一种用于电机的冷却结构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电机的冷却结构，外层机壳内设有内层机壳，内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽内设置半导体制冷片；电机轴的前、后端分别设置径流叶片和轴流叶片，后端盖设有通气孔。实施中，电机的内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽内设置半导体制冷片，并与风冷结构相配合形成流道气流，可以达到快速制冷散热的效果，制冷效果非常优良。

A cooling structure for motor

【技术实现步骤摘要】
一种用于电机的冷却结构
本专利技术涉及电机冷却的
，具体地说是一种用于电机的冷却结构,尤其涉及一种半导体制冷和风冷制冷复合的电机冷却结构。
技术介绍
电机在运行过程中，由线圈铜耗、铁芯损耗及转子风摩损耗等带来的热量，使电机各部件温度上升，当电机部件温升过高时，会影响电机使用寿命，甚至引起电机故障，尤其在电机体积较小或运行速度较高的情况下，电机散热更加困难，对电机冷却系统要求更高。常用的电机冷却方式有风冷、水冷和油冷，单一的风冷方式冷却效率低，散热能力有限；水冷方式在密封条件差的情况下，易产生液体泄漏，影响电机使用寿命；油冷方式虽然降温效果好，但其结构复杂，因此需要设计一种简单有效，安全可靠的电机冷却结构。而半导体制冷又称热电制冷，可靠性高，制冷时间快，适用于空间受限的场合。半导体制冷片由两片陶瓷片组成，当陶瓷片中间的N型与P型半导体材料连结成电偶对时，通以直流电流，热量由N型元件转移到P型元件，N型元件为冷端，P型元件为热端。但现有技术中往往采用单一的制冷方式，因此不仅制冷效果差，而且结构错综复杂，很容易造成安全隐患。因此，市场上急需要一种新型的具有较强制冷能力的，运行更为安全可靠的电机冷却结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改进的用于电机的冷却结构，通过设置双层机壳，在机壳内嵌设制冷片，并与风冷结构相配合形成流道气流，使得冷却效果优良，同时运行安全可靠。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种用于电机的冷却结构，包括外层机壳，与外层机壳相连的前、后端盖，以及设在外层机壳内的电机轴，电机轴上设有转子、定子及电枢绕组，其特征在于：外层机壳内设有内层机壳，内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽内设置半导体制冷片；电机轴的前、后端分别设置径流叶片和轴流叶片，后端盖设有通气孔。优选的，外层机壳内壁设有若干个轴向矩形齿，与内层机壳的每个凹槽位置相对应并嵌入凹槽内，使内、外层机壳固定连接；每个凹槽内设置至少3个半导体制冷片。进一步，后端盖设有若干个沿圆周分布的扇形通气区域，扇形通气区域的数量和位置与凹槽的位置相对应，每个扇形通气区域设有依次排列的若干条通气孔。更进一步，径流叶片的叶片外径与转子外径相同；轴流叶片沿圆周方向均匀排列，轴流叶片与电机轴之间的安装夹角为130°-150°，径流叶片和轴流叶片的数量均为奇数。相对于现有技术，本专利技术的技术方案除了整体技术方案的改进，还包括很多细节方面的改进，具体而言，具有以下有益效果：1、本专利技术所述的改进方案，电机的内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽内设置半导体制冷片，并与风冷结构相配合形成流道气流，可以达到快速制冷散热的效果，制冷效果非常优良，一般半导体制冷片两端温差可达到40-65℃之间，本专利技术通过风冷主动散热降低热端温度，可进一步实现冷端温度降低；2、本专利技术的技术方案的中，电机轴的前、后端分别设置径流叶片和轴流叶片，后端盖设有通气孔，通过叶片和通气孔的对应设置和共同作用，可以促进电机内腔的空气流动，进一步提升冷却效果；3、本专利技术的后端盖设有若干个沿圆周分布的扇形通气区域，扇形通气区域的数量和位置与凹槽的位置相对应，每个扇形通气区域依次排列有若干条通气孔，形成风冷通道与半导体制冷进行叠加的技术，同时结构简单，易于实施；4、本专利技术的结构布局合理，便于安装和拆卸，降低了维护和保养的成本。附图说明图1为本专利技术的剖视结构示意图。图2为本专利技术的机壳的侧视图。图3为本专利技术的后端盖的结构示意图。附图标记：1、外层机壳；2、内层机壳；3、前端盖；4、定子；5、转子；6、电枢绕组；7、径流叶片；8、电机轴；9、轴流叶片；10、通气孔；10-1、进气孔；10-2、出气孔；11、半导体制冷片；12、温度传感器；13、自动控制器；14、电流控制器；15、后端盖；16、凹槽；17、矩形齿。