本發(fā)明涉及電機(jī)通風(fēng)冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種內(nèi)外雙循環(huán)的全封閉電機(jī)自通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)中采用最廣泛的是以空氣為冷卻介質(zhì)的空氣冷卻系統(tǒng)。采用空氣冷卻的電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，缺點(diǎn)是空氣的冷卻效果欠佳。電機(jī)采用全密封結(jié)構(gòu)，可有效防止灰塵、金屬粉末、水分、酸堿等異物進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，避免電機(jī)異常運(yùn)行。基于此，有必要發(fā)明一種高效的全封閉電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，以能夠滿足全封閉電機(jī)對冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用要求。

現(xiàn)有全封閉電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，一般采用風(fēng)冷和液冷的冷卻方式，風(fēng)冷包括強(qiáng)迫風(fēng)冷、自扇風(fēng)冷；液冷包括機(jī)殼液冷和油內(nèi)冷。風(fēng)冷的結(jié)構(gòu)簡單，但冷卻效果較差，一般只用于功率密度較低的電機(jī)。液冷系統(tǒng)比較復(fù)雜，對冷卻系統(tǒng)的密封性要求高，需要解決金屬腐蝕問題，對電機(jī)運(yùn)行條件和維護(hù)的要求高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決目前全封閉電機(jī)冷卻技術(shù)存在液冷系統(tǒng)比較復(fù)雜，對冷卻系統(tǒng)的密封性要求高的技術(shù)問題，提供一種內(nèi)外雙循環(huán)的全封閉電機(jī)自通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明是采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種內(nèi)外雙循環(huán)的全封閉電機(jī)自通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，包括機(jī)座、前端蓋、后端蓋、定子、轉(zhuǎn)子；前端蓋固定安裝于機(jī)座的前端面；后端蓋固定安裝于機(jī)座的后端面；機(jī)座殼體上開設(shè)有貫通其前后端面的多個(gè)定子軸向通風(fēng)孔和多個(gè)轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔，機(jī)座殼體內(nèi)壁上對應(yīng)每個(gè)轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔各開有一對轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔，所述一對轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔各開在靠近每個(gè)轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔前、后端口的位置，轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔連通其對應(yīng)的轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔與機(jī)座的內(nèi)腔；轉(zhuǎn)子的端面前后貫通開設(shè)有多個(gè)軸向風(fēng)道；機(jī)座的前部內(nèi)腔安裝有風(fēng)扇，且風(fēng)扇安裝固定于轉(zhuǎn)子的前部；轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔的前后端口處均設(shè)有風(fēng)擋板；前端蓋的端面貫通開設(shè)有軸向進(jìn)風(fēng)孔；后端蓋的端面開設(shè)有軸向出風(fēng)孔；軸向進(jìn)風(fēng)口、定子軸向通風(fēng)孔、軸向出風(fēng)孔共同構(gòu)成外部循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔、軸向風(fēng)道共同構(gòu)成內(nèi)部循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，風(fēng)扇的外扇葉與前端蓋之間構(gòu)成迷宮密封。

本發(fā)明為一種內(nèi)外循環(huán)的全封閉電機(jī)自通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，由外部循環(huán)冷卻風(fēng)路和內(nèi)部循環(huán)風(fēng)路兩部分組成。外部循環(huán)冷卻風(fēng)路采取機(jī)殼風(fēng)冷方式冷卻將電機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走，內(nèi)部循環(huán)風(fēng)路通過風(fēng)扇的內(nèi)扇葉帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)，可以加快內(nèi)部溫度場均衡。所有冷卻風(fēng)均不流經(jīng)電機(jī)內(nèi)部，但能對電機(jī)進(jìn)行聯(lián)合冷卻，帶走內(nèi)部產(chǎn)生的主要熱量，高效的冷卻電機(jī)。

電機(jī)發(fā)熱主要以定子鐵耗和銅耗為主，線圈端部是電機(jī)溫升最高的部位，降低端部溫升對于改善全封閉電機(jī)的發(fā)熱情況非常關(guān)鍵，本發(fā)明主要采取內(nèi)外循環(huán)的聯(lián)合冷卻系統(tǒng)解決電機(jī)整機(jī)的有效散熱問題，充分發(fā)揮風(fēng)冷的效用，開發(fā)更為細(xì)化的通風(fēng)部件結(jié)構(gòu)，采用相應(yīng)的措施來降低定子繞組等部位的溫升，使整機(jī)各部位溫升在可靠范圍內(nèi)，使該通風(fēng)冷卻全封閉結(jié)構(gòu)得到大力推廣應(yīng)用。

風(fēng)扇與端蓋之間形成迷宮密封，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的內(nèi)部密封。

