CN217956898U - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电机，电机壳体侧壁内嵌有轴向延伸的水冷通道，电机壳体侧壁外面的两端设置有连通水冷通道并用于冷却液进出的进水口和出水口，电机壳体的末端设置有风机壳体，风机壳体内安装有风机转轴、风机转子和风机定子，风机转轴与电机转轴同轴布置，且风机转轴的末端连接有风扇，风机壳体外部设置有通过风扇连通的进风通道和出风通道，且进风通道和出风通道分别连通电机壳体内部腔体，风机转轴驱动风扇旋转，使出风通道内的空气由进风通道进入电机壳体内部腔体，流经电机转子和电机定子之间的缝隙流回出风通道。节省了电机的高度空间，采用轴向紧凑布置，减小了电机的总体积，提高功率密度，结构简单紧凑，节约空间，降低电机制造成本。

Description

一种电机

技术领域

本实用新型涉及电气设备领域，特别是涉及一种电机。

背景技术

随着各项环保政策的落地，电机行业正朝着高效节能、高功率密度的方向发展，同功率等级的电机尺寸越做越小，电机单位体积散热功率增大，对电机冷却设计带来挑战。

为了保证电机稳定运行，需要对电机转子和电机定子均进行有效冷却。但是现有技术中，难以适应电机变工况冷却需求，尤其是对电机中低速和变负荷运行工况的冷却效果差或冷却效率低，且电机冷却结构集成度不高，结构不紧凑，仅适用于体积较大的电机。

因此，如何提供一种冷却效果稳定高效的电机是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电机，结构简单紧凑，节约空间，降低电机制造成本，散热效果良好，适用性强。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种电机，包括电机壳体以及安装于所述电机壳体内的电机转轴、电机转子和电机定子，所述电机壳体侧壁内嵌有轴向延伸的水冷通道，所述电机壳体侧壁外面的两端设置有连通所述水冷通道并用于冷却液进出的进水口和出水口，所述电机壳体的末端设置有风机壳体，所述风机壳体内安装有风机转轴、风机转子和风机定子，所述风机转轴与所述电机转轴同轴布置，且所述风机转轴的末端连接有风扇，所述风机壳体外部设置有通过所述风扇连通的进风通道和出风通道，且所述进风通道和所述出风通道分别连通所述电机壳体内部腔体，所述风机转轴驱动所述风扇旋转，使所述出风通道内的空气由所述进风通道进入所述电机壳体内部腔体，流经所述电机转子和所述电机定子之间的缝隙流回所述出风通道。

优选地，所述电机壳体包括电机套筒以及安装于所述电机套筒两端的电机首端盖和电机末端盖，所述电机套筒包括同轴布置的外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间的间隙夹层为所述水冷通道。

优选地，所述进水口设置于所述外壁的末端，所述出水口设置于所述外壁的首端。

优选地，所述电机末端盖上设置有连通所述进风通道的进风口，所述电机套筒首端设置有连通所述出风通道的出风口。

优选地，所述风机壳体外套装有内风罩，所述内风罩和所述风机壳体之间的空间间隔为所述进风通道，所述内风罩外套装有外风罩，所述外风罩向首端延伸密封包裹所述电机套筒，所述外风罩与所述内风罩、所述末端盖及所述电机套筒之间的空间间隔为所述出风通道，所述风扇安装于所述内风罩末端，所述风扇的中部进风且四周出风。

