具有风冷散热结构的永磁同步电机制造技术

本发明专利技术公布了具有风冷散热结构的永磁同步电机，包括定子本体，定子本体由定子冲片叠压而成，两端分别直接安装前端盖和后端盖，定子本体的齿部构成绕组铁芯，在绕组铁芯上安装有定子绕组，在前端盖和后端盖之间通过轴承安装电机轴，转子冷压在电机轴上，在电机轴的末端上安装有旋转变压器，其特征在于：在所述定子本体的轭部上开设有多个通风孔，通风孔的轴线与定子本体的轴线平行，通风孔贯穿整个定子本体，在前端盖和后端盖上分别设置有进风口和出风口。本发明专利技术将散热的能力提高了2~4倍，电机结构更加紧凑、大大缩小电机径向尺寸；其冷却介质是空气、密封要求低、制造成本降低、在使用过程中基本可以实现免维护。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公布了具有风冷散热结构的永磁同步电机，包括定子本体，定子本体由定子冲片叠压而成，两端分别直接安装前端盖和后端盖，定子本体的齿部构成绕组铁芯，在绕组铁芯上安装有定子绕组，在前端盖和后端盖之间通过轴承安装电机轴，转子冷压在电机轴上，在电机轴的末端上安装有旋转变压器，其特征在于：在所述定子本体的轭部上开设有多个通风孔，通风孔的轴线与定子本体的轴线平行，通风孔贯穿整个定子本体，在前端盖和后端盖上分别设置有进风口和出风口。本专利技术将散热的能力提高了2~4倍，电机结构更加紧凑、大大缩小电机径向尺寸；其冷却介质是空气、密封要求低、制造成本降低、在使用过程中基本可以实现免维护。【专利说明】具有风冷散热结构的永磁同步电机
本专利技术涉及一种电机的定子改进结构，具体是指具有风冷散热结构的永磁同步电 机。
技术介绍
永磁电机以永磁体替代励磁绕组建立励磁磁场。稳态情况下，主极磁场随着旋转 磁场同步转动，因此转子转速亦是同步转速，定子旋转磁场恒与永磁体建立的主极磁场保 持相对静止，它们之间相互作用并产生电磁转矩，驱动电机旋转并进行能量转换。目前国内的永磁同步电机的散热方式基本都采用表面自然冷却或冷却液冷却，其 中表面自然冷却方式一般为增大电机的散热表面积，均会在定子外部套上热阻小、散热效 果好的招制外壳，而且外壳表面还分布有散热片，靠电机外壳表面的热福射和空气自然流 动获得冷却，不加装其他专门的冷却装置，电机运行过程中产生的热量通过铁芯、绕组、夕卜 壳等通道向外散发，径向散热通道过长造成电机总的热阻较大，电机的热量较难散出，从而 导致散热效果不理想，不过，这种散热方式具有结构简单，基本不用维护，制造成本低、环境 适应性强的优点，表面自然冷却方式虽然结构简单、环境适应性强，但其冷却效果不好，而 且存在由于要增加表面散热面积而导致外形尺寸增大的缺点；冷却液冷却方式一般是在电 机定子的外部套上水冷壳体，壳体上具有螺旋水道或轴向水道，电机运行过程中产生的热 量通过水道中循环的冷却液带走，水的比热容较大、散热能力较好，所以此种方式的散热效 果较好，同时此种散热方式也存在内部构造复杂、防漏密封要求提高、制造成本增加、环境 适应性受到限制等缺点，冷却效果良好，但其结构复杂，维修不变，环境适应性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具有风冷散热结构的永磁同步电机，解决目前的永磁同步 电机定子散热的途径长、总的热阻较大、散热效果不好、结构复杂的问题。本专利技术的目的通过下述技术方案实现:具有风冷散热结构的永磁同步电机，包括定子本体，定子本体由定子冲片叠压而成， 两端分别直接安装前端盖和后端盖，定子本体的齿部构成绕组铁芯，在绕组铁芯上安装有 定子绕组，在前端盖和后端盖之间通过轴承安装电机轴，转子冷压在电机轴上，在电机轴的 末端上安装有旋转变压器，在所述定子本体的轭部上开设有多个通风孔，通风孔的轴线与 定子本体的轴线平行，通风孔贯穿整个定子本体，在前端盖和后端盖上分别设置有进风口 和出风口。定子本体整体的外部结构为正六面柱或者正八面柱，为了便于其作为整个电机 的外壳安装和放置，采用正六面柱或者正八面柱结构，也可以采用圆柱形等其它结构，定子 本体由定子冲片叠压而成，其内部为空腔结构，该空腔为圆柱体，空腔与定子本体同轴，定 子齿形成定子绕组的铁心骨架，在定子齿上缠绕定子线圈，在定子本体的侧壁上设置多个 通风孔，通风孔贯穿整个定子本体，通风孔可以为直线形，其轴线与定子本体的轴线相互平 行，前端盖与定子本体之间直接安装，后端盖与定子本体之间直接安装，由通风孔将前后端盖与定子形成的空腔连通；当定子绕组工作时，定子绕组的电流方向反复变化，会在定子本 体上形成方向反复变化的磁场，该磁场产生涡流损耗及磁滞损耗，产生热量，此为铁损；定 子线圈因电流传导产生的热量，此为铜损。