CN104779741B - 电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机，包括机座和设置在机座上的冷却器，机座内设置转子和定子，转子内沿其轴向设置有转子轴向通风孔，转子上设置有与转子轴向通风孔连通的转子径向通风孔，定子上设置有定子径向通风孔；冷却器的冷却器进风口与定子径向通风孔连通，冷却器的冷却器出风口与转子轴向通风口连通；其中，转子径向通风孔包括设置在转子的进风端部上的至少一个转子端部通风孔和设置在转子的主体部上的至少一个转子主体部通风孔，定子径向通风孔包括设置在定子的端部上的至少一个定子端部通风孔和设置在定子的主体部上的至少一个定子主体部通风孔，且转子端部通风孔与定子端部通风孔对齐设置，转子主体部通风孔与定子主体部通风孔交错设置。

Description

电机

技术领域

本发明涉及技术领域电动设备技术领域，尤其涉及一种电机。

背景技术

电机在运转过程中会散发热量，需要对其内部结构进行冷却。现有技术中的电机，如图1所示，其内部风路结构，转子2′是升压装置。冷却风从冷却器流入到转子轴向通风孔，通过转子2′的转子径向通风孔21′和定子1′的定子径向通风孔11′通风，最终进入冷却器中构成电机风路循环。

由于两极电机高速运转，定转子的径向通风孔通常采用交错布置来避免噪声问题。转子轴向通风孔内流量从通风孔进口位置风量逐渐增加，引起转子径向通风孔21′内流量分布不均匀，这样导致端部的几个定子径向通风孔11′内风量最少而直线端部温度升高，不利于降温。

除此之外，机座的出风口面积过小会导致电机整体压力损失，从而使得总风量减小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种降温效果好、能够降低定子端部温度的电机。

本发明技术方案提供的一种电机，包括机座和设置在所述机座上的冷却器，所述机座内设置转子和定子，所述转子内沿其轴向设置有转子轴向通风孔，所述转子上设置有与所述转子轴向通风孔连通的转子径向通风孔，所述定子上设置有定子径向通风孔；所述冷却器的冷却器进风口与所述定子径向通风孔连通，所述冷却器的冷却器出风口与所述转子轴向通风口连通；其中，所述转子径向通风孔包括设置在所述转子的进风端部上的至少一个转子端部通风孔和设置在所述转子的主体部上的至少一个转子主体部通风孔，所述定子径向通风孔包括设置在所述定子的端部上的至少一个定子端部通风孔和设置在所述定子的主体部上的至少一个定子主体部通风孔，且所述转子端部通风孔与所述定子端部通风孔对齐设置，所述转子主体部通风孔与所述定子主体部通风孔交错设置。

进一步地，所述转子径向通风孔包括3个所述转子端部通风孔，相应地，所述定子径向通风孔包括3个所述定子端部通风孔。

进一步地，所述转子径向通风孔包括多个所述转子主体部通风孔，所述定子径向通风孔包括多个所述定子主体部通风孔；其中，任意相邻的两个所述定子主体部通风孔之间布置有一个所述转子主体部通风孔。

进一步地，每个所述转子主体部通风孔位于两个相邻的所述定子主体部通风孔的中间位置。

进一步地，所述转子包括两个所述进风端部，两个所述进风端部分别设置在所述转子主体部的两端，每个所述进风端部都设置有至少一个所述转子端部通风孔；相应地，在所述定子的两端分别对应设置有至少一个所述定子端部通风孔，每侧的所述转子端部通风孔与所述定子端部通风孔对齐设置；所述冷却器的所述冷却器出风口分别与两个所述进风端部连通，并在所述转子轴向通风孔内设置有隔板。

进一步地，所述隔板位于所述转子轴向通风口中间位置。

进一步地，所述冷却器的两端分别设置有至少一个所述冷却器出风口，两端的所述冷却器出风口分别与两个所述进风端部连通。

进一步地，所述机座的顶面上设置有两个支撑架，所述冷却器安装在两个所述支撑架上；所述顶面上设置有机架出风口和机架进风口，所述机架出风口位于两个所述支撑架之间；所述冷却器进风口与所述机架出风口连通，所述冷却器出风口与所述机架进风口连通。

