CN204517574U - 紧凑型电机冷却结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种紧凑型电机冷却结构，解决了现有高转矩密度电机存在的冷却结构部件多，结构复杂，电机热源部件散热效果差，机壳体积大等技术问题。它包括设置在电机机壳内的冷却管和通风回路，其技术要点是：冷却管设置在相对布置的机壳内圆周面凹槽与定子冲片外缘凹槽内，并沿机壳内圆周面往复排列成连续U形的弯管，机壳内壁和定子冲片外缘之间的空腔被连续排列的冷却管间隔成多条散热通风道，散热通风道与电机内部通风道连通形成通风回路。其结构设计紧凑，使用安全可靠，不仅减轻电机的重量，而且还节约成本，在有效提高电机转矩密度的同时，有效降低电机内各部件的温度和过热点的产生，提高散热效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机部件结构，特别是一种用于提高电机散热性能的紧凑型电机冷却结构。
背景技术
随着电机行业的迅猛发展，对电机的体积要求越来越小，继而要求电机单位体积的转矩密度也越来越大。这样也就导致电机各部件的温升越来越高，直接影响到电机的使用寿命。为此，必须改进电机的散热方式和散热强度，保证电机安全可靠地使用。
目前，高转矩密度电机主要采用机壳水冷的方式。其冷却结构一般由机壳内套、水道筋、机壳外套和密闭环等部件组成。其散热途径是热量通过定子铁心传至机壳内套，利用冷却水将电机内部热量带走，从而降低电机整体的温度，使其温升达到要求范围。这种冷却结构虽然可以带走电机内部热量，降低温升，但是电机内部空气流动性能则较差，不能使各个热源部件的热量均匀散出，容易使热量聚集在某一部位或某一点，如定子冲片，造成局部过热，而且该冷却结构部件多，结构复杂，减小机壳体积难度大，热量传递效果差，因此，降低了电机运行的可靠性和绝缘材料的使用寿命。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种紧凑型电机冷却结构，解决了现有高转矩密度电机存在的冷却结构部件多，结构复杂，电机热源部件散热效果差，机壳体积大等技术问题，其结构设计紧凑，使用安全可靠，不仅减轻电机的重量，而且还节约成本，在有效提高电机转矩密度的同时，有效降低电机内各部件的温度和过热点的产生，提高散热效率。
本实用新型所采用的技术方案是：该紧凑型电机冷却结构包括设置在电机机壳内的冷却管和通风回路，其技术要点是：所述冷却管设置在相对布置的机壳内圆周面凹槽与定子冲片外缘凹槽内，并沿机壳内圆周面往复排列成连续U形的弯管。机壳内壁和定子冲片外缘之间的空腔被连续排列的冷却管间隔成多条散热通风道，该散热通风道与电机内部通风道连通形成通风回路。
所述冷却管的进水口和出水口均设置在电机的非驱动侧。
本实用新型具有的积极效果是：由于本实用新型采用将冷却管设置在相对布置的机壳内圆周面凹槽与定子冲片外缘凹槽内，并沿机壳内圆周面往复排列成连续U形的弯管，所以结构设计紧凑，使用安全可靠。该结构使冷却管更加充分紧密的被夹持在机壳与定子冲片之间，并且增大了冷却管与机壳内壁和定子冲片的接触面积。由于定子冲片是主要的热源部件，因此能够有效、快速的对定子冷却，冷却空气的换热更加均匀，有效地消除局部过热点。尤其是该结构节省了原有的机壳内套等部件，除去一般水冷系统中存在的其他热阻，因而更易于电机中冷却水带走电机的热量，有利于降低电机的温升；再有，机壳内壁和定子冲片外缘之间的空腔被连续排列的冷却管间隔成多条散热通风道，能够有效地将电机内部的热量吸收，降低电机各部件的温度。另外，本实用新型使机壳的厚度比传统水冷形式电机的机壳更薄，可以减少电机机壳的厚度缩小为原来的85%，大大缩小了电机的外形尺寸。不仅减轻电机的重量，而且还节约成本；冷却管与散热通风道之间相对独立，也保证了电机的密闭性能良好，大大节省了机壳内部空间，在有效提高电机转矩密度的同时，有效降低电机内各部件的温度和过热点的产生，提高散热效率。因此，本实用新型解决了现有高转矩密度电机存在的冷却结构部件多，结构复杂，电机热源部件散热效果差，机壳体积大等技术问题。
