CN2689210Y - 外风冷全封闭式交流电力测功机 - Google Patents

Abstract

一种在旋转状态下测量转矩、转速的外风冷全封闭式交流电力测功机。包括转角编码器、测速码盘、定子轴承座、风罩、电机和电器控制系统等。其结构特点是：在电机的机壳外部制有散热筋，尾部安装了下面开有进风孔的风罩，机壳两端面分别依次装有端盖和内装转子轴承，外装定子轴承的发兰盘，两个转子轴承套在转子轴上，定子轴承安装在定子轴承座上。在机座内加装了可形成气室的隔板，在气室的侧板上制有进气口，上板上制有出气口，在进气口上装有冷却风机，出气口上装有与风罩进风口相对应贯通的导风管。优点是：完全杜绝了外部灰尘、潮气对电机定、转子的侵蚀和危害，延长了电机的寿命，结构简单、制造方便、成本低。

Description

外风冷全封闭式交流电力测功机

一、技术领域：

本实用新型涉及一种在旋转状态下测量转矩、转速的试验设备，属于摩托车检测试验设备制造技术领域。

二、背景技术：

交流电力测功机的冷却方式与普通鼠笼式电机采用自扇冷却有所不同，必须要装单独的冷却风机对测功电机进行强制空气冷却，以降低电机的温升，保证低转速下也能恒转矩输出。冷却方式根据冷却空气的流通路径可分为内风冷和外风冷两种。内风冷方式下冷却风机鼓出的冷却空气从电机一端侧面(或顶面)的进风口进入电机内部，轴向流过电机定、转子表面，带走热量，从电机另一端侧面(或端面)的出风口排出。这种方式的优点是冷却效率高，缺点是灰尘、潮气容易随冷却空气带入电机内部，降低电机绝缘，影响电机寿命；还要求电机定、转子上有冷却空气流动的通道，这对于直流机问题不大，直流机的定子磁级之间本来就有较大的空间。对于交流机就困难一些，要在定子或转子的铁芯上制出气道，一般是事先在冲片上冲出，这就增加了生产成本。

现有的外风冷方式是做一个方形机箱，与定子轴承座合为一体，罩在电机定子外面。冷却风机装在机箱上，风机鼓出的冷却空气由机箱上方进入，从机箱与定子之间的空间流过，冷却定子表面，再从机箱侧下方的出风孔排出。电机端盖上还做有通风孔，便于冷却空气流过定子线圈的端部。这种方式下灰尘和潮气容易随冷却空气带入电机内部的缺点依然存在。

综上所述，上述两种结构的机型都存在电机因冷却风容易带进粉尘、潮气而降低绝缘影响寿命，制造复杂，成本高的缺点。

三、发明内容：

本实用新型的发明目的正是在于针对上述现有技术的不足而推出一种结构简单合理，制造方便，成本低，性能优良的外风冷全封闭式交流电力测功机。

实现本实用新型发明目的的具体技术方案如下：如图1-2，这种外风冷全封闭式交流电力测功机，它包括转角编码器1、测速码盘2、定子轴承座3、风罩4、电机5、端盖6、发兰盘7、联轴节8、转速传感器10、电机引出线12、机座13、力臂14、力传感器15、传感器支座16和电器控制系统。装有电机5的定子轴承座3固定于机座13上，电机引出线12从电机5的机壳下面引出，并穿过机座13的上板孔与接线盒联接；在电机5的输出轴上安装了联轴节8，用于与被测机器联结。其结构特点是：在电机5的机壳外部制有散热筋，尾部安装了下面开有进风孔的风罩4，机壳两端面分别依次装有端盖6和内装转子轴承，外装定子轴承的发兰盘7，两个转子轴承套在转子轴上，定子轴承安装在定子轴承座3上。这种结构可使转子在定子里旋转，机壳可在定子轴承座上转动。两力臂14分别安装在电机5机壳的两侧，其中一个力臂的下方安装有传感器支座16，力传感器15的上下两面分别用关节轴承与力臂14和传感器支座16连接。在机座13内加装了可形成气室18的隔板17，在气室18的侧板上制有进气口19，上板上制有出气口20，在进气口19上装有冷却风机9，出气口20上装有与风罩4进风口相对应贯通的导风管11。导风管11的上表面呈弧面形状。与电机风罩外圆相配且留有一定间隙。