铜损通过线圈与定子的接触将热量直接传递至 定子本体，在高速运转时，定子本体产生的铁损也随之加大，这些热量由定子本体的通风孔 传递给空气，并由后端盖上的出风口排出，相对于传统电机的由定子绕组、定子壳体、电机 壳体、散热片散热的方式，定子绕组的热量直接传递至定子本体，由定子本体传递出去，减 少了热量传递的路径，减小了热阻，将散热的能力提高了 2?4倍，而且，通风孔占据了一定 的体积，由于不需要另外在定子外部加套壳体，使得电机结构更加紧凑、大大缩小电机径向 尺寸；其冷却介质是空气、因此其漏密封要求较冷却液冷却结构低、制造成本降低、在使用 过程中基本可以实现免维护，环境适应性强。所述通风孔的横截面为任意形状，其侧壁与定子冲片的距离相等。所述的通风孔均匀分布在定子本体的侧壁上。所述通风孔横面积之和为定子本体侧壁横面积的30%?55%。进一步讲，作为通 风孔的优化设计，需要控制通风孔总横截面面积与定子本体侧壁横面积的比例为30?55: 100。所述进风口和出风口分别位于永磁同步电机的对角线上。为了最佳的换热效果， 尽量多的排出定子的热量，采用进风口和出风口对角线的分布形式，可以提高散热效果。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:I本专利技术具有风冷散热结构的永磁同步电机，相对于传统电机的由定子绕组、定子壳 体、电机壳体、散热片散热的方式，定子绕组的热量直接传递至定子本体，由定子本体传递 出去，减少了热量传递的路径，减小了热阻，将散热的能力提高了 2?4倍，而且，通风孔占据 了一定的体积，由于不需要另外在定子外部加套壳体，使得电机结构更加紧凑、大大缩小电 机径向尺寸；其冷却介质是空气、因此其漏密封要求较冷却液冷却结构低、制造成本降低、 在使用过程中基本可以实现免维护，环境适应性强；2本专利技术具有风冷散热结构的永磁同步电机，结构简单，加工工艺较简单，成本较低；3本专利技术具有风冷散热结构的永磁同步电机，组装方便，工艺简单，没有了外壳和散热 片，重量较轻，整机成本低廉，适于推广。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术外部结构示意图；图2为本专利技术半剖结构示意图；图3为本专利技术定子本体结构示意图。附图中标记及相应的零部件名称:1-定子本体，2-定子冲片，3-通风孔，4-前端盖，5-旋转变压器，6-后端盖，7-出风口， 8-转子，9-进风口，10-电机轴，11-轴承，12-定子绕组。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1至3所示，本专利技术具有风冷散热结构的永磁同步电机，包括依次连接的前端 盖4、定子本体1、以及后端盖6，定子本体I由冲压成型的定子冲片2叠压而成，整体的外部 结构为正六面柱，为了便于其作为整个电机的外壳安装和放置，也可以采用正八面柱、圆柱 形等其它结构，定子本体I的内部为空腔结构，该空腔为圆柱体，空腔与定子本体I同轴，定 子齿形成定子绕组的铁心骨架，在定子齿上缠绕有定子绕组12，电机转子8冷压在电机轴 10上组成转子轴，转子轴通过前后轴承11固定在前端盖4和后端盖6之间，在电机轴10末 端上安装有旋转变压器5，在定子本体I的轭部上设置多个通风孔3，通风孔3连通定子本 体I的两个端面，通风孔3可以为直线形，则其轴线与定子本体I的轴线相互平行，通风孔3 横面积之和为定子本体I侧壁横面积的30%?55% ;前端盖4与定子本体I本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有风冷散热结构的永磁同步电机，包括定子本体（1），定子本体（1）由定子冲片（2）叠压而成，两端分别直接安装前端盖（4）和后端盖（6），定子本体（1）的齿部构成绕组铁芯，在绕组铁芯上安装有定子绕组（12），在前端盖（4）和后端盖（6）之间通过轴承（11）安装电机轴（10），转子（8）冷压在电机轴（10）上，在电机轴（10）的末端上安装有旋转变压器（5），其特征在于：在所述定子本体（1）的轭部上开设有多个通风孔（3），通风孔（3）的轴线与定子本体（1）的轴线平行，通风孔（3）贯穿整个定子本体（1），在前端盖（4）和后端盖（6）上分别设置有进风口（9）和出风口（7）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：樊成芳，何勤，张闯，周静，
申请(专利权)人：成都联腾动力控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：