优选地，所述电机末端盖上沿周向均匀布置有多个所述进风口，所述电机套筒首端沿周向均匀布置有多个所述出风口。

优选地，所述外风罩包括依次连接的首端风罩和末端风罩，所述首端风罩套装于所述电机套筒外周，所述末端风罩套装于所述内风罩外周。

优选地，所述电机转轴末端和所述风机转轴首端通过风机轴承铰接，所述风机定子连接变频调速电源。

优选地，所述电机转轴末端伸入所述风机壳体内部，所述电机转轴末端面上设置有定位孔，所述风机轴承安装于所述定位孔内，所述风机转轴的首端伸出所述定位内。

优选地，所述风机壳体包括风机套筒以及安装于所述风机套筒末端的风机末端盖，所述风机套筒首端固定连接所述电机末端盖，所述风机转轴末端穿过所述风机末端盖连接所述风扇。

本实用新型提供一种电机，包括电机壳体以及安装于电机壳体内的电机转轴、电机转子和电机定子，电机壳体侧壁内嵌有轴向延伸的水冷通道，电机壳体侧壁外面的两端设置有连通水冷通道并用于冷却液进出的进水口和出水口，电机壳体的末端设置有风机壳体，风机壳体内安装有风机转轴、风机转子和风机定子，风机转轴与电机转轴同轴布置，且风机转轴的末端连接有风扇，风机壳体外部设置有通过风扇连通的进风通道和出风通道，且进风通道和出风通道分别连通电机壳体内部腔体，风机转轴驱动风扇旋转，使出风通道内的空气由进风通道进入电机壳体内部腔体，流经电机转子和电机定子之间的缝隙流回出风通道。

将电机与风机集成于轴向一体布置，冷却风机与主电机共轴线分布，使得流经电机内部腔室的空气均匀流通，从而解决电机内部散热不均的问题，保证了电机内部均匀散热，节省了电机的高度空间，采用轴向紧凑布置，减小了电机的总体积，提高功率密度，结构简单紧凑，节约空间，降低电机制造成本。

附图说明

图1为本实用新型所提供的电机的一种具体实施方式的结构示意图。

其中，电机转轴1、电机转子2、电机定子3、水冷通道4、进水口5、出水口6、风机转轴7、风机转子8、风机定子9、风扇10、进风通道11、出风通道12、电机套筒13、电机首端盖14、电机末端盖15、进风口16、出风口17、内风罩18、末端风罩19、首端风罩20、风机轴承21、风机套筒22、风机末端盖23、电机轴承24。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种电机，结构简单紧凑，节约空间，降低电机制造成本，散热效果良好，适用性强。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的电机的一种具体实施方式的结构示意图。

本实用新型具体实施方式提供一种电机，包括电机壳体以及安装于电机壳体内的电机转轴1、电机转子2和电机定子3，其中，电机转轴1贯穿电机壳体，电机转子2固定在电机转轴1上且两者同步转动，电机定子3固定贴合在电机壳体侧壁的内侧，在电机定子3上设置有线圈绕组，为电机定子3通电即可驱动电机转轴1及电机转子2转动。定义电机各部件远离风机的一端为首端，靠近风机的一端为末端，风机各部件靠近电机的一端为首端，远离电机的一端为末端，即附图中各部件的左端为首端，各部件的右端为末端。

电机壳体侧壁内嵌有轴向延伸的水冷通道4，电机壳体侧壁外面的两端设置有进水口5和出水口6，进水口5和出水口6分别连通水冷通道4并用于冷却液进出，工作过程中，冷却液由进水口5进入水冷通道4，沿着水冷通道4轴向流动然后由出水口6流出，实现对贴合电机壳体侧壁的电机定子3的冷却。

进一步地，电机壳体的末端设置有风机壳体，风机壳体内安装有风机转轴7、风机转子8和风机定子9，风机转轴7贯穿风机壳体，风机转子8固定在风机转轴7上且两者同步转动，风机定子9固定贴合在风机壳体侧壁的内侧，在风机定子9上设置有线圈绕组，为风机定子9通电即可驱动风机转轴7及风机转子8转动。风机转轴7与电机转轴1同轴布置，且风机转轴7的末端连接有风扇10，同时，风机壳体外部设置有进风通道11和出风通道12，进风通道11的一端连通电机壳体内部腔体，进风通道11的另一端连通出风通道12的一端，出风通道12的另一端连通电机壳体内部腔体，且进风通道11和出风通道12连接处设置有风扇10。工作时，风机转轴7驱动风扇10旋转，驱动空气由进风通道11进入电机壳体内部腔体，然后空气流经电机转子2和电机定子3之间的缝隙流回出风通道12，同时风扇10使出风通道12内的空气流回进风通道11，实现空气闭式循环流动。冷却空气流动过程中带走电机壳体腔室内的热量，包括电机定子3端部产生的热量、电机转子2产生的热量以及风机产生的热量。

