CN116247876A - 一种油冷变桨电机结构 - Google Patents

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黄志勇
张智勇
胡苗苗
戴南斌
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Abstract

本发明的油冷变桨电机结构，电机包括内置定子组件、转子组件的机壳，机壳腔由两端的前端盖和后端盖密封；转子组件包括透过前端盖和后端盖的转轴，和环转轴固设的转子铁心；定子组件包括环套转子铁心的定子铁心；沿轴向，于定子铁心的外表面设有若干条油槽，于转子铁心设有若干通透的油道；于前端盖设有若干用于进出润滑油的端盖孔。其根据变桨电机随风车旋转而产生的自身位置变换，靠重力将减速器润滑油引入机壳内部并循环，实现定子组件和转子组件的充分冷却散热。有效提升了电机的散热效率，提升其功率的上升空间，同时可进一步简化电机的结构，缩减电机的体积和重量，为变桨电机的小型化设计提供了可行性，具有很强的实用性和广泛的适用性。

Description

一种油冷变桨电机结构
技术领域
本发明涉及一种电机结构，具体涉及一种油冷变桨电机结构，属于油冷电机系统技术领域。
背景技术
变桨电机作为风电变桨系统的核心部件，其可靠性和可持续性备受客户关注，同时在变桨电机轻量化发展的背景下，电机的散热冷却技术也成为电机开发的一项重要内容，目前市场上最广泛采用的为自然风冷技术方案。
由于变桨电机采用自然风冷散热技术，考虑散热设计需求，其对应设计的电机体积臃肿且重量大，进一步限制了电机小型化的发展，使得轻量化的电机开发陷入瓶颈。
为解决这一问题，有必要将电机从自然风冷转换为油冷，为可以进一步实现轻量化电机的开发，尤其是解决电机小型化以及高效散热这一难题，最终实现轻量化变桨电机的开发奠定技术基础。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种油冷变桨电机结构。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种油冷变桨电机结构，电机包括内置定子组件、转子组件的机壳，机壳腔由两端的前端盖和后端盖密封；转子组件包括透过前端盖和后端盖的转轴，和环转轴固设的转子铁心；定子组件包括环套转子铁心的定子铁心；
沿轴向，于所述定子铁心的外表面设有若干条油槽；
沿轴向，于所述转子铁心设有若干通透转子铁心对侧面的油道；
于所述前端盖设有若干用于进出润滑油的端盖孔。
上述油道沿周向等间距设置。
上述端盖孔沿周向等间距设置。
进一步的，上述端盖孔沿周向等间距设置，并与油道对应。
上述转子铁心包括若干片铁心板，所述铁心板设有若干通透两侧面的铁心孔；
沿轴向，若干铁心孔串接构成油道。
上述转子铁心的两侧分别设有转子端板；
所述转子端板设有与油道对应的端板孔。
上述后端盖的另一侧装配制动器；
近制动器一侧，所述后端盖设有环轴承的油封；所述油封作用于轴承，且轴承相对油封旋转。
上述前端盖的另一侧装配减速器，所述端盖孔用于通减速器的润滑油。
本发明的有益之处在于：
本发明的一种油冷变桨电机结构，根据变桨电机随风车旋转而产生的自身位置变换，靠重力将减速器润滑油引入变桨电机内部并循环，进而实现电机的定子组件和转子组件的充分冷却散热。对于永磁同步电机的变桨伺服电机而言，带绕组线圈的定子组件和带永磁体的转子组件是电机发热的主要来源，尤其为定子组件是变桨电机发热和限温运行的主要部件，本发明的油冷变桨电机结构，有效提升了电机的散热效率，进而提升其功率的上升空间，同时便于进一步简化电机的结构，缩减电机的体积和重量，为变桨电机的小型化设计提供了可行性，具有很强的实用性和广泛的适用性。
附图说明
图1为油冷变桨电机的结构示意图。
图2为油冷变桨电机的结构示意图的剖视图。
图3为定子铁心的结构示意图。
图4为转子铁心的结构示意图。
图5为转子端板的结构示意图。
图6为位置1和位置2的电机油路示意图。
图7为位置1和位置2的油路模型框图。
附图中标记的含义如下：
1、前端盖组件，11、前端盖，111、端盖孔，112、第一轴承孔，12、第一轴承，13、第一密封圈；
2、定子组件，221、定子绕组，222、定子铁心，223、油槽；
3、转子组件，31、转子端板，311、端板孔，32、转子铁心，321、铁心孔，33、转轴；
4、后端盖组件，41、后端盖，42、第二轴承，43、油封，44、制动器，45、第二密封圈，
