【技术实现步骤摘要】
本申请涉及轨道牵引电机的冷却，特别是涉及一种全封闭自通风电机。
技术介绍
1、为了防止轨道机车车辆运行时车轮与钢轨摩擦产生的金属粉末、制动时闸瓦磨损产生的闸瓦灰进入电机和吸附在永磁电机转子表面，永磁电机通常要求采用全封闭结构。
2、常规的全封闭自通风冷却结构永磁电机是通过定子通风道通风的方式进行冷却，工作时安装于转子的外风扇产生的冷却风由非传动端端盖进入定子通风道内，并沿定子通风道轴向到达传动端端盖或中间端盖上的出风口，再由出风口排出通风道，以带走电机热量。这种常规的全封闭外扇自冷型永磁电机仅通过定子通风道内的冷却风来散热(仅有一条散热通道)，使得电机内部的热量不能有效散出，电机很容易成为一个等温体。电机内部热量在各部位间相互传导和辐射，其定子线圈端部温度、永磁体温度、轴承的温度都会很高，而线圈、轴承、永磁体温度限值不尽相同，限制了电机功率的提升，尤其是高转矩密度、高功率密度和结构紧凑的电机。另外，目前应用于轨道机车车辆的永磁电机，为防止安装于转子的永磁体出现不可逆失磁现象，多采用耐温等级较高的稀土永磁材料，材料成本较高。
3、cn202309380u公开了一种自扇全封闭双循环风冷电机结构，其除了常规的定子通风冷却结构外，在电机内部设置了第二冷却风路。第二冷却风路的原理是，在转子铁心一侧安装通风扇，将转子热量通过内部循环风带到定子上，再通过第一冷却风路将热量带走。但是，第二冷却风路只在电机内部循环，电机内部热量未与外界空气直接进行交换散热，对转子和轴承的冷却效果有限，特别是不利于轴承的冷却。
5、cn1848620b公开了一种全封闭外部风扇型电动机，除了常规的定子通风冷却结构外，在转子内侧设置了第二冷却风路。第二冷却风路的原理是，在转子一侧安装通风扇(或转子专用通风扇)，将冷却风从非传动端端盖进风口进入，流经转子铁心轴向贯通的通风道，再汇入定子第一冷却风路，最后从非传动端出风口排出。但是，该种冷却结构的第二冷却风路的转子通风量有限，转子热量不能有效散出。此外，转子的热量又通过定子通风道吹出去，降低了定子的散热效率。
6、综上，现有专利的设计是除了上述定子通风冷却风路外，在此基础上增加第二冷却风路，即在转子铁心一侧安装专用通风扇，将转子热量通过内部循环风带到定子铁心上，再通过定子铁心的第一冷却风路将热量带走。这种增加的第二冷却风路只是将电机内部热量传递至定子铁心，并未与外界大气直接交换散热，冷却效果有限，因此电机内部的温度仍然较高，仍需要采用耐温等级较高的永磁体。
7、可见，如何提供一种可适用于全封闭电机并对电机内部结构达到较好冷却效果的冷却结构仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种全封闭自通风电机，它不仅可以对定子、转子、轴承等部位进行通风冷却提高散热效果，还能通过调节外部引入的冷却风量的大小更好地适应车辆低速运行工况，并且其冷却结构简单，可适用于异步和永磁牵引电机。
2、本专利技术提供的技术方案如下：
3、一种全封闭自通风电机，包括定子、转子、前端盖和后端盖，所述转子设置在定子的内侧，转子包括转子铁心、前端转子压圈、后端转子压圈、转轴、前端转子夹层和后端转子夹层，所述前端转子夹层和后端转子夹层分别设置在转子铁心的两端，所述定子包括定子铁心、定子绕组前端定子压圈和后端定子压圈，所述前端盖、后端盖分别设置在定子和转子组成的动力结构的前端和后端，所述定子铁心开有贯通的定子轴向风道，所述转子上开设有贯通的转子内侧风道，所述前端盖设有出风口和前端盖通风道，所述后端盖设有进风口和后端盖通风道；所述后端盖的进风口、后端盖通风道、定子轴向风道及前端盖通风道组成第一冷却风路，所述后端盖的进风口、转子内侧风道及前端盖的出风口组成第二冷却风路，第一冷却风路、第二冷却风路均不与定子绕组连通。
4、优选地，所述全封闭自通风电机还包括外风扇，所述外风扇处于在后端盖的进风口处并安装在转子铁心后端轴伸上随转子同步旋转，外风扇上自身结构上设有进风口。
5、优选地，所述外风扇的进风端设有过滤网。
6、优选地，所述全封闭自通风电机还包括换热器，所述换热器设置在定子的外侧并与定子的结构共同形成外风道，且前端定子压圈设有内置通风道、后端定子压圈上设有内置通风道用于连通电机内部和外风道；所述转子上还开设有贯通的转子外侧风道，所述前端定子压圈的内置通风道、转子外侧风道、后端定子压圈的内置通风道及外风道共同组成第三冷却风路结构。
