CN111917243B - 一种自带双冷却风路结构的吊扇电机 - Google Patents

Abstract

一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，涉及到吊扇电机技术领域，解决工业吊扇的电机损坏等技术不足，包括有转子组件和定子组件；转子组件包括转子外壳、转子本体、上端盖及下端盖；上端盖上环形阵列有进风孔，轮毂上环形阵列有通风孔，下端盖上环形阵列有出风孔；进风孔、通风孔和出风孔构成冷却风主路；上端盖内侧面设有上端盖凹槽；绕线绝缘板上设有圆环；上端盖凹槽与圆环之间的间隙、定子铁芯上的槽路，以及轮毂与下端盖之间的间隙构成冷却风旁路。滴水受圆环阻挡无法进入定子铁芯处，粉尘也能被圆环阻隔，有效地保护电机，使得电机符合IP23防护等级；本发明形成两条并联的冷却风路结构，提高电机冷却散热的效果。

Description

一种自带双冷却风路结构的吊扇电机

技术领域

本发明涉及到吊扇电机技术领域，尤其是涉及到工业吊扇电机冷却结构改进方面。

背景技术

在现代工业吊扇设计中，通常采用永磁力矩电机直接驱动吊扇扇叶的“直驱”方案，这类高效电机具有效率高、功率密度大的特点，相应的损耗密度也比较大，电机各处温升都比较高，尤其是定子绕组。永磁力矩电机相比于传统的电机，在运行过程中温升更高、更快，这种情况下为解决电机的发热温升问题，很多电机通过上下端盖的散热孔，形成电机内部风路来解决温升高的问题，而且一般分为冷却风路主路和旁路。风路主路路径是从上端盖散热孔--轮毂通孔--下端盖散热孔这样的路径散热，空气对流时夹带的粉尘、水滴对电机绕组不产生伤害。但是风路旁路的路径是上端盖散热孔—端盖扇叶—绕组槽路--下端盖散热孔，气流通过这段路径容易使更多的粉尘甚至水滴进入电机内部绕组，导致电机损坏，因此，为保障电机安全稳定运行，需要针对永磁力矩电机的特点开发新型冷却结构设计。

发明内容

综上所述，本发明的目的在于解决工业吊扇的冷却结构容易使粉尘甚至水滴进入电机内部绕组，导致电机损坏等技术不足，而提出一种自带双冷却风路结构的吊扇电机。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，包括有转子组件和定子组件；所述的转子组件包括有转子外壳，固定于转子外壳内的转子本体，设于转子外壳上端的上端盖，以及设于转子外壳下端的下端盖；所述的定子组件包括有定子轴、轮毂、定子铁芯、绕线绝缘板和绕组；定子轴通过轴承分别与所述的上端盖和下端盖转动连接，定子铁芯置于转子外壳内，定子铁芯通过轮毂与定子轴固定连接，绕线绝缘板设于定子铁芯上，绕组设于绕线绝缘板上；定子铁芯上的若干绕组之间设置有上下相通的槽路；所述的上端盖上环形阵列有若干进风孔，所述的轮毂上环形阵列有若干与进风孔对应的若干通风孔，所述的下端盖上环形阵列有若干与通风孔对应的若干出风孔；所述的进风孔、通风孔和出风孔构成冷却风主路；所述上端盖内侧面在轮毂与定子铁芯交界位置对应处设有环形的上端盖凹槽；所述的绕线绝缘板上设有一圈向上凸起至所述上端盖凹槽中的圆环，所述的上端盖凹槽与圆环之间的间隙、定子铁芯上的若干绕组之间的槽路，以及轮毂与下端盖之间的间隙构成冷却风旁路；冷却风旁路的旁路进风口和旁路出风口分别与冷却风主路相通。

作为对本发明作进一步限定的技术方案包括有：

所述的上端盖的顶部设有两片以上用于向进风孔导风的一级径向扇叶。

所述进风孔中心到所述上端盖中心的距离与所述一级径向扇叶中心到所述上端盖中心的距离相等。

所述一级径向扇叶径向均匀分布在上端盖上。

所述上端盖上还设置有二级径向扇叶，所述一级径向扇叶中心到所述上端盖中心的距离小于所述二级径向扇叶中心到所述上端盖中心的距离；所述冷却风旁路进风口设置在所述一级径向扇叶与所述二级径向扇叶之间。

所述二级径向扇叶径向均匀分布在上端盖上。

本发明的有益效果为：本发明具有IP23防护的两级串激旁路冷却风路，在保证电机内部旁路风路不受影响的情况下，实现IP23防护，而且冷却风路结构简单，生产制造成本低，冷却效果好，能够有效降低了电机温升，提高了电机运行效率。

附图说明

图1为本发明的结构原理示意图；

图2为本发明冷却风旁路的放大结构原理示意图；

图3为本发明的上端盖立体结构示意图；

图4为本发明的简要的结构原理示意图；

图5为本发明使用过程中固有风场示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本申请进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。

以下结合图1至图5和本发明优选的具体实施例对本发明的结构作进一步地说明。

本发明公开的一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，包括有转子组件1和定子组件2两大部分。

所述的转子组件1包括有转子外壳11，固定于转子外壳11内的转子本体12，设于转子外壳11上端的上端盖13，以及设于转子外壳下端的下端盖14。

所述的定子组件2包括有定子轴21、轮毂22、定子铁芯23、绕线绝缘板24和绕组；定子轴21通过两轴承211分别与所述的上端盖13和下端盖14转动连接；定子铁芯23置于转子外壳11内，与转子本体12电磁驱动配合；定子铁芯23通过轮毂22与定子轴21固定连接；绕线绝缘板24设于定子铁芯23上，绕组设于绕线绝缘板24上；定子铁芯23上的若干绕组之间设置有上下相通的槽路。

