CN116404809A - 一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，风机结构螺接在永磁电机的尾端；风机结构包括连接筒、双风叶、热风通风管道、冷风通风风道，冷风风罩和动力电机；双风叶有内热风循环风叶与外冷却风风叶组成，来自电机内部的热风经过内热风循环风叶，离心风压风量进入热风管道，永磁电机内部，转子内风道以及永磁电机尾部端盖的开孔作一周循环；来自电机外部的冷风吹向永磁电机外周的散热筋与热风通风管道，冷却电机的热量；在慢转速永磁电机内部几乎不产生循环风的情况下，有来自外部强劲风压的风量作风的良性循环；本设计的风机结构可设置于圆形机壳电机的尾端，也可设置于方形机壳电机的尾端，同时对于立磨机也可适用。

Description

一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构

技术领域

本发明涉及同步电机的散热技术领域，具体为一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构。

背景技术

随着永磁体的推广，永磁同步电机也越发兴盛，相比于传统的电机，永磁同步电机可在功率等参数相同的前提下，电机的占地面积更小，效果更好。由于电机占地面积更小，所以对电机冷却也加大了要求。针对慢转速电机，其转速慢，风量小，使得电机内部的热风不能够及时的与外界进行冷热交换，很有可能造成电机内部的热量温度升高，电机性能受损，甚至导致永磁体退磁，进而损失严重。

传统的永磁同步电机散热是在其转轴上外加一个风叶，帮助其进行风的流通；中国专利申请号201810129947.0针对永磁同步电机散热问题进行了研究，设计了一种永磁同步电机，其在电机转轴的尾端加上了一个风叶，并设计了风罩与通风路径，帮助其内部热风进行流通，有助于电机的散热。但对于慢转速电机，由于转速较慢，在转轴上加风叶其意义甚小，作用甚微；又例如中国专利申请号202110882378.9、201610050296.7、202020962561.0均是采用这种结构。

中国专利申请号201921400778.6公开了一种可有效降低大功率宽转速变频电机温升的双风路结构，采用两台离心式风机分别带动电机内部热量循环进入到冷却器中，进行热空气与冷却水之间的热交换，该结构主要用外界冷水进入冷却器中，起到冷却效果；外冷却水需要水池、水泵、管道和成本昂贵的铜管等设备；而且冷却器中的水存在漏出、凝露等危害，造价成本高，不适用于小型电机的散热。

本发明为符合市场需求，同时解决上述问题，对慢转速永磁同步电机的散热结构进行了研究，设计了一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，在电机尾端外置一个风机结构，风机属于单独装置，并不设置于电机转轴上，解决了慢转速电机的冷却问题；该风机机构设计巧妙，降低造价成本，采用同轴双扇叶的独立动力机构，保证散热效果，本设计的风机结构可设置于圆形机壳电机的尾端，也可设置于方形机壳电机的尾端，同时对于立磨机也可适用；达到方便，省时，节省费用的目的，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，包括连接筒、双风叶和动力电机，连接筒的左侧连接有进风盘组件，动力电机的输出轴穿过进风盘组件至连接筒的内部，双风叶安装在动力电机的输出轴上，双风叶包括内热风循环风叶与外冷却风叶，该内热风循环风叶与外冷却风叶背对背螺接，进风盘组件包括冷却风进风盘，冷却风进风盘上开设有风孔，并且在其向连接筒方向的内部设有冷风导风翼，慢转速永磁同步电机的尾部端盖向连接筒方向的内部设有热风导风翼，所述连接筒通过螺栓固定在冷却风进风盘与尾部端盖之间，且连接筒通过尾部端盖与慢转速永磁同步电机的内部连通，连接筒的内部设有环型隔板，环型隔板设置在内热风循环风叶与外冷却风叶之间形成的环形槽内，且环型隔板与环形槽之间保留有距离。

进一步的，所述冷却风进风盘的外侧沿圆周方向设置有梯形增高板，梯形增高板的外侧固定有固定环，动力电机的前端法兰与固定环螺接，冷却风进风盘的表面上开设有孔。

进一步的，所述连接筒的外侧设置有冷风风罩，冷风风罩的内侧腔体设置为冷却室，连接筒的表面上开设有与冷却室连通的冷却风出口，冷风风罩通过螺钉固定在慢转速永磁同步电机的机壳上，慢转速永磁同步电机为圆形机壳，冷风风罩向慢转速永磁同步电机方向延伸，冷风风罩与慢转速永磁同步电机的壳体的外周之间留有空间，且与慢转速永磁同步电机的机壳外表面上的散热筋对应。