7、优选地，所述前端盖与转子铁心之间留有前端通风腔，所述后端盖与转子铁心之间留有后端通风腔，所述前端通风腔、后端通风腔均处于第二冷却风路中。
8、优选地，前端盖的下方设有前端轴承，前端轴承设置在前端通风腔的一侧；所述后端盖的下方设有后端轴承，后端轴承设置在后端通风腔的一侧。
9、优选地，所述前端盖设置有前端盖环形凸台a和前端盖环形凸台b，前端盖环形凸台b位于前端盖环形凸台a的内侧，前端盖环形凸台a与前端定子压圈之间设有接触密封，前端盖环形凸台b与前端转子夹层之间设有非接触密封，所述定子绕组的前端处于前端盖环形凸台a、前盖环形凸台b、定子铁心与转子铁心形成的密封腔内；所述后端盖设置有后端盖环形凸台a和后端盖环形凸台b，后端盖环形凸台b位于后端盖环形凸台a的内侧，后端盖环形凸台a与后端定子压圈之间设有接触密封，后端盖环形凸台b与后端转子夹层之间设有非接触密封，所述定子绕组的后端处于后端盖环形凸台a、后端盖环形凸台b、定子铁心与转子铁心形成的密封腔内。
10、优选地，所述定子绕组处于密封腔内，使得定子绕组与外界隔开。
11、优选地，所述前端转子夹层和后端转子夹层均为环形结构，前端转子夹层和/或后端转子夹层上设置有叶片。
12、优选地，所述全封闭自通风电机适用于轨道车辆用异步或永磁牵引电机。
13、本申请相对于现有技术存在如下优点：
14、1、本申请的全封闭自通风电机通过结构设计，设计了由后端盖的进风口、后端盖通风道、定子轴向风道及前端盖通风道组成的第一冷却风路，由后端盖的进风口、转子内侧风道及前端盖的出风口组成的第二冷却风路，通过第一冷却风路和第二冷却风路来同时冷却定子、转子和轴承，通风冷却结构简单；此外，通过调节外部引入的冷却风量的大小可以更好地适应车辆低速运行工况，利于提升电机的功率密度和转矩密度指标；并且，由于第一冷却风路、第二冷却风路均不与定子绕组连通，可应用于风沙恶本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全封闭自通风电机，包括定子(1)、转子(2)、前端盖(3)和后端盖(4)，所述转子(2)设置在定子(1)的内侧，转子(2)包括转子铁心(21)、前端转子压圈(22)、后端转子压圈(23)、转轴(26)、前端转子夹层(24)和后端转子夹层(25)，所述前端转子夹层(24)和后端转子夹层(25)分别设置在转子铁心(21)的两端，所述定子(1)包括定子铁心(11)、定子绕组(12)、前端定子压圈(13)和后端定子压圈(14)，所述前端盖(3)、后端盖(4)分别设置在定子(1)和转子(2)组成的动力结构的前端和后端，其特征在于，所述定子铁心(11)开有贯通的定子轴向风道(111)，所述转子(2)上开设有贯通的转子内侧风道(211)，所述前端盖(3)设有出风口(31)和前端盖通风道(32)，所述后端盖(4)设有进风口(41)和后端盖通风道(42)；所述后端盖(4)的进风口(41)、后端盖通风道(42)、定子轴向风道(111)及前端盖通风道(32)组成第一冷却风路，所述后端盖(4)的进风口(41)、转子内侧风道(211)及前端盖(3)的出风口(31)组成第二冷却风路，第一冷却风路、第
2.根据权利要求1所述的全封闭自通风电机，其特征在于，还包括外风扇(5)，所述外风扇(5)处于在后端盖(4)的进风口(41)处并安装在转子铁心(21)后端轴伸上随转子(2)同步旋转。
3.根据权利要求2所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述外风扇(5)的进风端设有过滤网(51)。
4.根据权利要求1所述的全封闭自通风电机，其特征在于，还包括换热器(10)，所述换热器设置在定子的外侧并与定子的结构共同形成外风道(101)，且前端定子压圈(13)设有内置通风道(131)、后端定子压圈(14)上设有内置通风道(141)用于连通电机内部和外风道(101)；所述转子(2)上还开设有贯通的转子外侧风道(212)，所述前端定子压圈(13)的内置通风道(131)、转子外侧风道(212)、后端定子压圈(14)的内置通风道(141)及外风道(101)共同组成第三冷却风路结构。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述前端盖(3)与转子铁心(21)之间留有前端通风腔(6)，所述后端盖(4)与转子铁心(21)之间留有后端通风腔(7)，所述前端通风腔(6)、后端通风腔(7)均处于第二冷却风路中。