本实用新型与现有技术相比的优点是显而易见的：第一、电机是全封闭式的，完全杜绝了外部灰尘、潮气对电机定、转子的污染和危害，延长了电机的寿命。第二、可以方便地利用现有成熟的大量生产的同规格鼠笼电机定、转子冲片来设计制造各种规格的交流电力测功机，而不必专门制造带有冷却空气通道的定、转子冲片，减少了研发成本。对中小功率的测功机，该优点尤为显著。第三、电机的散热、冷却设计计算比较复杂，设计后还要通过制造样机、实测数据加以修正，导致开发新产品成本高，周期长。利用本实用新型的设计方法开发交流电力测功机，只要机壳上散热筋的形状和尺寸制成与批量生产的同规格鼠笼电机一样，再保证冷却风的流量不小于同规格鼠笼电机的冷却风流量，就能保证电机的温升正常。

四、附图说明：

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为图1的剖视结构示意图；

其中：1-转角偏码器 2-测速码盘 3-定子轴承座 4-风罩 5-电机 6-端盖7-法兰盘 8-联轴节 9-冷却风机 10-转速传感器 11-导风管 12-电机引出线13-机座 14-力臂 15-力传感器 16-传感器支座 17-隔板 18-气室 19-进气口20-出气口

五、具体实施方式：

本说明书的第三部分并结合附图1-2已经给出了本实用新型完整的实施例，故这里不再重复。现将需要补充的内容叙述如下：

电机的强制空气冷却是这样实现的：见图1，冷却空气由冷却风机从进风口送入机座里的气室，再经出风口、导风管进入风罩，在风罩里向四周扩散，从风罩和机壳散热筋沟槽中流出，吹拂机壳表面冷却电机。本实用新型在旋转状态下是这样实现测量转矩、转速的：当电机转子在运转时，定子受电磁转矩和转子轴承摩擦力矩的作用，通过机壳向力传感器施加拉(压)力。如果忽略定子轴承的摩擦力和电机引出线的作用力，匀转速时作用在机壳的转矩与作用在转子轴的转矩大小相等，方向相反，处于平衡状态。而作用于机壳的转矩等于力传感器上的力值与传感器受力轴线到电机轴线的距离L的乘积。L是个定值，只要利用力传感器和配套的放大显示电路就可以测出转矩大小和方向。电机轴尾端装有转角编码器1和测速码盘2，测速码盘下方安装转速传感器10，它们产生的信号用于转速测量和变频器转速反馈。在变频器的控制下，测功机就实现在旋转状态下对被测机械的转速、转矩进行控制和测量。

利用上述技术方案，开发研制了22kW交流电力测功机。由于不必进行散热、冷却的计算和修正，不用专门制造冲片模具，简化了开发过程，大大缩短了开发周期，并使开发费用减少到原来的几分之一。通过加大冷却风流量，还可在其他条件不变的情况下，增加测功机的额定功率和过载能力。

Claims (2)

1、一种外风冷全封闭式交流电力测功机，它包括转角编码器(1)、测速码盘(2)、定子轴承座(3)、风罩(4)、电机(5)、端盖(6)、发兰盘(7)、联轴节(8)、转速传感器(10)、电机引出线(12)、机座(13)、力臂(14)、力传感器(15)、传感器支座(16)和电器控制系统；装有电机(5)的定子轴承座(3)固定于机座(13)上，电机引出线(12)从电机(5)的机壳下面引出，并穿过机座(13)的上板孔与接线盒联接；在电机(5)的输出轴上安装了联轴节(8)，其特征是：

a、在电机(5)的机壳外部制有散热筋，尾部安装了下面开有进风孔的风罩(4)，机壳两端面分别依次装有端盖(6)和内装转子轴承，外装定子轴承的发兰盘(7)，两个转子轴承套在转子轴上，定子轴承安装在定子轴承座(3)上；

b、两力臂(14)分别安装在电机(5)机壳的两侧，其中一个力臂的下方安装有传感器支座(16)，力传感器(15)的上下两面分别用关节轴承与力臂(14)和传感器支座(16)连接；

c、在机座(13)内加装了可形成气室(18)的隔板(17)，在气室(18)的侧板上制有进气口(19)，上板上制有出气口(20)，在进气口(19)上装有冷却风机(9)，出气口(20)上装有与风罩(4)进风口相对应贯通的导风管(11)。

2、根据权利要求书1所述的外风冷全封闭交流电力测功机，其特征是：导风管(11)的上表面呈弧面形状。

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