风扇护罩和包括风扇护罩的电机组件制造技术

本发明专利技术公开一种使用单个外部供电风扇设计来耗散电机热能的风扇护罩设计。所述风扇护罩的实例允许冷却流体在某个位置上达到最大速度，在该位置处，所述风扇护罩使所述流暴露于环绕所述风扇护罩/电机组件的较冷环境空气。在这种构造中，所述高速冷却流体将所述较冷环境空气吸向所述电机的表面，转而增加移动冷却流体的热容量，以耗散来自所述电机的更多热能。

【技术实现步骤摘要】
风扇护罩和包括风扇护罩的电机组件
本说明书所公开的主题涉及耗散热能的结构，并且具体地说，涉及一种用于使冷却流体在电机(motor)周围(例如用于致动风力机叶片桨距)分散开的风扇护罩的实施例。
技术介绍
在长时间的状况下运行的电机可能产生过多热量。这些状况所导致的高温可能降低电机性能并且缩短电机总体寿命。为了避免这些问题，许多电机结合了一个或多个风扇，所述风扇使冷却流体(例如，空气)在电机的外表面上方移动以吸走并驱散热能。这些风扇可与护罩连接，这有助于将大部分的移动流体朝电机的外表面引导。 使冷却效率和/或冷却速率提高的设计常常增加接近电机外表面的冷却流体量。例如，一些设计利用附加风扇来将更多流体分散到护罩中。其他设计可增加风扇尺寸(例如，流速)来满足冷却要求和需求。然而，当对风扇的改变并不可行时，新的设计可引入对护罩的改变，从而提供以促进热耗散的方式来利用冷却流体的几何形状。不幸的是，虽然这些设计选择中的每个都提供了更好的热能控制，但是为增强性能作出的改进可能增加设计成本和复杂性，这违背了产品商品化和预算限制。 以上讨论仅仅提供作为一般背景信息，并且并非意图用于帮助确定所要求保护的主题范围。
技术实现思路
本专利技术提出了用于使用单个风扇设计耗散来自电机的热能的风扇护罩设计。所提出的风扇护罩实例允许在某个位置上冷却流体实现最大速度，在该位置上，所述风扇护罩使流暴露在环绕所述风扇护罩/电机组件的较冷环境空气中。在这种构型中，所述高速冷却流体将所述较冷环境空气吸向电机的表面，这转而又增加移动冷却流体的热容量，以耗散来自电机的更多热能。 本专利技术在一个实施例中描述一种用于电机的风扇护罩。所述风扇护罩包括顶部元件、第一侧部元件和前部元件。所述第一侧部元件和所述前部元件在第一末端处连接所述顶部元件。所述第一侧部元件终止于第二末端处，所述第二末端与电机间隔第一侧部距离，从而形成第一侧部间隙。所述前部元件具有前部轮廓边缘(contoured edge)，所述前部轮廓边缘接近电机并与其间隔第一前部距离，从而形成前部间隙。所述第一侧部距离与所述第一前部距离相同。 本专利技术在一个实施例中还描述了一种用于电机的风扇护罩。所述风扇护罩具有:顶部元件；以及一对侧部元件，其与所述顶部元件在第一末端处连接并且终止于第二末端处，所述第二末端与电机间隔第一侧部距离和第二侧部距离，从而分别形成第一侧部间隙和第二侧部间隙。所述风扇护罩还具有前部元件，所述前部元件与所述顶部元件连接并具有前部轮廓边缘，所述前部轮廓边缘接近电机并与其间隔第一前部距离，从而形成前部间隙。所述风扇护罩进一步具有后部元件，所述后部元件与所述顶部元件连接并具有后部轮廓边缘，所述后部轮廓边缘接近电机并与其间隔第一后部距离，从而形成后部间隙。在一个实例中，所述第一侧部距离与所述第一前部距离和所述第一后部距离中的至少一个相同。 本专利技术在一个实施例中进一步描述一种具有带电机中心轴的电机的电机组件。所述电机组件包括带有电机中心轴的电机。所述电机还包括连接至电机的风扇护罩。所述风扇护罩包括第一侧部元件和前部元件。所述第一侧部元件终止于第二末端处，所述第二末端与电机间隔第一侧部距离，从而形成第一侧部间隙。所述前部元件具有前部轮廓边缘，所述前部轮廓边缘接近电机并与其间隔第一前部距离，从而形成前部间隙。所述第一侧部距离与所述第一前部距离相同。 本专利技术的“
技术实现思路
”仅仅用于概述本说明书中公开的根据一个或多个说明性实施例的主题，而不用作理解权利要求书的指导，也不用于限定或者限制本专利技术的范围，本专利技术的范围仅仅由所附权利要求书限定。该“
技术实现思路
”提供用于以简化形式来介绍将在以下详细描述中进一步描述的说明性概念。该“
技术实现思路
”并不意图标识所要求的主题的关键特征或基本特征，也不意图用于帮助确定所要求的主题范围。所要求的主题并不限于解决
技术介绍
中所指出的任何或所有缺点的实现方案。 【附图说明】 为了能够了解本专利技术的特征，可通过参照某些实施例对本专利技术进行详细描述，其中一些实施例会在附图中示出。然而，应当注意，附图仅仅示出本专利技术的某些实施例并因此不应被认为是对其范围进行限制，这是因为本专利技术的范围涵盖其他等效的实施例。附图不必是按比例绘制，通常，重点在于说明本专利技术中的某些实施例的特征。在附图中，相似参考数字用于指示各个视图中的相似部件。因此，为了进一步对本专利技术进行了解，可参照以下详细描述，结合附图进行阅读，在附图中: 图1描绘作为电机组件一部分的风扇护罩示例实施例的透视图； 图2描绘风扇护罩的示例实施例的透视图； 图3描绘图2的风扇护罩的前视图； 图4描绘图2的作为电机组件一部分的风扇护罩的透视图； 图5描绘图4的电机组件的前视图； 图6描绘可出现在图5电机组件上的冷却流体的流型(flow pattern)； 图7描绘图4电机组件的侧视图，以示出图6的冷却流体的流型；以及 图8描绘可用来形成风扇护罩示例实施例的材料坯件(blank)的实例。 【具体实施方式】 图1示出风扇护罩100的示例实施例，所述风扇护罩可提高冷却效率以维持电机温度。风扇护罩100是电机组件102的一部分。电机组件102的实例用于各种应用，也就是说，用于调整在风力机系统中出现的转子叶片的位置。在图1的实例中，电机组件102具有带电机中心轴108的电机104。一个或多个紧固件110将风扇护罩100连接至电机104。这种构型安装了风扇112，所述风扇112可固定至处于电机104上适当位置的风扇护罩100。 作为风力机系统一部分的电机组件102的实现方案通常要求电机104将转子叶片保持在一个或多个期望位置。为了满足这个要求，风力机系统通常在延长时间段内维持电机104上的电力。以此方式对电机104通电产生了热量。风扇112的运行通过以下方式耗散来自电机组件102的热量:使得冷却流体(例如，空气)流入风扇护罩100并且接近电机104。 如下文进一步阐述，风扇护罩100的构造通过改进冷却流体流动特性而来促进冷却。风扇护罩100的实施例与电机104形成间隙，从而允许冷却流体离开护罩100。在一个实施例中，间隙经尺寸设定并且配置用于在冷却流体从风扇护罩100分散时防止漩涡形成。这种特征允许冷却流体接近电机104流动，从而在运行期间增加对来自电机104的热能耗散。在其他实施例中，风扇护罩100具有允许冷却流体在沿电机104的位置处实现最大速度的特征。这些实施例利用移动冷却流体的高速度将来自风扇外罩100外部环境中的附加的、较冷的流体吸入电机104周围形成的流动流中。此较冷流体的增加扩大了冷却流体的热容量，从而例如在电机组件102的延长运行期间，增加了可从电机104耗散的热量的量。 风扇护罩100可实施为例如由薄板金属(例如，钢、不锈钢、铝等)形成的整体或者单体(unitary or monolithic)结构。构造材料可包括能进一步增强热耗散的导热材料。在其他实例中，风扇护罩100的构造可结合多个单件，所述多个单件使用已知紧固件(例如，螺钉和螺栓)和技术(例如，焊接)来固定在一起。 图2示出用于电机组件202的风扇护罩200的另一示例实施例。风扇护罩200具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机的风扇护罩，所述风扇护罩包括：顶部元件、第一侧部元件和前部元件，其中所述第一侧部元件和所述前部元件与所述顶部元件在第一末端处连接，其中所述第一侧部元件终止于第二末端处，所述第二末端与所述电机间隔第一侧部距离，从而形成第一侧部间隙，其中所述前部元件具有前部轮廓边缘，所述前部轮廓边缘接近所述电机并与其间隔第一前部距离，从而形成前部间隙，并且其中所述第一侧部距离与所述第一前部距离相同。