5、机壳。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。
一种油冷变桨电机结构，由前端盖组件1、后端盖组件4、机壳5、定子组件2和转子组件3组成。
前端盖组件1包括前端盖11、第一密封圈13和第一轴承12。前端盖11装配在机壳5的前端，衔接处由第一密封圈13密封；前端盖11设有通透的第一轴承孔112，第一轴承12装配在第一轴承孔112处；环第一轴承孔112，沿周向，前端盖11还设有若干端盖孔111。
后端盖组件4由后端盖41、第二轴承42、油封43、制动器44和第二密封圈45组成。后端盖41装配在机壳5的后端，衔接处由第二密封圈45密封。后端盖41设有通透的、与第一轴承孔112对应的第二轴承42孔，第二轴承42装配在第二轴承42孔处。
转轴33置于机壳5内，两端分别通过第一轴承12、第二轴承42透出机壳5。于后端盖41的另一侧装配制动器44，且于近制动器44的一侧，后端盖41设有环轴承的油封43，即油封43固定在后端盖41上，制动器44与机壳5内腔通过油封43隔绝。油封43作用于轴承且轴承相对油封43旋转。
定子组件2装配在机壳5内，并由前端盖组件1和后端盖组件4密封。定子组件2包括定子绕组221和定子铁心222，在定子铁心222外表面沿轴向设有油槽223，该油槽223在机壳5内联通定子组件2两端。
转子组件3包括转轴33、转子铁心32和两个转子端板31。转子铁心32于机壳5内固设在转轴33上，转子端板31固设在转子铁心32的两侧面。转子铁心32由若干片铁心板组成；沿周向，铁心板上设有若干铁心孔321；沿轴向，若干铁心孔321连通构成油道，且油道通透两端的转子端板31，于转子端板31处的油道为端板孔311。
优选的，前端盖11的端盖孔111与油道对应，即处于油道的延长线上。
使用时，如图6所示，于本发明的变桨电机与减速器装配后随风车公转发生位置变化，在变桨电机随风车旋转至位置1时，减速器润滑油因重力从减速器进入电机机壳内，润滑油再经油道和油槽浸润定子铁心和转子铁心，吸附热量；在变桨电机随风车旋转至位置2时，电机润滑油因重力从机壳内回流至减速器，并带出吸附的热量。润滑油在减速器和电机间往复流动，形成内循环流动的润滑油充分完成了对电机的定子组件2和转子组件3的冷却散热。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种油冷变桨电机结构，电机包括内置定子组件、转子组件的机壳，机壳腔由两端的前端盖和后端盖密封；转子组件包括透过前端盖和后端盖的转轴，和环转轴固设的转子铁心；定子组件包括环套转子铁心的定子铁心；其特征在于，
沿轴向，于所述定子铁心的外表面设有若干条油槽；
沿轴向，于所述转子铁心设有若干通透转子铁心对侧面的油道；
于所述前端盖设有若干用于进出润滑油的端盖孔。
2.根据权利要求1所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述油道沿周向等间距设置。
3.根据权利要求1所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述端盖孔沿周向等间距设置。
4.根据权利要求2所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述端盖孔沿周向等间距设置，并与油道对应。
5.根据权利要求1所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述转子铁心包括若干片铁心板，所述铁心板设有若干通透两侧面的铁心孔；
沿轴向，若干铁心孔串接构成油道。
6.根据权利要求1所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述转子铁心的两侧分别设有转子端板；
所述转子端板设有与油道对应的端板孔。
7.根据权利要求1所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述后端盖的另一侧装配制动器；
近制动器一侧，所述后端盖设有环轴承的油封；所述油封作用于轴承，且轴承相对油封旋转。
8.根据权利要求1所述的一种油冷变桨电机结构，其特征在于，所述前端盖的另一侧装配减速器，所述端盖孔用于通减速器的润滑油。
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