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一种电动机制造技术

技术编号:20224210 阅读:49 留言:0更新日期:2019-01-28 22:13
本发明专利技术公开了一种采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,采用一个设计独特的双通道风扇9,配合电机结构,实现了三相异步电动机的定子封闭式通风冷却和转子开放式通风冷却的组合冷却方式。这种组合冷却方式使得定子绝缘的可靠性和转子散热能力都得到保证,提高了电机效率;双通道风扇9能够发挥两个风扇的作用,使得电动机结构紧凑。双通道风扇9的风叶分成两组9c和9f,圆周交错分布。风道5a,10a,3a,9a,9c,9b,6a形成了独立的转子冷却风道;风道6b,9d,9f,9e,2a形成了独立的定子冷却风道。凸延5b与齿盘11形成迷宫密封;风扇外圆9g与凸延6d和6e小间隙配合,隔离定子和转子空间。

A kind of motor

The invention discloses a fully enclosed motor which adopts a dual-channel fan to realize separate cooling of stator and rotor. A unique dual-channel Fan 9 is adopted to realize the combined cooling mode of closed ventilation cooling of stator and open ventilation cooling of rotor of three-phase asynchronous motor with the motor structure. This combined cooling method ensures the reliability of stator insulation and the heat dissipation ability of the rotor, and improves the efficiency of the motor. The dual-channel Fan 9 can play the role of two fans, making the motor compact. The blades of the dual-channel Fan 9 are divided into two groups, 9C and 9f, with staggered circumference distribution. The air ducts 5a, 10a, 3a, 9a, 9c, 9b and 6A form independent rotor cooling ducts; the air ducts 6b, 9d, 9f, 9E and 2A form independent stator cooling ducts. The convex 5b is labyrinth sealed with the gear disc 11, and the fan outer 9g is fitted with the convex 6D and 6e small clearance to isolate the stator and rotor space.

