CN220586079U - 一种电机风冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机领域，具体涉及为一种电机风冷结构。一种电机风冷结构，左右两端的叶轮挡板分别通过蜗壳和电机壳体连接组成腔体；定子组件周向开设贯穿其自身的通风道；通风道穿设电机壳体与腔体；电机壳体上设置多个进风孔；位于进风孔的外侧设有出风道；电机壳体内壁设置有隔板，隔板与转轴有间隙。进风孔、定子组件和隔板有间隙、隔板与转轴有间隙、出风道依次连通形成第一气流通道；通风道、定子组件与转轴的间隙依次连通形成第二气流通道；第二气流通道与第一气流通道连通。冷却风在第一气流通道和第二气流通道之间流通。本新型可以通过冷却风流动降低电机温度，达到了延长电机的可靠性及寿命，提升了电机功率密度。

Description

一种电机风冷结构

技术领域

本实用新型涉及电机领域，具体涉及为一种电机风冷结构。

背景技术

现有的一些高转速、高功率密度的电机，如直驱型离心空压机驱动电机、直驱型离心鼓风机驱动电机等，由于结构紧凑、功率密度高且体积较小，无法设置一些较为复杂的冷却通风方式，现有的通风冷却都是从电机一端进风，另一端出风，这样子的通风方式虽然简单，但在出风端的电机定子温升往往高于进风端，这是由于在出风端冷却气体已经吸收了电机进风端定子以及转子所产生的热量，导致出风端冷却气体温度偏高，造成了电机定子温升偏高的现象，这不仅影响了电机的可靠性及寿命，也是电机在进一步提升功率密度、电机小型化、低成本化道路上的瓶颈。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本实用新型提供一种电机风冷结构，其解决了冷却气体在电机出风端温度较高，引起电机出风端定子组件温升偏高导致电机散热慢的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：

一种电机风冷结构，包括电机壳体、定子组件、转轴、叶轮挡板、蜗壳，转轴端部与叶轮挡板转动连接，左右两端的两叶轮挡板分别通过两蜗壳和同一电机壳体连接组成腔体；

定子组件周向开设贯穿其自身的通风道；通风道穿设电机壳体；

电机壳体在位于上端的通风道的左右两侧和在位于下端的通风道的左右两侧分别对应设置进风孔；

位于两个进风孔的外侧设有出风道；

电机壳体内壁设置有位于进风孔和出风道之间用于导风的隔板，隔板与转轴有间隙；

进风孔、电机壳体与定子组件之间的间隙、定子组件端部和隔板之间的间隙、隔板与转轴之间的间隙、出风道依次连通形成第一气流通道；

通风道、定子组件与转轴外周壁之间间隙依次连通形成第二气流通道；第二气流通道沿转轴轴向与第一气流通道连通。

可选地，隔板围绕转轴环形设置并固定在电机壳体内壁上。

可选地，通风道内有若干个周向分布的齿夹片，齿夹片连接被通风道沿着周向一分为二的定子。

可选地，通风道沿电机壳体周向分布且同一周向未闭环。

可选地，定子包括绕组和铁心，在铁心径向内部冲有多个均匀分布的槽用以嵌放绕组。

可选地，进风孔与绕组端部位置相对应。

可选地，有一通风罩与电机壳体外壁连接并与电机壳体围绕成通风腔，通风罩设有一进风口，进风口与电机壳体上的一进风孔相对应,进风孔位于通风腔内部。

可选地，出风道位于通风罩外部。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种电机风冷结构，进风孔、电机壳体与定子组件之间的间隙、定子组件端部和隔板之间的间隙、隔板与转轴之间的间隙、出风道依次连通形成第一气流通道；通风道、定子组件与转轴外周壁之间间隙依次连通形成第二气流通道；第二气流通道沿转轴轴向与第一气流通道连通。冷却气体通过定子组件端部位置处的进风孔、定子内部通风道同时进入电机内部，在完成电机冷却后从出风口排出电机。相对于现有技术而言，其可以通过冷却风流动降低电机温度，达到了延长电机的可靠性及寿命，提升了电机功率密度。

进一步的，进风口与绕组端部相对，绕组端部与冷却气体直接接触，避免了出风口处冷却气体温度较高对电机温升的负面影响。

进一步的，铁心内部通风道的存在使得冷却气体在气隙内的流程减半，降低了通风阻力及通风损耗，间接上提升了电机效率。

流动气膜不仅可以隔绝热源通过电机端盖间接传递到电机内部的热量，同时流动气膜的存在也降低了电机端盖与高温热源的直接接触面积。进一步的，较好的冷却效果可以提升电机的热负荷及功率密度，降低电机成本，实现电机及整个空压机的小型化。