进一步的，所述连接筒的外表面开设有热风出风口，热风出风口上连接有热风通风管道Ⅰ，慢转速永磁同步电机的机壳上设置有与内部连通的循环风道，热风通风管道Ⅰ的出口与循环风道连通。

进一步的，慢转速永磁同步电机的壳体设置成方形电机壳体，方形电机壳体的尾部端盖的开设有孔，连接筒的外侧设置有下风罩，下风罩上固定连接有外风罩，所述方形电机壳体的顶部设置有散热管风罩，散热管风罩中设置有散热管，外风罩与散热管连通，所述连接筒上连接有热风通风管道Ⅱ，热风通风管道Ⅱ与散热管风罩连通，且方形电机壳体上开设有与散热管风罩连通的循环风孔。

进一步的，散热管风罩的内部设置有隔板，隔板包括隔板Ⅰ、隔板Ⅱ、隔板Ⅲ，隔板Ⅰ和隔板Ⅲ设置在散热管风罩的底部，隔板Ⅱ设置在散热管风罩的顶部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在电机尾端外置一个风机结构，风机属于单独装置，并不设置于电机转轴上，解决了慢转速电机的冷却问题；该风机机构设计巧妙，本设计的风机结构可设置于圆形机壳电机的尾端，也可设置于方形机壳电机的尾端，同时对于立磨机也可适用；达到方便，省时，节省费用的目的，本设计即可在电机设计的初始阶段将冷却***设计成此结构，也可在电机已设计完成后，附加此结构，真正做到了适应市场需求。

2、环型隔板与环形槽之间保留有距离，当双风叶转动时，环型隔板与环形槽之间形成一个相对真空的空间，有效的防止了内部循环风与外部冷却风的混合。

3、防止电机因内部温度过高而引起电机的性能下降，风机的设置不会因内部热量过高而造成永磁体退磁的情况发生，取消冷却器，水冷箱，造价成本低，也适用于小型电机的散热，采用同轴双扇叶的独立动力机构，保证散热效果。

附图说明

图1为本发明风机结构示意图；

图2为本发明去除慢转速永磁同步电机结构示意图；

图3为本发明风机剖面结构示意图；

图4为本发明连接筒结构示意图；

图5为本发明方形电机壳体结构示意图；

图6为本发明方形电机壳体剖面结构示意图；

图7为本发明进风盘组件结构示意图。

图中：1慢转速永磁同步电机、2连接筒、3热风通风管道Ⅰ、4进风盘组件、5冷却室、6前端法兰、7尾部端盖、8动力电机、9冷风风罩、10散热筋、11内热风循环风叶、12外冷却风叶、13冷风导风翼、14热风导风翼、15环型隔板、16散热管风罩、17散热管、18外风罩、19下风罩、20方形电机壳体、21冷却风出口、22热风出风口、23隔板Ⅰ、24隔板Ⅱ、25循环风孔、26隔板Ⅲ、27固定环、28梯形增高板、29循环风道、30冷却风进风盘、31热风通风管道Ⅱ。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，包括连接筒2、双风叶和动力电机8，连接筒2的左侧连接有进风盘组件4，动力电机8的输出轴穿过进风盘组件4至连接筒2的内部，双风叶安装在动力电机8的输出轴上，双风叶包括内热风循环风叶11与外冷却风叶12，该内热风循环风叶11与外冷却风叶12背对背螺接，防止内部循环风与外部冷却风混合，内热风循环风叶11和外冷却风叶12均为离心风叶，进风盘组件4包括冷却风进风盘30，冷却风进风盘30上开设有风孔，并且在其向连接筒2方向的内部设有冷风导风翼13，慢转速永磁同步电机1的尾部端盖7向连接筒2方向的内部设有热风导风翼14，连接筒2通过螺栓固定在冷却风进风盘30与尾部端盖7之间，且连接筒2通过尾部端盖7与慢转速永磁同步电机1的内部连通，连接筒2的内部设有环型隔板15，环型隔板15设置在内热风循环风叶11与外冷却风叶12之间形成的环形槽内，且环型隔板15与环形槽之间保留有距离，环形隔板15与连接筒2内壁固连时，连接筒2内部的外冷却风叶12先从环形隔板15一侧装配到位后，再从环形隔板15另一侧装配内热风循环风叶11，当双风叶转动时，环型隔板15与环形槽之间形成一个相对真空的空间，有效的防止了内部循环风与外部冷却风的混合。