附图说明
以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的一种结构示意图；
图2是图1中的冷却管道展开结构示意图；
图3是图1沿A-A线的剖视图。
图中序号说明：1 机壳内圆周面凹槽、2 定子冲片外缘凹槽、3 机壳、4 冷却管、5 定子冲片、6散热通风道、7转子通风孔、8 转子、9 进水口、10 出水口、11 内部通风道。
具体实施方式
为了使本实用新型易于理解，根据图1～3详细说明本实用新型的具体结构，实施例如图1所示，本实用新型是在高转矩密度电机内设置的一种紧凑型电机冷却结构，它包括设置在电机机壳3内的冷却管4和通风回路，冷却管4设置在相对布置的机壳内圆周面凹槽1与定子冲片外缘凹槽2内（图中所示部位为拆除冷却管后的机壳内圆周面凹槽和定子冲片外缘凹槽），并沿机壳内圆周面往复排列成连续U形的弯管。机壳内圆周面凹槽1是沿轴向设置的多条凹槽，定子冲片外缘凹槽2也是沿轴向设置的多条凹槽，在相对布置的两凹槽中插入铜质的冷却管4，并使冷却管充分紧密的被夹持在机壳3与定子冲片5之间，冷却管与外部冷却设备连通，从而实现外部冷却水的循环流通，冷却管4采用铜质插管结构可以减少焊点，防止冷却液体渗入电机内部，保证绝缘系统的安全使用，降低电机的故障率。如图2所示，冷却水的流动过程，箭头为冷却水流动方向，外部冷却水从冷却管4的进水口9进入，在管道内流动运行一圈后从出水口10流出，实现电机内部水冷散热，作为进一步改进，冷却管的进水口9和出水口10均设置在电机的非驱动侧，更有利于冷却水循环，提高热交换效率。
机壳3内壁和定子冲片5外缘之间的空腔被连续排列的冷却管4间隔成多条散热通风道6，该散热通风道6与电机内部通风道11连通形成通风回路。该结构使得电机内部热风可以通过通风回路与冷却管直接散热，减少了热量传递长度，电机内部通风道11包括径向通风道和轴向通风道。如图3所示，电机内部风冷却循环，箭头为空气流动方向，通过内风扇转动实现电机内部空气流动，空气从转子8的转子通风孔7流入到轴向通风道，再通过径向通风道进入散热通风道6，最后在内风扇带动下流回到转子通风孔7，完成空气循环。电机中整个热交换过程首先是电机内部热交换，通过内部风扇带动电机内部空气流动，将电机各发热点的热量从转子通风孔7和内部通风道11流入散热通风道6后与冷却管4中的冷却水进行热交换，而冷却管中的热量则是通过外部冷却设备进行交换。
Claims (2)
1.一种紧凑型电机冷却结构，它包括设置在电机机壳内的冷却管和通风回路，其特征在于：所述冷却管设置在相对布置的机壳内圆周面凹槽与定子冲片外缘凹槽内，并沿机壳内圆周面往复排列成连续U形的弯管，机壳内壁和定子冲片外缘之间的空腔被连续排列的冷却管间隔成多条散热通风道，该散热通风道与电机内部通风道连通形成通风回路。
2.根据权利要求1所述的紧凑型电机冷却结构，其特征在于：所述冷却管的进水口和出水口均设置在电机的非驱动侧。
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