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供了一种用于电机的冷却结构，具体参见图1，包括外层机壳，与外层机壳相连的前、后端盖，以及设在外层机壳内的电机轴，电机轴上设有转子、定子及电枢绕组，其与现有技术的区别在于：外层机壳内设有内层机壳，内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽内设置半导体制冷片；电机轴的前、后端分别设置径流叶片和轴流叶片，后端盖设有通气孔。使用时，叶片转动后在电机壳内部形成空气流动，叶片将风流从后端盖经由定子与转子间的气隙到达前端盖，然后穿过内层机壳的凹槽，带走半导体制冷片的热量，最后从后端盖的气孔中流出，完成一个制冷循环。不仅制冷效果好，同时有效降低电机各组件温度，避免电机局部温度过高，提高电机运行稳定性。在一个实施例中，本专利技术是半导体制冷与风冷复合的一种电机冷却结构，通过电机内的风流回路，一方面对定子、转子及电枢绕组直接传导散热，另一方面对半导体制冷片进行散热，提高半导体制冷片散热效果。具体来说，外层机壳内壁设有若干个轴向矩形齿，与内层机壳的每个凹槽位置相对应并嵌入凹槽内，使内、外层机壳固定连接，这里虽然轴向矩形齿是嵌入凹槽内，但内、外层机壳之间还是留有间隙的，间隙为3-5倍半导体制冷片厚度；每个凹槽内设置至少3个半导体制冷片。进一步，半导体制冷片为扁平状立方体，冷端N型元件一侧贴在内层机壳凹槽表面，半导体制冷片宽度略小于凹槽宽度，每一个凹槽内半导体制冷片的数量不小于3个，如图1，在水平方向上，凹槽两端分别设有至少一个半导体制冷片，两端的半导体制冷片的垂直中线位于定子端面与绕组端部顶点区域内，制冷片用导热硅胶进行固定，同时导热硅胶填充半导体制冷片侧边与凹槽侧壁间的空隙，以加快导热速度。一个凹槽内的若干个半导体制冷片以串联方式连接，多个凹槽半导体制冷片组间以并联方式连接。同时，自动控制器通过检测到的电机绕组温度，实时传递电流调整信号，调整半导体制冷片输入电流大小，以调整其冷却功率；有效降低电机各组件温度，避免电机局部温度过高，提高电机运行稳定性。在另一个实施例中，电机本体包括前端盖、机壳、后端盖、电机轴、机壳内随电机轴转动的叶片、转子、定子及电枢绕组。所述转子与定子之间存在气隙；所述机壳包括内层机壳与外层机壳，所述内层机壳开有轴向分布的凹槽，所述凹槽内轴向安装半导体制冷片，电机定子的热量传导到半导体制冷片的冷端，热量由冷端传导到半导体制冷片热端，再经由电机内的风流把半导体制冷片热端热量带走；所述后端盖开有通气孔；所述叶片在电机壳内部形成空气流动，叶片将风流从后端盖经由定子与转子间的气隙到达前端盖，然后穿过内层机壳的凹槽，带走半导体制冷片的热量，从后端盖的气孔中流出；所述自动控制器集成了温度传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电机的冷却结构，包括外层机壳，与外层机壳相连的前、后端盖，以及设在外层机壳内的电机轴，电机轴上设有转子、定子及电枢绕组，其特征在于：外层机壳内设有内层机壳，内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽沿圆周均匀分布，凹槽内设置半导体制冷片；电机轴的前、后端分别设置径流叶片和轴流叶片，后端盖设有通气孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于电机的冷却结构，包括外层机壳，与外层机壳相连的前、后端盖，以及设在外层机壳内的电机轴，电机轴上设有转子、定子及电枢绕组，其特征在于：外层机壳内设有内层机壳，内、外层机壳之间嵌套设置，内层机壳开设有若干个轴向分布的凹槽，凹槽沿圆周均匀分布，凹槽内设置半导体制冷片；电机轴的前、后端分别设置径流叶片和轴流叶片，后端盖设有通气孔。


2.根据权利要求1所述的一种用于电机的冷却结构，其特征在于：外层机壳内壁设有若干个轴向矩形齿，与内层机壳的每个凹槽位置相对应并嵌入凹槽内，使内、外层机壳固定连接；每个凹槽内设置至少3个半导体制冷片。


3.根据权利要求1所述的一种用于电机的冷却结构，其特征在于：后端盖设有若干个沿圆周分布的扇形通气区域，扇形通气区域的数量和位置与凹槽的位置相对应，每个扇形通气区域依次排列有若干条通气孔。


4.根据权利要求1所述的一种用于电机的冷却结构，其特征在于：径流叶片的叶片外径与转子外径相同；轴流叶片沿圆周方向均匀排列，轴流叶片与电机轴之间的安装夹角为13...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴瑞琳，丁宇，
申请(专利权)人：苏州英磁新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32