附图说明

图1为本实用新型电机风冷剖视图；

图2为本实用新型中气体流动示意图；

图3为本实用新型中定子组件示意图；

附图标记说明

1：第一出风道；2：通风罩；3：进风口；4：铁心；5：绕组；6：进风孔；7：通风道；8：蜗壳；9：定子组件；10：电机壳体；11：转轴；12：叶轮挡板；13：齿夹片；14：隔板。

具体实施方式

为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。其中，本文所提及的“上”、“下”......等方位名词以图1的定向为参照。

本实用新型公开了一种电机风冷结构，适用于结构紧凑、高功率密度的电机，如空压机驱动电机、鼓风机驱动电机等。本使用新型由通风罩、开在电机壳体上位于绕组端部位置处的端部进风孔、位于铁心内部及机壳上的通风道组成。电机冷却气体从位于通风罩上的进风口首选流入通风罩，通风罩内部直连绕组两端位置处的端部进风孔以及铁心内部的通风道，进入铁心内部通风道的冷却气体在流过铁心后进入第二气隙，这一部分冷却气体在气隙处从气隙的两端流出，这样子即增加了铁心的散热面积，又由于冷却气体在气隙内的流程减半降低了通风阻力；通风罩内的另一部分气体从两侧绕组端部位置处的端部进风孔进入电机，直接冷却绕组两侧端部及铁心两侧端部；在电机机壳的两端设有两个出风口，两侧气隙出风与端部通风孔出风会和后从电机机壳两端的出风口排出电机，实现电机冷却。本实用新型结构紧凑，可以很好的实现电机绕组的两侧端部的较低温升，同时降低通风阻力，减少通风功耗，间接提升电机效率，成本低、可实施性强。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1：

如图1所示，一种电机风冷结构，包括电机壳体10、定子组件9、转轴11、叶轮挡板12、蜗壳8。定子组件9固定连接于电机壳体10内壁。转轴11设置在定子组件9内部，通风道7贯穿定子组件9的外周壁和内周壁，沿着定子组件9周向开设。同一通风道7还穿设电机壳体10，通风道7与外界提供的冷却风连接。

电机壳体10在位于上端的通风道7的左右两侧设置进风孔6，在位于下端的通风道7的左右两侧也设置进风孔6，上端的进风孔6和下端的进风孔6相互对应，进风孔6与外界提供的冷却风连接。

位于同端的两个进风孔6的外侧设有出风道1。电机壳体10内壁设置有隔板14，隔板14位于进风孔6和出风道1之间，隔板14与转轴11有间隙，确保冷却风能从间隙流通的同时，保证转轴可以自由转动。

转轴11端部与叶轮挡板12通过轴承转动连接，有两个叶轮挡板12，分别设置在电机电机壳体10左右两端，每一个叶轮挡板12与一个蜗壳8连接，并通过蜗壳8与电机壳体10连接，三者组成一个腔体，当然，在腔体上设有通风道7、进风孔6和出风道1。

所述进风孔6、所述电机壳体10与所述定子组件9之间的间隙、所述定子组件9端部和所述隔板14之间的间隙、所述隔板14与所述转轴之间的间隙、所述出风道1依次连通形成第一气流通道。

所述通风道7、所述定子组件9与所述转轴11外周壁之间间隙依次连通形成第二气流通道；第二气流通道沿转轴11轴向与第一气流通道连通，冷却风可以从第一气流通道的出风道1流出。

如图2所示，本实用新型在原有电机的基础上，在绕组5两侧端部位置处的电机壳体10上开有端部进风孔6，在铁心4内设有通风道7，两侧端部进风孔6与铁心4内部通风道7都与通风罩2相通；冷却气体通过进风口3进入通风罩2，在通风罩内冷却气体分为3路：一路通过通风道7进入并贯穿铁心4内部，并在通风道7的出口处分流向第一气隙的两端，绕过隔板14后与第二气隙连通，从第一出风道1排除；另外两路通过两侧绕组5端部位置对应的进风孔6进入电机，由于进风孔6位置靠近绕组5端部，这部分冷却气体可以直接冷却绕组5端部，在第二气隙内流通，避免了出风侧端部冷却气体温度过高的负面影响。以此同时，冷却气体通过通风罩进入电机下端的通风道7和进风孔6，冷却电机下部的绕组5和铁心4，从转轴13与定子组件9的空隙内流向电机上部，并从第一出风道流出。

如图1所示，隔板14围绕转轴11环形设置，隔板14固定在电机壳体10内壁上，也就是说隔板14与所述转轴13之间的间隙是环形设计，冷却风的气流可在环形空间内流通。

转轴13设置在电机壳体10内部，电机壳体10下方中的流通冷却气体可随之转轴13转动，沿着转轴周向流通至电机壳体10上方，最后从出风道1流出。

如图3所示，通风道7内有若干个周向分布的齿夹片13，因为冷却风将定子9沿着径向一分为二，齿夹片13连接被一分为二的定子9。同时，通风道7也可以未在定子9周身上形成闭环，定子9有一部分连接。的贯穿定子组件9且沿定子组件9周向设置的通风道7，数量不仅仅限于1个，也可以设置多个。