冷却风进风盘30的外侧沿圆周方向设置有梯形增高板28，梯形增高板28的外侧固定有固定环27，动力电机8的前端法兰6与固定环27螺接，冷却风进风盘30的表面上开设有孔，梯形增高板28使得动力电机8与冷却风进风盘30之间产生一定距离，有利于风的流通。

连接筒2的外侧设置有冷风风罩9，冷风风罩9的内侧腔体设置为冷却室5，连接筒2的表面上开设有与冷却室5连通的冷却风出口21，用于冷却风的流通，冷风风罩9通过螺钉固定在慢转速永磁同步电机1的机壳上，慢转速永磁同步电机1为圆形机壳，冷风风罩9向慢转速永磁同步电机1方向延伸，冷风风罩9与慢转速永磁同步电机1的壳体的外周之间留有空间，且与慢转速永磁同步电机1的机壳外表面上的散热筋10对应，方便冷却风吹向散热筋10进行散热。

连接筒2的外表面开设有热风出风口22，热风出风口22用于内循环热风的流通，热风出风口22上连接有热风通风管道Ⅰ3，慢转速永磁同步电机1的机壳上设置有与内部连通的循环风道29，热风通风管道Ⅰ3的出口与循环风道29连通。

内部循环热风经过尾部端盖7后，由热风导风翼14集中至内热风循环风叶11中，内热风循环风叶11转动，使得热风经连接筒2上的热风出风口22，进入热风通风管道Ⅰ3，再由循环风道29进入其电机内部，进而在实现循环的同时与外界进行了冷热交替。

外部冷却风经过冷却风进风盘30上的孔进入连接筒2内部，经冷风导风翼13集中至外冷却风叶12，外冷却风叶12转动，将冷却风经连接筒2圆周上的冷却风出口21吹入至冷却室5，在冷却室5中首先冷却热风通风管道Ⅰ3，然后冷却风经慢转速永磁同步电机1壳体与冷风风罩9之间的空间，吹向散热筋10，进而达到冷却电机的目的。

来自慢转速永磁同步电机1内部的热风经过内热风循环风叶11，离心风压风量进入热风管道、慢转速永磁同步电机1内部，转子内风道以及慢转速永磁同步电机1的尾部端盖7开孔作一周循环；来自慢转速永磁同步电机1外部的冷风吹向电机外周的散热筋10与热风通风管道Ⅰ3，冷却电机的热量，在慢转速永磁同步电机1内部几乎不产生循环风的情况下，有来自外部强劲风压风量作风的良性循环，防止电机因内部温度过高而引起电机的性能下降，风机的设置不会因内部热量过高而造成永磁体退磁的情况发生。

实施例

慢转速永磁同步电机1的壳体设置成方形电机壳体20，方形电机壳体20的尾部端盖7上开设有孔，连接筒2的外侧设置有下风罩19，下风罩19上固定连接有外风罩18，方形电机壳体20的顶部设置有散热管风罩16，散热管风罩16中设置有散热管17，外风罩18与散热管17连通，连接筒2上连接有热风通风管道Ⅱ31，热风通风管道Ⅱ31与散热管风罩16连通，且方形电机壳体20上开设有与散热管风罩16连通的循环风孔25，散热管风罩16的内部设置有隔板，隔板包括隔板Ⅰ23、隔板Ⅱ24、隔板Ⅲ26，隔板Ⅰ23和隔板Ⅲ26设置在散热管风罩16的底部，隔板Ⅱ24设置在散热管风罩16的顶部，隔板Ⅰ23、隔板Ⅱ24、隔板Ⅲ26对散热管风罩16的内部腔体进行分割，形成风道，用于热风的循环，增加与散热管17接触时间，提高散热效果。