将电机与风机集成于轴向一体布置，冷却风机与主电机共轴线分布，使得流经电机内部腔室的空气均匀流通，从而解决电机内部散热不均的问题，保证了电机内部均匀散热，节省了电机的高度空间，采用轴向紧凑布置，减小了电机的总体积，提高功率密度，结构简单紧凑，集成度高，节约空间，降低电机制造成本。进一步地，降低了冷却能耗，采用电机与风机相互独立控制，根据电机温度反馈，实时自动调节风机功率和转速，精准智能匹配电机在不同运行工况下的冷却需求，降低冷却系统的总能耗，提高冷却效率。

具体地，为了便于加工和安装，电机壳体包括电机套筒13、电机首端盖14和电机末端盖15，其中，电机套筒13与电机转轴1同轴布置，且电机套筒13两端开口，电机首端盖14和电机末端盖15分别安装于电机套筒13的首末两端，且电机首端盖14和电机末端盖15中部设置有通孔，贯穿电机套筒13的电机转轴1的两端穿过电机首端盖14和电机末端盖15中部的通孔，且电机转轴1两端设置有电机轴承24，配合安装在通孔处，为电机转轴1提供稳定支撑，并保证电机转轴1顺利转动。同时，电机套筒13为双层结构，包括同轴布置的外壁和内壁，外壁和内壁之间具有一定的间隔距离，并在首端和末端设置环形封堵，使外壁和内壁之间的间隙夹层形成一个套筒形状的空间，此间隙夹层即为水冷通道4。也可采用其他形式的水冷通道4，如在电机套筒13上加工出多个轴向延伸的圆孔，且多个圆孔沿周向均匀分布。

进一步地，进水口5设置于外壁的末端，出水口6设置于外壁的首端，使冷却液由末端流向首端，当然也可改变布置方式，使冷却液由首端流向末端。

在本实用新型具体实施方式提供的电机中，电机末端盖15上设置有连通进风通道11的进风口16，电机套筒13首端设置有连通出风通道12的出风口17。

优选地，风机壳体外套装有内风罩18，内风罩18和风机壳体之间具有间隔距离，形成环形套筒形状的空间间隔，同时进风口16对准空间间隔，此空间间隔为进风通道11，内风罩18外套装有外风罩，外风罩向首端延伸密封包裹电机套筒13，将出风口17包裹在内，外风罩与内风罩18、末端盖及电机套筒13之间均具有间隔距离，形成两个相连的环形套筒形状的空间间隔，此空间间隔为出风通道12，风扇10安装于内风罩18末端，且根据风扇10的扇叶形状，使风扇10的中部进风且四周出风，进而实现出风通道12的空气流入进风通道11。使电机壳体腔体内部的空气流动方向为末端向首端，进风通道11的空气流动方向为末端向首端，出风通道12的空气流动方向为首端向末端，同时出风通道12包裹并贴合水冷通道4，两者中冷却介质的流动方向相反，还可使出风通道12和水冷通道4内的冷却介质进行热交换，进一步提高散热效果。

具体地，外风罩包括依次连接的首端风罩20和末端风罩19，首端风罩20套装于电机套筒13外周，末端风罩19套装于内风罩18外周。其中，末端风罩19为首端开口末端封闭的套筒结构，首端风罩20为两端开口的套筒结构，且首端风罩20的首端设置有向内弯折的翻边，并紧密贴合外壁保证密封效果，首端风罩20的末端密封连接末端风罩19的首端开口，形成连续的密闭空间，同时进水口5和出水口6沿径向向外凸出，穿过首端风罩20，并在连接处做好密封措施。也可根据情况调整各部件的连接方式以及空气流动方向，也可采用其他通道形式，如采用管道连接，均在本实用新型的保护范围之内。

优选地，电机末端盖15上沿周向均匀布置有多个进风口16，电机套筒13首端沿周向均匀布置有多个出风口17，保证了电机壳体内部均匀散热。

在上述各具体实施方式提供的电机的基础上，电机转轴1末端和风机转轴7首端通过风机轴承21铰接，风机定子9连接变频调速电源。

具体地，电机转轴1末端伸入风机壳体内部，电机转轴1末端面上设置有定位孔，风机轴承21安装于定位孔内，风机转轴7的首端伸出定位内，即电机转轴1与风机转轴7通过风机轴承21连接。