本发明相对于现有技术，主要在于所述的上端盖13上环形阵列有若干进风孔131，所述的轮毂22上环形阵列有若干与进风孔131对应的若干通风孔221，所述的下端盖14上环形阵列有若干与通风孔221对应的若干出风孔141；所述的进风孔131、通风孔221和出风孔141构成冷却风主路。由于轮毂22对防尘防水需要较低，电机运行过程中，外界空气从进风孔131进入之后，流经轮毂22上的通风孔221，实现对轮毂22进行冷却，由轮毂22再间接对定子铁芯23进行热交换，吸收定子铁芯23热量。

为了实现对定子铁芯23直接进行风冷，同时保证定子铁芯23满足IP23防护等级要求，所述上端盖13内侧面在轮毂22与定子铁芯23交界位置对应处设有环形的上端盖凹槽132；所述的绕线绝缘板24上设有一圈向上凸起至所述上端盖凹槽132中的圆环241；所述的上端盖凹槽132与圆环241之间的间隙、定子铁芯23上的若干绕组之间的槽路，以及轮毂与22下端盖14之间的间隙构成冷却风旁路；冷却风旁路的旁路进风口和旁路出风口分别与冷却风主路相通 ，将进风孔131进入的部分冷空气，在离心力的作用下进入冷却风旁路，实现对定子铁芯23直接进行风冷。

电机IP23防护等级是指能防止直径大于12mm的固体异物进入壳内，能防止手指触及壳内带电或运动部分；与铅垂线成15^o角范围内的滴水，应不能直接进入电机内部。如图2中所示，本发明由于一圈向上凸起圆环241的存在，进风孔131进入的部分冷风需沿圆环241上升，从圆环241顶部与上端盖凹槽132的槽底间隙越过圆环241，再向下到达定子铁芯23上的若干绕组之间的槽路，对定子铁芯23进行风冷，风冷热交换后的热风横向进入冷却风主路，由出风孔141排出；从进风孔131滴入的水受圆环241阻挡无法进入定子铁芯23处，冷空气中夹带的粉尘也能被圆环241有效阻隔，不能进入定子铁芯23上的槽路，有效地保护了电机，使得本发明电机符合IP23防护等级；通过设置冷却风旁路，与冷却风主路形成两条并联的冷却风路结构，进一步提高电机冷却散热的效果。

为了使外界冷空气能更好地从进风孔131进入，形成强气流，如图3中所示，所述的上端盖13的顶部设有两片以上用于向进风孔131导风的一级径向扇叶134。所述进风孔131中心到所述上端盖13中心的距离与所述一级径向扇叶134中心到所述上端盖中心的距离相等。也即进风孔131和一级径向扇叶134位于上端盖13同一直径环形区域，且均匀分布设置；本发明电机在转动的过程中，一级径向扇叶134能够实现对进风孔131中输入的冷空气进行搅动，增加冷却风主路和冷却风旁路的气流强度，加快冷空气在本发明内部的流动速度，实现加快冷却风路的冷却散热效果。

在具体实施过程中，根据需还还可以在所述上端盖上还设置有若干二级径向扇叶135，所述一级径向扇叶134中心到所述上端盖13中心的距离小于所述二级径向扇叶135中心到所述上端盖13中心的距离；所述冷却风旁路进风口136可以单独设置在所述一级径向扇叶134与所述二级径向扇叶135之间。所述二级径向扇叶径向均匀分布在上端盖上。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，包括有转子组件和定子组件；

所述的转子组件包括有转子外壳，固定于转子外壳内的转子本体，设于转子外壳上端的上端盖，以及设于转子外壳下端的下端盖；

所述的定子组件包括有定子轴、轮毂、定子铁芯、绕线绝缘板和绕组；定子轴通过轴承分别与所述的上端盖和下端盖转动连接，定子铁芯置于转子外壳内，定子铁芯通过轮毂与定子轴固定连接，绕线绝缘板设于定子铁芯上，绕组设于绕线绝缘板上；定子铁芯上的若干绕组之间设置有上下相通的槽路；

其特征在于：

所述的上端盖上环形阵列有若干进风孔，所述的轮毂上环形阵列有若干与进风孔对应的若干通风孔，所述的下端盖上环形阵列有若干与通风孔对应的若干出风孔；所述的进风孔、通风孔和出风孔构成冷却风主路；

所述上端盖内侧面在轮毂与定子铁芯交界位置对应处设有环形的上端盖凹槽；所述的绕线绝缘板上设有一圈向上凸起至所述上端盖凹槽中的圆环，所述的上端盖凹槽与圆环之间的间隙、定子铁芯上的若干绕组之间的槽路，以及轮毂与下端盖之间的间隙构成冷却风旁路；冷却风旁路的旁路进风口和旁路出风口分别与冷却风主路相通 。

2.根据权利要求1所述的一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，其特征在于：所述的上端盖的顶部设有两片以上用于向进风孔导风的一级径向扇叶。

3.根据权利要求2所述的一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，其特征在于：所述进风孔中心到所述上端盖中心的距离与所述一级径向扇叶中心到所述上端盖中心的距离相等。

4.根据权利要求2所述的一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，其特征在于：所述一级径向扇叶径向均匀分布在上端盖上。

5.根据权利要求2所述的一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，其特征在于：所述上端盖上还设置有二级径向扇叶，所述一级径向扇叶中心到所述上端盖中心的距离小于所述二级径向扇叶中心到所述上端盖中心的距离；所述冷却风旁路进风口设置在所述一级径向扇叶与所述二级径向扇叶之间。

6.根据权利要求5所述的一种自带双冷却风路结构的吊扇电机，其特征在于：所述二级径向扇叶径向均匀分布在上端盖上。