【技术实现步骤摘要】
一种电动机
本专利技术涉及工业应用的全封闭自通风电动机。
技术介绍
三相异步电动机的定子和转子发热约各占到一半,工业电机的定子发热略高,牵引电动机由于工作负荷大,转子转差率大,转子发热量会达到总体发热量的一半以上。三相异步电动机的通风冷却方式通常分为开放式和封闭式。1.对于现有的开放式电动机:外部冷却空气直接流经定子和转子表面,带走大部分热量,冷却效果好。缺点是定子线圈绝缘系统容易受到外界灰尘、湿气、油污的侵蚀。根据国际电机协会的统计,由于定子绝缘故障造成电动机失效的几率占到总体的三成以上,仅次于轴承故障引起的电动机失效。对于开放式电动机,发生定子绝缘故障的几率会更高。2.对于现有的封闭式电动机,优点是定子绝缘具有清洁的工作环境因而绝缘可靠性高。定子与外壳直接接触,热传导效率高,比较容易通过外壳散热;而转子封闭在壳体内,热量很难散发出去,所以要提高封闭式电动机的功率和效率,转子散热是比较大的挑战,同样功率和效率的电机,封闭式电动机相对于开放式电动机会有更大的体积和重量、材料成本也会因此上升。铁路车辆对牵引电动机的总体要求是体积小、重量轻、功率密度高,抵御恶劣环境能力强。3.根据当前地铁上应用的开放式自通风牵引电动机的实际使用情况,在电动机投入运行10年以后,定子绝缘故障率会迅速升高,单条线路的牵引电动机月故障率可能达到2~3台,而且主要发生在绝缘故障。4.通常在开放式自通风地铁牵引电动机的进风口安装过滤除尘装置,除去冷却空气中的大部分灰尘。过滤除尘装置需要定期拆卸清洗,周期大约是3个月,耗费大量人工。5.当前低地板有轨电车在国内迅速普及,有轨电车的牵引电机靠近路面,容易接触雨水和灰尘,必须采用封闭式牵引电动机;为了增加转向架上方乘客和通道的空间,需要牵引电机的体积足够小;为了满足更大的坡道通过性能和提高制动能量回收率,要求牵引电动机的功率足够大,这些因素都对当前的牵引电动机设计工作提出巨大的挑战。6.三相异步电动机的转子发热多,通常转子工作温度比定子工作温度高50到100度,转子热量容易通过轴传导给轴承,轴承工作温度高会降低润滑脂的性能进而减低轴承的寿命。轴承内圈受热过度膨胀可能会使轴承的工作游隙消失,轴承卡死进而烧毁电动机。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,是一种定子封闭与转子开放相结合的通风散热方式,作为开放式和封闭式电机的一个中间品种,除了防爆、潜水和船用等特种电动机外,能够替代大部分常规的开放式和封闭式电动机,使电动机具有更低的工作温度和更高的效率,轴承和定子绝缘的可靠性也更高。为达到上述目的,本专利技术采用的技术方案如下:采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,其特征在于:电机的最外面是外壳、前端盖、后端盖紧固在一起形成一个腔体;定子包括定子线圈和定子铁心,定子线圈固定在定子铁心内圆周均匀分布的槽内,定子线圈端部绕组布置在定子铁心两端,通过过盈配合定子铁心固定在外壳的内圆周;前轴承安装在前端盖的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;后轴承安装在后端盖的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;轴安置在前轴承和后轴承的中心孔内,依靠两个轴承实现两点支撑的自由旋转能力;转子包括转子铁心和鼠笼线圈,鼠笼线圈固定在转子铁心外圆周均匀分布的槽内;转子铁心内孔套在轴的中间位置,依靠过盈配合能够带动轴旋转,通过轴端输出动力;前端盖的凸延与速度传感器齿盘形成迷宫密封,风扇的外圆周与后端盖的凸延是小间隙配合,这两处配合位置把电机内部空间分割成定子和转子两个空间,为达成转子开放式通风冷却,定子封闭式通风冷却成为可能;电机外壳的定子风道处于电机主体外侧的宽度与高度最大尺寸的四个角,不占用电机圆周尺寸,为定子和转子保留最大空间,具有更高的功率密度;设计独特的双通道风扇把风叶分成两组,圆周交错分布;风叶具有进风口和出风口,在旋转离心力的作用下为转子冷却风道提供风压;风叶具有进风口和出风口,在旋转离心力的作用下为定子冷却风道提供风压,一个风扇能够发挥两个风扇的作用,使得电机的外形更加紧凑,同时也使定子封闭与转子开放的组合冷却方式变得容易;具有了独立的转子开放冷却风道和独立的定子封闭冷却风道;在前端盖靠近前轴承处有进风口;后端盖靠近后轴承处有进风口,客观上能够强化前、后轴承的冷却,提高轴承的寿命;速度传感器齿盘放于此位置不额外占用电机轴向长度,有利于电机轴向尺寸紧凑;如果不需要速度传感器,可以取消此零件,适当修改空气分隔套达成迷宫密封的效果。为达到上述目的,本专利技术采用的另一技术方案如下:采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,其特征在于:电机的最外面是外壳、前端盖、后端盖紧固在一起形成一个腔体;定子包括定子线圈和定子铁心,定子线圈固定在定子铁心内圆周均匀分布的槽内,定子线圈端部绕组布置在定子铁心两端,通过过盈配合定子铁心固定在外壳的内圆周;前轴承安装在前端盖的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;后轴承安装在后端盖的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;轴安置在前轴承和后轴承的中心孔内,依靠两个轴承实现两点支撑的自由旋转能力;转子包括转子铁心和鼠笼线圈,鼠笼线圈固定在转子铁心外圆周均匀分布的槽内;转子铁心内孔套在轴的中间位置,依靠过盈配合能够带动轴旋转,通过轴端输出动力;前端盖的凸延与速度传感器齿盘形成迷宫密封,风扇的外圆周与后端盖的凸延是小间隙配合,这两处配合位置把电机内部空间分割成定子和转子两个空间,为达成转子开放式通风冷却,定子封闭式通风冷却成为可能;定子铁心外圆周均匀布置通风槽有利于减低定子铁损,虽然占用一定的电机圆周尺寸,但是定子散热均匀,适用于连续满负荷工作的应用场合;设计独特的双通道风扇把风叶分成两组,圆周交错分布;风叶具有进风口和出风口,在旋转离心力的作用下为转子冷却风道提供风压;风叶具有进风口和出风口,在旋转离心力的作用下为定子冷却风道提供风压,一个风扇能够发挥两个风扇的作用,使得电机的外形更加紧凑,同时也使定子封闭与转子开放的组合冷却方式变得容易;风道具有独立的转子开放冷却风道和独立的定子封闭冷却风道;在前端盖靠近前轴承处有进风口,后端盖靠近后轴承处有进风口,客观上能够强化前、后轴承的冷却,提高轴承的寿命;速度传感器齿盘放于此位置不额外占用电机轴向长度,有利于电机轴向尺寸紧凑,如果不需要速度传感器,可以取消此零件,适当修改空气分隔套达成迷宫密封的效果。为达到上述目的,本专利技术采用的另一技术方案如下:采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,其特征在于:电机的最外面是外壳、前端盖、后端盖紧固在一起形成一个腔体;定子包括定子线圈和定子铁心,定子线圈固定在定子铁心内圆周均匀分布的槽内,定子线圈端部绕组布置在定子铁心两端,通过过盈配合定子铁心固定在外壳的内圆周;前轴承安装在前端盖的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;后轴承安装在后端盖的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;轴安置在前轴承和后轴承的中心孔内,依靠两个轴承实现两点支撑的自由旋转能力;转子包括转子铁心和鼠笼线圈,鼠笼线圈固定在转子铁心外圆周均匀分布的槽内,转子铁心内孔套在轴的中间位置,依靠过盈配合能够带动轴旋转,通过本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,其特征在于:电机的最外面是所述外壳(2)、前端盖(5)、后端盖(6)紧固在一起形成一个腔体;定子(1)包括定子线圈和定子铁心,定子线圈固定在定子铁心内圆周均匀分布的槽内,端部绕组(1b)布置在定子铁心两端,通过过盈配合定子铁心固定在外壳(2)的内圆周;前轴承(7)安装在前端盖(5)的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;后轴承(8)安装在后端盖(6)的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;轴(4)安置在前轴承(7)和后轴承(8)的中心孔内,依靠两个轴承实现两点支撑的自由旋转能力;转子(3)包括转子铁心和鼠笼线圈,鼠笼线圈固定在转子铁心外圆周均匀分布的槽内;转子铁心内孔套在轴的中间位置,依靠过盈配合能够带动轴旋转,通过轴端输出动力;前端盖(5)的凸沿(5b)与速度传感器齿盘(11)形成迷宫密封,风扇(9)的外圆周(9g)与后端盖(6)的凸沿(6d、6e)是小间隙配合,这两处配合位置把电机内部空间分割成定子和转子两个空间,使得转子开放式通风冷却,定子封闭式通风冷却;电机外壳(2)的定子风道(2a)处于电机主体外侧的宽度与高度最大尺寸的四个角;设计独特的双通道风扇(9)把风叶分成两组,第一风扇(9c)和第二风扇(9f),圆周交错分布;第一风扇(9c)具有第一进风口(9a)和第一出风口(9b),在旋转离心力的作用下为转子冷却风道提供风压;第二风扇(9f)具有第二进风口(9d)和第二出风口(9e),在旋转离心力的作用下为定子冷却风道提供风压,一个风扇能够发挥两个风扇的作用;第一风道(5a,10a,3a,6a,9a,9b,9c)形成了独立的转子开放冷却风道;第二风道(2a,6b,9d,9f,9e)形成了独立的定子封闭冷却风道;在前端盖(5)靠近前轴承(7)处有进风口(5a);后端盖(6)靠近后轴承(8)处有进风口(6b);风扇(9)采用分体组合的形式,由风扇基座(9‑1)、风叶侧板(9‑2)、风叶主体(9‑3)三个零件组成;组成风扇(9)的零件之间的配合形式,风叶侧板(9‑2)、风叶主体(9‑3)之间采用铆接配合;风扇基座(9‑1)与风叶侧板(9‑2)、风叶主体(9‑3)之间采用过盈配合;风扇基座(9‑1)的特征是转子风道进风口(9j)和盲孔(9h)沿圆周间隔分布,盲孔(9h)的作用是分隔转子冷却风道和定子冷却风道,同时风扇基座(9‑1)的外圆周用于支撑风叶侧板(9‑2)和风叶主体(9‑3);为了防止风叶主体(9‑3)松动,在风扇基座(9‑1)的外圆周加工微小键槽(9i)防松;风叶侧板(9‑2)的特征是具有铆接孔(9k);定子风道位置,定子铁心外圆周均匀设置通风槽,有利于定子均匀散热;同时隔离定子铁心轭部与铸铁外壳,有利于降低铁耗。...