风机壳体包括风机套筒22和风机末端盖23，风机套筒22的首端固定连接电机末端盖15，风机套筒22的末端安装风机末端盖23，风机转轴7末端穿过风机末端盖23连接风扇10，同时机转轴7末端与风机末端盖23也通过风机轴承21连接。

电机与风机相互独立控制，即风机的转速不受电机转速的影响，即使在电机低速运转过程中，仍然能够保证风机高速运转，保证风冷效果。还可根据电机实际运行工况和温度反馈进行实时调节冷却风机的转速和功率，即风机为变频电机结构，连接变频调速电源，进而调节冷却风量，精确智能控制冷却风机功耗，更精确的控制，避免了冷却风量不够或者冗余的情况，使得整个冷却系统的具有高效节能的优点。可设计成恒转速风机，以适应不同电机的需求。

以上对本实用新型所提供的电机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电机，包括电机壳体以及安装于所述电机壳体内的电机转轴(1)、电机转子(2)和电机定子(3)，其特征在于，所述电机壳体侧壁内嵌有轴向延伸的水冷通道(4)，所述电机壳体侧壁外面的两端设置有连通所述水冷通道(4)并用于冷却液进出的进水口(5)和出水口(6)，所述电机壳体的末端设置有风机壳体，所述风机壳体内安装有风机转轴(7)、风机转子(8)和风机定子(9)，所述风机转轴(7)与所述电机转轴(1)同轴布置，且所述风机转轴(7)的末端连接有风扇(10)，所述风机壳体外部设置有通过所述风扇(10)连通的进风通道(11)和出风通道(12)，且所述进风通道(11)和所述出风通道(12)分别连通所述电机壳体内部腔体，所述风机转轴(7)驱动所述风扇(10)旋转，使所述出风通道(12)内的空气由所述进风通道(11)进入所述电机壳体内部腔体，流经所述电机转子(2)和所述电机定子(3)之间的缝隙流回所述出风通道(12)。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机壳体包括电机套筒(13)以及安装于所述电机套筒(13)两端的电机首端盖(14)和电机末端盖(15)，所述电机套筒(13)包括同轴布置的外壁和内壁，所述外壁和所述内壁之间的间隙夹层为所述水冷通道(4)。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述进水口(5)设置于所述外壁的末端，所述出水口(6)设置于所述外壁的首端。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述电机末端盖(15)上设置有连通所述进风通道(11)的进风口(16)，所述电机套筒(13)首端设置有连通所述出风通道(12)的出风口(17)。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述风机壳体外套装有内风罩(18)，所述内风罩(18)和所述风机壳体之间的空间间隔为所述进风通道(11)，所述内风罩(18)外套装有外风罩，所述外风罩向首端延伸密封包裹所述电机套筒(13)，所述外风罩与所述内风罩(18)、所述末端盖及所述电机套筒(13)之间的空间间隔为所述出风通道(12)，所述风扇(10)安装于所述内风罩(18)末端，所述风扇(10)的中部进风且四周出风。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述电机末端盖(15)上沿周向均匀布置有多个所述进风口(16)，所述电机套筒(13)首端沿周向均匀布置有多个所述出风口(17)。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述外风罩包括依次连接的首端风罩(20)和末端风罩(19)，所述首端风罩(20)套装于所述电机套筒(13)外周，所述末端风罩(19)套装于所述内风罩(18)外周。

8.根据权利要求2至7任意一项所述的电机，其特征在于，所述电机转轴(1)末端和所述风机转轴(7)首端通过风机轴承(21)铰接，所述风机定子(9)连接变频调速电源。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述电机转轴(1)末端伸入所述风机壳体内部，所述电机转轴(1)末端面上设置有定位孔，所述风机轴承(21)安装于所述定位孔内，所述风机转轴(7)的首端伸出所述定位内。

10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，所述风机壳体包括风机套筒(22)以及安装于所述风机套筒(22)末端的风机末端盖(23)，所述风机套筒(22)首端固定连接所述电机末端盖(15)，所述风机转轴(7)末端穿过所述风机末端盖(23)连接所述风扇(10)。

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