如图1所示，通风道7沿电机壳体10周向分布且同一周向未闭环，也就是说通风道7是电机壳体10的腰型孔，电机壳体10未被一分为二。

如图1所示，定子9包括绕组5和铁心4，在铁心4径向内部冲有多个均匀分布的槽用以嵌放绕组5,通风道7贯穿定子9，穿过定子9的外周壁和内周壁。

如图1所示，进风孔6与绕组5端部位置相对应，进风孔6吹的冷却风恰好对着绕组5，加快绕组5降温。

如图1所示，有一通风罩2与电机壳体10外壁连接并与电机壳体10围绕成通风腔。通风罩设有一进风口3，冷却风在通风罩2内流通。进风口3与电机壳体10上的一进风孔6相对应,进风孔6位于通风腔内部。沿着通风罩2可以顺利快速到达进入下端的进风孔6和通风道7。电机冷却气体通过通风罩2进入电机，的通风罩可以单独安装在机壳10上，也可以集成到机壳10或整个电机内部，也可去掉通风罩，单独为进风孔及通风道设置进气装置。

如图1所示，出风道1位于通风罩2外部。通风罩2内部提供冷却风，出风道1用于排除用于电机降温的冷却风，一端进风，一端出风，两者相互配合达到快速降温的目的。出风道1可以位于电机机壳10上，也可以至于电机端盖或其它位置，不位于通风罩2内，保证冷却气体对电机冷却即可。

本实用新型同时可与其它冷却方式，如机壳水冷等一起使用来降低电机温度。

本实用新型通过在绕组端部位置处设置端部进风孔，直接用较低温度的冷却气体冷却绕组端部，同时在铁心内部设置通风道，将冷却气体在气隙内的流程缩短一半，这样子不仅降低了绕组端部的温升，使得电机内温度分布更加均匀，又降低了通风阻力，减少了通风功耗，间接上提升了电机效率。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种电机风冷结构，包括电机壳体(10)、定子组件(9)、转轴(11)、叶轮挡板(12)、蜗壳(8)，其特征在于，所述转轴(11)端部与叶轮挡板(12)转动连接，左右两端的两个所述叶轮挡板(12)分别通过两蜗壳(8)和同一所述电机壳体(10)连接组成腔体；

所述定子组件(9)周向开设贯穿其自身的通风道(7)；所述通风道(7)穿设电机壳体(10)；

所述电机壳体(10)在位于上端的通风道(7)的左右两侧和在位于下端的通风道(7)的左右两侧分别对应设置进风孔(6)；

位于两个所述进风孔(6)的外侧设有出风道(1)；

电机壳体(10)内壁设置有位于所述进风孔(6)和所述出风道(1)之间用于导风的隔板(14)，所述隔板(14)与转轴(11)有间隙；

所述进风孔(6)、所述电机壳体(10)与所述定子组件(9)之间的间隙、所述定子组件(9)端部和所述隔板(14)之间的间隙、所述隔板(14)与所述转轴之间的间隙、所述出风道(1)依次连通形成第一气流通道；

所述通风道(7)、所述定子组件(9)与所述转轴(11)外周壁之间间隙依次连通形成第二气流通道；所述第二气流通道沿所述转轴(11)轴向与第一气流通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种电机风冷结构，其特征在于，所述隔板(14)围绕所述转轴(11)环形设置并固定在所述电机壳体(10)内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种电机风冷结构，其特征在于，所述通风道(7)内有若干个周向分布的齿夹片(13)，所述齿夹片(13)连接被所述通风道(7)沿着周向一分为二的所述定子组件(9)。

4.根据权利要求1所述的一种电机风冷结构，其特征在于，所述通风道(7)沿所述电机壳体(10)周向分布且同一周向未闭环。

5.根据权利要求1所述的一种电机风冷结构，其特征在于，所述定子组件(9)包括绕组(5)和铁心(4)，在所述铁心(4)径向内部冲有多个均匀分布的槽用以嵌放所述绕组(5)。

6.根据权利要求5所述的一种电机风冷结构，其特征在于，所述进风孔(6)与所述绕组(5)端部位置相对应。

7.根据权利要求1所述的一种电机风冷结构，其特征在于，有一通风罩(2)与所述电机壳体(10)外壁连接并与所述电机壳体(10)围绕成通风腔，通风罩设有一进风口(3)，所述进风口(3)与所述电机壳体(10)上的一所述进风孔(6)相对应,所述进风孔(6)位于通风腔内部。

8.根据权利要求7所述的一种电机风冷结构，其特征在于，所述出风道(1)位于所述通风罩(2)外部。