風(fēng)扇由轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)同時(shí)進(jìn)行工作。具體工作過程如下：冷卻風(fēng)由風(fēng)扇通過軸向進(jìn)風(fēng)孔吸入后，冷卻風(fēng)流經(jīng)定子軸向通風(fēng)孔后，經(jīng)軸向出風(fēng)孔排出，由此實(shí)現(xiàn)外部循環(huán)。在流經(jīng)軸向通風(fēng)孔的過程中，冷卻風(fēng)與定子進(jìn)行熱交換，將定子產(chǎn)生的熱量帶走，實(shí)現(xiàn)對定子的外部循環(huán)冷卻。同時(shí)在主風(fēng)扇內(nèi)部扇葉的帶動(dòng)下，冷卻風(fēng)由機(jī)座的前部內(nèi)腔流經(jīng)轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔、轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔和轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔后，進(jìn)入機(jī)座的后部內(nèi)腔，然后通過軸向風(fēng)道后，進(jìn)入機(jī)座的前部內(nèi)腔，由此實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)。在流經(jīng)轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔時(shí)，與定子軸向通風(fēng)孔進(jìn)行熱交換，將定子產(chǎn)生的熱量混合后帶走，防止局部過熱，從而有效增強(qiáng)了冷卻效果。

基于上述過程，本發(fā)明所述的內(nèi)外循環(huán)的全封閉電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明基于全新設(shè)計(jì)的內(nèi)外循環(huán)的全封閉電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)，可充分發(fā)揮出全封閉電機(jī)的高效節(jié)能、安全可靠、維護(hù)簡單等特點(diǎn)，有效解決了現(xiàn)有電機(jī)溫升高、局部過熱等問題，極大的提高電機(jī)的安全性、可靠性和可維修性。

附圖說明

圖1.外循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2.內(nèi)循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3.縱剖風(fēng)道結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4.風(fēng)擋板示意圖。

圖5.電機(jī)端蓋處的迷宮結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6.風(fēng)扇剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7風(fēng)扇外部結(jié)構(gòu)示意圖。

1-機(jī)座，2-前端蓋，3-后端蓋，4-定子，5-轉(zhuǎn)子，6-風(fēng)扇，7-定子軸向通風(fēng)孔，8-轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔，9-轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔，10-軸向氣隙，11-軸向風(fēng)道，12-風(fēng)擋板，13-軸向進(jìn)風(fēng)孔，14-軸向出風(fēng)孔，15-迷宮密封；61-外扇葉，62-內(nèi)扇葉。

具體實(shí)施方式

高效冷卻的內(nèi)外循環(huán)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，包括機(jī)座1、前端蓋2、后端蓋3、定子4、轉(zhuǎn)子5；前端蓋2固定安裝于機(jī)座1的前端面；后端蓋3固定安裝于機(jī)座1的后端面；機(jī)座1的端面貫通開設(shè)有定子軸向通風(fēng)孔7和轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔8，內(nèi)部開設(shè)有轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔9；定子4內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)子5的外圓表面之間留有軸向氣隙10；轉(zhuǎn)子5的端面貫通開設(shè)有軸向風(fēng)道11；機(jī)座1的前部內(nèi)腔安裝有風(fēng)扇6，且風(fēng)扇6安裝固定于轉(zhuǎn)子5的前部，與前端蓋2構(gòu)成迷宮密封，迷宮結(jié)構(gòu)如圖5所示，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)如圖6所示；機(jī)座1的前部和后部分別安裝有風(fēng)擋板12，用于將定子軸向通風(fēng)孔7和轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔8隔開，風(fēng)擋板結(jié)構(gòu)如圖4所示；前端蓋2的端面貫通開設(shè)有軸向進(jìn)風(fēng)孔13；后端蓋3的端面開設(shè)有軸向出風(fēng)孔14；軸向進(jìn)風(fēng)口13、定子軸向通風(fēng)孔7、軸向出風(fēng)孔14共同構(gòu)成外部循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)，如圖1中①所示；轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔8、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔9、軸向風(fēng)道11共同構(gòu)成內(nèi)部循環(huán)風(fēng)路結(jié)構(gòu)，如圖2中②所示。

定子4內(nèi)圓表面與轉(zhuǎn)子5的外圓表面之間留有軸向氣隙10。

所述定子軸向通風(fēng)孔7、轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)孔8、轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)孔9、軸向風(fēng)道11、軸向進(jìn)風(fēng)孔13、軸向進(jìn)風(fēng)孔14的數(shù)目為分別為若干個(gè)，且各個(gè)通風(fēng)孔沿周向等距排列。

如圖6所示，風(fēng)扇的扇葉分為內(nèi)扇葉62和外扇葉61，分別用于內(nèi)外循環(huán)的時(shí)的空氣流動(dòng)。