【技术特征摘要】
2013.03.15 US 13/8329421.一种用于电机的风扇护罩，所述风扇护罩包括: 顶部元件、第一侧部元件和前部元件，其中所述第一侧部元件和所述前部元件与所述顶部元件在第一末端处连接，其中所述第一侧部元件终止于第二末端处，所述第二末端与所述电机间隔第一侧部距离，从而形成第一侧部间隙，其中所述前部元件具有前部轮廓边缘，所述前部轮廓边缘接近所述电机并与其间隔第一前部距离，从而形成前部间隙，并且其中所述第一侧部距离与所述第一前部距离相同。2.如权利要求1所述的风扇护罩，其进一步包括第二侧部元件，所述第二侧部元件与所述顶部元件在所述第一末端处连接并且终止于所述第二末端处，其中所述第二侧部元件与所述电机间隔第二侧部距离，从而形成第二侧部间隙，并且其中所述第二侧部距离与所述第一侧部距离相同。3.如权利要求1所述的风扇护罩，其进一步包括与所述顶部元件连接的后部元件，其中所述后部元件具有后部轮廓边缘，所述后部轮廓边缘与所述电机间隔第一后部距离，从而形成后部间隙，并且其中所述第一后部距离与所述第一侧部距离相同。4.如权利要求1所述的风扇护罩，其中所述第一侧部元件形成沿护罩轴延伸的平坦表面。5.如权利要求1所述的风扇护罩，其中所述第一侧部元件形成沿所述护罩轴延伸的曲线表面。6.如权利要求1所述的风扇护罩，其中所述顶部元件具有延伸穿过其中的孔。7.如权利要求1所述的风扇护罩，其中所述第一侧部元件和所述前部元件与所述顶部元件一体形成。8.如权利要求1所述的风扇护罩，其中所述第一轮廓边缘终止于所述第一侧部元件的所述第二末端和所述第二侧部元件的所述第二末端附近。9.如权利要求1所述的风扇护罩，其中所述前部元件和所述后部元件与所述第一侧部元件和所述第二侧部元件连接。10.如权利要求1所述的风扇护罩，其进一步包括固定至所述前部元件和所述后部元件中一个上的一个或多个安装特征。11.一种用于电机的风扇护罩，所述风扇护罩包括: 顶部元件； 一对侧部元件，其与所述顶部元件在第一末端处连接并且终止于第二末端处，所述第二末端与所述电机间隔第一侧部距离和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：GM斯特胡拉克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US