6.根据权利要求5所述的全封闭自通风电机，其特征在于，前端盖(4)的下方设有前端轴承(8)，前端轴承(8)设置在前端通风腔(6)的一侧；所述后端盖(4)的下方设有后端轴承(9)，后端轴承(9)设置在后端通风腔(7)的一侧。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述前端盖(3)设置有前端盖环形凸台A(33)和前端盖环形凸台B(34)，前端盖环形凸台B(34)位于前端盖环形凸台A(33)的内侧，前端盖环形凸台A(33)与前端定子压圈(13)之间设有接触密封，前端盖环形凸台B(34)与前端转子夹层(24)之间设有非接触密封，所述定子绕组(12)的前端处于前端盖环形凸台A(33)、前盖环形凸台B(34)、定子铁心(11)与转子铁心(21)形成的密封腔内；所述后端盖(4)设置有后端盖环形凸台A(43)和后端盖环形凸台B(44)，后端盖环形凸台B(44)位于后端盖环形凸台A(43)的内侧，后端盖环形凸台A(43)与后端定子压圈(14)之间设有接触密封，后端盖环形凸台B(44)与后端转子夹层(25)之间设有非接触密封，所述定子绕组(12)的后端处于后端盖环形凸台A(43)、后端盖环形凸台B(44)、定子铁心(11)与转子铁心(21)形成的密封腔内。
8.根据权利要求7所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述定子绕组(12)处于密封腔内，使得定子绕组(12)与外界隔开。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述前端转子夹层(24)和后端转子夹层(25)均为环形结构，前端转子夹层(24)和/或后端转子夹层(25)上设置有叶片。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述全封闭自通风电机适用于轨道车辆用异步或永磁牵引电机。
...【技术特征摘要】
1.一种全封闭自通风电机，包括定子(1)、转子(2)、前端盖(3)和后端盖(4)，所述转子(2)设置在定子(1)的内侧，转子(2)包括转子铁心(21)、前端转子压圈(22)、后端转子压圈(23)、转轴(26)、前端转子夹层(24)和后端转子夹层(25)，所述前端转子夹层(24)和后端转子夹层(25)分别设置在转子铁心(21)的两端，所述定子(1)包括定子铁心(11)、定子绕组(12)、前端定子压圈(13)和后端定子压圈(14)，所述前端盖(3)、后端盖(4)分别设置在定子(1)和转子(2)组成的动力结构的前端和后端，其特征在于，所述定子铁心(11)开有贯通的定子轴向风道(111)，所述转子(2)上开设有贯通的转子内侧风道(211)，所述前端盖(3)设有出风口(31)和前端盖通风道(32)，所述后端盖(4)设有进风口(41)和后端盖通风道(42)；所述后端盖(4)的进风口(41)、后端盖通风道(42)、定子轴向风道(111)及前端盖通风道(32)组成第一冷却风路，所述后端盖(4)的进风口(41)、转子内侧风道(211)及前端盖(3)的出风口(31)组成第二冷却风路，第一冷却风路、第二冷却风路均不与定子绕组(12)连通。
2.根据权利要求1所述的全封闭自通风电机，其特征在于，还包括外风扇(5)，所述外风扇(5)处于在后端盖(4)的进风口(41)处并安装在转子铁心(21)后端轴伸上随转子(2)同步旋转。
3.根据权利要求2所述的全封闭自通风电机，其特征在于，所述外风扇(5)的进风端设有过滤网(51)。
4.根据权利要求1所述的全封闭自通风电机，其特征在于，还包括换热器(10)，所述换热器设置在定子的外侧并与定子的结构共同形成外风道(101)，且前端定子压圈(13)设有内置通风道(131)、后端定子压圈(14)上设有内置通风道(141)用于连通电机内部和外风道(101)；所述转子(2)上还开设有贯通的转子外侧风道(212)，所述前端定子压圈(13)的内置通风道(131)、转子外侧风道(212)、后端定子压圈(14)的内置通风道(141)及外风道(101)共同组成第三冷却风路结构。...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广，倘广垒，余超，刘勇，黄鹏程，王国辉，张道禄，杨川，刘广鹏，周秋红，
申请(专利权)人：中车株洲电机有限公司，
类型：发明
国别省市：
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