【技术特征摘要】
1.采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机,其特征在于:电机的最外面是所述外壳(2)、前端盖(5)、后端盖(6)紧固在一起形成一个腔体;定子(1)包括定子线圈和定子铁心,定子线圈固定在定子铁心内圆周均匀分布的槽内,端部绕组(1b)布置在定子铁心两端,通过过盈配合定子铁心固定在外壳(2)的内圆周;前轴承(7)安装在前端盖(5)的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;后轴承(8)安装在后端盖(6)的中心位置,左右有负责固定轴承的迷宫密封装置;轴(4)安置在前轴承(7)和后轴承(8)的中心孔内,依靠两个轴承实现两点支撑的自由旋转能力;转子(3)包括转子铁心和鼠笼线圈,鼠笼线圈固定在转子铁心外圆周均匀分布的槽内;转子铁心内孔套在轴的中间位置,依靠过盈配合能够带动轴旋转,通过轴端输出动力;前端盖(5)的凸沿(5b)与速度传感器齿盘(11)形成迷宫密封,风扇(9)的外圆周(9g)与后端盖(6)的凸沿(6d、6e)是小间隙配合,这两处配合位置把电机内部空间分割成定子和转子两个空间,使得转子开放式通风冷却,定子封闭式通风冷却;电机外壳(2)的定子风道(2a)处于电机主体外侧的宽度与高度最大尺寸的四个角;设计独特的双通道风扇(9)把风叶分成两组,第一风扇(9c)和第二风扇(9f),圆周交错分布;第一风扇(9c)具有第一进风口(9a)和第一出风口(9...

【专利技术属性】
技术研发人员:不公告发明人
申请(专利权)人:高建鑫
类型:发明
国别省市:宁夏,64

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