进一步地，所述定子包括定子铁芯；所述机架出风口的长度大于或等于所述定子铁芯的长度，所述机架出风口的宽度大于或等于所述定子的直径。

进一步地，所述电机的中心高大于355mm。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

通过将转子端部通风孔与定子端部通风孔对齐设置，提高了定子端部通风孔内的风量，降低了定子端部温度，利于电机降温。

通过将扩大机架出风口的面积，使其长度大于等于定子铁芯的长度，使其宽度大于等于定子的直径，增加电机整体通风量，来降低电机升温。

由此，本发明提供的电机，其降温效果好，能够降低定子端部温度，利于电机整体降温。

附图说明

图1为现有技术中电机中的定子径向通风孔、转子径向通风孔的配合示意图；

图2为本发明提供的电机的内部结构示意图；

图3为图2所示的电机中定子径向通风孔、转子径向通风孔的配合示意图；

图4为转子端部通风孔与定子端部通风孔对齐设置示意图；

图5为转子主体部通风孔与定子主体部通风孔交错设置示意图；

图6为机座的顶面示意图。

附图标记对照表：

1′-定子； 11′-定子径向通风孔； 2′-转子；

21′-转子径向通风孔；

1-机座； 11-顶面； 111-支撑架；

112-机架出风口； 113-机架进风口； 2-冷却器；

21-冷却器进风口； 22-冷却器出风口； 3-转子；

31-主体部； 311-转子主体部部通风孔； 32-进风端部；

321-转子端部通风孔； 33-转子轴向通风孔； 34-隔板；

4-定子； 41-主体部； 411-定子主体部通风孔；

42-端部； 421-定子端部通风孔； 5-转子轴。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图2-5所示，本发明一实施例提供的电机，包括机座1和设置在机座1上的冷却器2，机座1内设置转子3和定子4。

转子3内沿其轴向设置有转子轴向通风孔33，转子3上设置有与转子轴向通风孔33连通的转子径向通风孔，定子4上设置有定子径向通风孔。

冷却器2的冷却器进风口21与定子径向通风孔连通，冷却器2的冷却器出风口22与转子轴向通风口33连通。

其中，转子径向通风孔包括设置在转子3的进风端部32上的至少一个转子端部通风孔321和设置在转子3的主体部31上的至少一个转子主体部通风孔311，定子径向通风孔包括设置在定子4的端部42上的至少一个定子端部通风孔421和设置在定子4的主体部41上的至少一个定子主体部通风孔411，且转子端部通风孔321与定子端部通风孔421对齐设置，转子主体部通风孔311与定子主体部通风孔411交错设置。

也即是，电机主要由机座1、冷却器2、转子3和定子4组成，转子3和定子4布置在机座1内。转子3通过转子轴5安装在机座1上，定子4包围在转子3的外周。转子3和定子4都呈圆筒状或圆柱状，并且两者同中心轴布置。

沿着转子3的轴向布置的通风孔称之为转子轴向通风孔，沿着转子3和定子4的径向布置的通风孔分别称之为转子径向通风孔和定子定向通风孔。

为了通风降温的需要，在转子3上沿其轴向设置有转子轴向通风孔33，并在转子3上设置有转子径向通风孔，其与转子轴向通风孔33连通，用于将转子轴向通风孔33内的风导入转子径向通风孔内。在定子4上设置有定子径向通风孔。转子径向通风孔内的风最后经定子径向通风孔导出。

将冷却器2的冷却器进风口21与定子径向通风孔连通，将冷却器2的冷却器出风口22与转子轴向通风口33连通，从而形成至少一个冷却回路。

进入机座1内的风，依次经过转子轴向通风孔33、转子径向通风孔、定子径向通风孔之后，进入冷却器2内进行冷却，之后再由冷却器2将冷却的风导入机座1内，依次循环利用，对定子、转子冷却降温。