具体的，在方形电机壳体20上部外加散热管风罩16，在散热管风罩16内部设置有风道，散热管风罩16与方形电机壳体20之间螺接，与圆形壳体电机不同的是，此处连接筒2圆周上的热风出风口22设置一个，用于实现电机内部循环热风，经热风通风管道，集中吹向散热管风罩16中，外部冷却风经冷却风进风盘30的孔进入，经过冷风导风翼13进入外冷却风叶12，经外冷却风叶12吹动，将冷却风从冷却风出口21吹出进入冷却室5，冷却风最终吹向散热管17，进而实现冷热交替，完成冷却效果。

在立磨机中，也可采用此项风机结构。

以上显示和描述了本发明的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围。

Claims (6)

1.一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，包括连接筒（2）、双风叶和动力电机（8），其特征在于：连接筒（2）的左侧连接有进风盘组件（4），动力电机（8）的输出轴穿过进风盘组件（4）至连接筒（2）的内部，双风叶安装在动力电机（8）的输出轴上，双风叶包括内热风循环风叶（11）与外冷却风叶（12），该内热风循环风叶（11）与外冷却风叶（12）背对背螺接，进风盘组件（4）包括冷却风进风盘（30），冷却风进风盘（30）上开设有风孔，并且在其向连接筒（2）方向的内部设有冷风导风翼（13），慢转速永磁同步电机（1）的尾部端盖（7）向连接筒（2）方向的内部设有热风导风翼（14），所述连接筒（2）通过螺栓固定在冷却风进风盘（30）与尾部端盖（7）之间，且连接筒（2）通过尾部端盖（7）与慢转速永磁同步电机（1）的内部连通，连接筒（2）的内部设有环型隔板（15），环型隔板（15）设置在内热风循环风叶（11）与外冷却风叶（12）之间形成的环形槽内，且环型隔板（15）与环形槽之间保留有距离。

2.根据权利要求1所述的一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，其特征在于：所述冷却风进风盘（30）的外侧沿圆周方向设置有梯形增高板（28），梯形增高板（28）的外侧固定有固定环（27），动力电机（8）的前端法兰（6）与固定环（27）螺接，冷却风进风盘（30）的表面上开设有孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，其特征在于：所述连接筒（2）的外侧设置有冷风风罩（9），冷风风罩（9）的内侧腔体设置为冷却室（5），连接筒（2）的表面上开设有与冷却室（5）连通的冷却风出口（21），冷风风罩（9）通过螺钉固定在慢转速永磁同步电机（1）的机壳上，慢转速永磁同步电机（1）为圆形机壳，冷风风罩（9）向慢转速永磁同步电机（1）方向延伸，冷风风罩（9）与慢转速永磁同步电机（1）的壳体的外周之间留有空间，且与慢转速永磁同步电机（1）的机壳外表面上的散热筋（10）对应。

4.根据权利要求3所述的一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，其特征在于：所述连接筒（2）的外表面开设有热风出风口（22），热风出风口（22）上连接有热风通风管道Ⅰ（3），慢转速永磁同步电机（1）的机壳上设置有与内部连通的循环风道（29），热风通风管道Ⅰ（3）的出口与循环风道（29）连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，其特征在于：慢转速永磁同步电机（1）的壳体设置成方形电机壳体（20），方形电机壳体（20）的尾部端盖（7）的开设有孔，连接筒（2）的外侧设置有下风罩（19），下风罩（19）上固定连接有外风罩（18），所述方形电机壳体（20）的顶部设置有散热管风罩（16），散热管风罩（16）中设置有散热管（17），外风罩（18）与散热管（17）连通，所述连接筒（2）上连接有热风通风管道Ⅱ（31），热风通风管道Ⅱ（31）与散热管风罩（16）连通，且方形电机壳体（20）上开设有与散热管风罩（16）连通的循环风孔（25）。

6.根据权利要求5所述的一种用于慢转速永磁同步电机的风机结构，其特征在于：散热管风罩（16）的内部设置有隔板，隔板包括隔板Ⅰ（23）、隔板Ⅱ（24）、隔板Ⅲ（26），隔板Ⅰ（23）和隔板Ⅲ（26）设置在散热管风罩（16）的底部，隔板Ⅱ（24）设置在散热管风罩（16）的顶部。

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