分的机壳后装配进去的；电机上半壳体8外周设置的风室内通以若干个与机壳内腔连通的散热管9，电机内部热风经散热管进入冷却风室内来冷热交换；由于电机中心高降低较多，所以电机下半壳体10散热装置会减少很多，进而下半壳体不采用散热管装置，直接采用冷却风室。
电机的机壳采用上下剖分可拆卸的连接形式，分为电机上半壳体和电机下半壳体，其中，电机上半壳体在长度方向上与电机下半壳体相贴合的部分向外伸出一部分长度，同时电机上半壳体与电机下半壳体之间的结合面采用可拆卸的方式连接，可拆卸的方式可以采用螺接或卡接等方式，进而电机上半壳体与电机下半壳体共同围成一个整体；为加强电机的机械强度，在电机的机壳沿两端内壁向内设置端环，端环也采用上下拆分的形式，电机上、下壳体的贴合面沿其长度方向延伸出一个平板11，延伸出的平板之间可拆卸连接，使上、下壳体进行贴合，形成一个整体机壳，同时，延伸出的平板与电机的外壳之间存留有一定的而距离，以方便风的流通。
电机上半壳体安装有散热管，电机运行时内部热风经散热管进入冷却风室内来冷热交换，进而达到冷却效果。
电机的上冷却风室由上端面挡板12、上风室盖板13、连接盘14组成，上风室盖板分为两部分，上风室盖板与上端面挡板采用螺接的方式，在上风室盖板上开设开口用于固定连接盘，在上风室内设置固定柱，与连接盘连接，同时能支撑起连接盘，沿机壳周向方向上安装筋板15，筋板安置在机壳的外部与散热管道之间，进一步加强电机的机械强度，同时为冷却风提供风路；连接盘与通风道16螺接，冷却风由离心风机吹出经过通风道，再经过连接盘进入电机的冷却风室，最终由下壳体的出风口21处排出，在连接盘上开设有圆孔，使得风的路径更加流畅，风路由上而下逐渐变窄，风压逐渐增强。
电机的下冷却风室由下端面挡板17、下风室盖板18组成，用于冷却风的流通。
上端面挡板12与端环之间留有一定距离，用来安置散热管。
电机下半壳体上安装有主接线盒19与测温接线盒20，在下风室盖板与电机的内壳上开设有开口，用于与主接线盒和测温接线盒固定连接。
电机机壳采用上下剖分可拆卸的连接形式，使得机壳加工与电机定子下线工作可同时分开进行，进而加快工期，最终只需要装配在一起即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (10)

1.一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，包括机壳、机座（1）、风冷系统，机壳内设置有定子铁芯（5），线圈（6），转子（7），机壳的两端设置有端盖，其特征在于：风冷系统包括冷却风室（3）、散热管（9）、离心风机（4），冷却风室（3）沿机壳的外周设置，散热管（9）沿冷却风室（3）沿轴向方向设置，离心风机（4）安装在机壳上，离心风机（4）与冷却风室（3）连通，散热管（9）内部流通循环热风，电机内部热风经散热管（9）进入机壳的冷却风室（3）来冷热交换，内部铁芯上的热量经机壳传导后经离心风机风量冷却，离心风机的风向自上而下，由冷却风冷却电机，电机采用降低中心高的设计，机壳采用上下剖分可拆卸的连接形式。
2.根据权利要求1所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：所述机壳包括电机上半壳体（8）和电机下半壳体（10），电机上半壳体（8）在长度方向上与电机下半壳体（10）相贴合的部分向外伸出一部分长度，电机上半壳体（8）与电机下半壳体（10）之间可拆卸连接，并在该结合面处设置有密封垫。
3.根据权利要求2所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：所述电机上半壳体（8）和电机下半壳体（10）的贴合面沿其长度方向分别延伸出平板（11），该平板（11）之间可拆卸连接，平板（11）与电机的机壳之间存留有间隙。
4.根据权利要求2所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：机壳沿两端内壁向内分别设置端环（2），端环（2）采用上下拆分的形式。
5.根据权利要求1所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：电机整体的中心高度要低于机壳的中心高度。
6.根据权利要求2所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：冷却风室（3）由上而下逐渐变窄，冷却风室（3）包括上冷却风室和下冷却风室，上冷却风室设置在电机上半壳体（8）外周，下冷却风室设置在电机下半壳体（10）的外周，下冷却风室不设置散热管，上冷却风室中的散热管与机壳内腔连通。
7.根据权利要求6所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：上冷却风室由上端面挡板（12）、上风室盖板（13）、连接盘（14）组成，上风室盖板（13）与上端面挡板（12）固定连接，上风室盖板（13）上开设有开口，用于固定连接盘（14）。
8.根据权利要求7所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：连接盘（14）的侧面开设有与冷却风室连通的圆孔，连接盘（14）通过通风道（16）与离心风机（4）连接，沿电机的机壳周向方向上安装筋板（15），筋板（15）设置机壳的外部与散热管（9）之间。
9.根据权利要求7所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：下冷却风室由下端面挡板（17）、下风室盖板（18）组成，用于冷却风的流通，下冷却风室上开设出风口（21）。
10.根据权利要求6或9所述的一种壳体剖分式的高效风冷电机结构，其特征在于：电机下半壳体（10）上安装有主接线盒（19）与测温接线盒（20），下风室盖板（18）与机壳上开设有开口，用于与主接线盒（19）和测温接线盒（20）固定连接，电机下半壳体（10）的下部设置有机座（1）。
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