为了更好地实现冷却效果，避免定子4的端部温度上升，提高定子端部的通风量，转子径向通风孔和定子径向通风孔采用如下设置方式：

转子径向通风孔包括至少一个转子端部通风孔321和至少一个转子主体部通风孔311。转子端部通风孔321设置在转子3的进风端部32上，转子主体部通风孔311设置在转子3的主体部31上。进风端部32为转子3上靠近冷却器出风口22的端部，用于将冷却器出风口22的风导入转子轴向通风孔33内。

定子径向通风孔包括至少一个定子端部通风孔421和至少一个定子主体部通风孔411。定子端部通风孔421设置在定子4的端部42上，与转子端部通风孔321对应设置；定子主体部通风孔411设置在定子4的主体部41上，与转子主体部通风孔311对应设置。

并且，使得转子端部通风孔321与定子端部通风孔421对齐设置，转子主体部通风孔311与定子主体部通风孔411交错设置。也即是，转子端部通风孔321与定子端部通风孔421保持对齐，处于同一条直线上；转子主体部通风孔311与定子主体部通风孔411保持错开或错位，处于不同的直线上。

如此设置，通过将定子端部通风孔421与转子端部通风孔321对齐，增大了两者之间的通风量，有效地降低了定子4的端部温度，减小了其端部的温差值。将定子端部通风孔421与转子端部通风孔321对齐，还能够产生更高的集中力。

通过将转子主体部通风孔311与定子主体部通风孔411交错设置，有效地降低两者之间的风量流通速度，降低了噪音。

由此，本发明提供的电机，其降温效果好，能够降低定子端部温度，利于电机整体降温。

较佳地，如图3-4所示，转子径向通风孔包括3个转子端部通风孔321，相应地，定子径向通风孔包括3个定子端部通风孔421。3个定子端部通风孔421分别与3个转子端部通风孔321对齐设置，以进一步提高定子端部的流通风量，降低其端部或直线端部的温度。

较佳地，如图3和图5所示，转子径向通风孔包括多个转子主体部通风孔311，定子径向通风孔包括多个定子主体部通风孔411。

其中，任意相邻的两个定子主体部通风孔411之间布置有一个转子主体部通风孔311。

也即是，在轴向方向上，每个转子主体部通风孔311介于相邻的两个定子主体部通风孔411之间，以使得转子主体部通风孔311与定子主体部通风孔411交错布置，降低转子3的主体部31和定子4的主体部41之间的流通风量，降低噪音。

优选地，转子主体部通风311与定子主体部通风孔411的个数比为n：n+1，以保证每个转子主体部通风孔311介于相邻的两个定子主体部通风孔411之间，使得转子主体部通风孔311内的风能够通过定子主体部通风孔411导出，即保证了降温效果，又降低了噪音。

较佳地，如图3-5所示，每个转子主体部通风孔311位于两个相邻的定子主体部通风孔411的中间位置，使得两个相邻的定子主体部通风孔411内的通风量相等，使得其温度保持一致。

较佳地，如图2-3所示，转子3包括两个进风端部32，两个进风端部32分别设置在转子主体部31的两端，每个进风端部32都设置有至少一个转子端部通风孔321。

相应地，在定子4的两端分别对应设置有至少一个定子端部通风孔421，每侧的转子端部通风孔321与定子端部通风孔421对齐设置；

冷却器2的冷却器出风口22分别与两个进风端部32连通，并在转子轴向通风孔33内设置有隔板34。

如此设置，在冷却器2与转子3、定子4之间形成两个冷却回路，转子3的两端进风，通过隔板34将进入转子轴向通风孔33内的风阻挡，使其进入转子轴向通风孔内，形成两个封闭的冷却循环回路，提高了降温效果。

优选地，隔板34位于转子轴向通风口33的中间位置，以保证定子4的两端的温度一样，避免两端之间出现温度差值。

较佳地，如图2所示，冷却器2的两端分别设置有至少一个冷却器出风口22，两端的冷却器出风口22分别与两个进风端部32连通，以在冷却器2内的两侧各自形成一个冷却回路，利于降温，并利于布置冷却器2。

较佳地，如图6所示，机座1的顶面11上设置有两个支撑架111，冷却器1安装在两个支撑架111上。

顶面11上设置有机架出风口112和机架进风口113，机架出风口112位于两个所述支撑架111之间；冷却器进风口21与机架出风口112连通，冷却器出风口22与机架进风口113连通。

顶面11的每端可以根据需要设置一个机架进风口113，也可以设置两个机架进风口113，还可以根据需要设置多个机架进风口113，都在本发明的保护范围之内。

机架出风口112的面积整体能够覆盖住定子径向通风孔，使得从定子径向通风孔内出来的风能够顺利进入冷却器2内进行充分冷却，再经冷却器出风口22与机架进风口113，进入转子轴向通风孔33内进行循环降温，使得电机整体的压力损失减小、风量流通得到提高，有效地的降低了电机的温升。

较佳地，定子4包括定子铁芯(图中未示出)；机架出风口112的长度大于或等于定子铁芯的长度，机架出风口112的宽度大于或等于定子4的直径。

定子径向通风孔设置在定子铁芯上，通过将机架出风口112设置为其长度≥定子铁芯的长度，其宽度≥定子4的直径，以增大机架出风口112的面积，提高通风量，并能够露出全部定子径向通风孔，有效地降低电机温升。

较佳地，该电机包括电动机和发电机，其中心高大于355mm。中心高是指从机座底脚平面到转轴中心的高度，中心高高于355mm的电机为大中型电机。该电机优选为高转速大型两极异步电机。

综上，本发明提供的电机，其降温效果好，能够降低定子端部温度，利于电机整体降温。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机，包括机座(1)和设置在所述机座(1)上的冷却器(2)，所述机座(1)内设置转子(3)和定子(4)，

其特征在于，所述转子(3)内沿其轴向设置有转子轴向通风孔(33)，所述转子(3)上设置有与所述转子轴向通风孔(33)连通的转子径向通风孔，所述定子(4)上设置有定子径向通风孔；

所述冷却器(2)的冷却器进风口(21)与所述定子径向通风孔连通，所述冷却器(2)的冷却器出风口(22)与所述转子轴向通风口(33)连通；

其中，所述转子径向通风孔包括设置在所述转子(3)的进风端部(32)上的至少一个转子端部通风孔(321)和设置在所述转子(3)的主体部(31)上的至少一个转子主体部通风孔(311)，所述定子径向通风孔包括设置在所述定子(4)的端部(42)上的至少一个定子端部通风孔(421)和设置在所述定子(4)的主体部(41)上的至少一个定子主体部通风孔(411)，且所述转子端部通风孔(321)与所述定子端部通风孔(421)对齐设置，所述转子主体部通风孔(311)与所述定子主体部通风孔(411)交错设置。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子径向通风孔包括3个所述转子端部通风孔(321)，相应地，所述定子径向通风孔包括3个所述定子端部通风孔(421)。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述转子径向通风孔包括多个所述转子主体部通风孔(311)，所述定子径向通风孔包括多个所述定子主体部通风孔(411)；

其中，任意相邻的两个所述定子主体部通风孔(411)之间布置有一个所述转子主体部通风孔(311)。

4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，每个所述转子主体部通风孔(311)位于两个相邻的所述定子主体部通风孔(411)的中间位置。

5.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述转子(3)包括两个所述进风端部(32)，两个所述进风端部(32)分别设置在所述转子主体部(31)的两端，每个所述进风端部(32)都设置有至少一个所述转子端部通风孔(321)；

相应地，在所述定子(4)的两端分别对应设置有至少一个所述定子端部通风孔(421)，每侧的所述转子端部通风孔(321)与所述定子端部通风孔(421)对齐设置；

所述冷却器(2)的所述冷却器出风口(22)分别与两个所述进风端部(32)连通，并在所述转子轴向通风孔(33)内设置有隔板(34)。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述隔板(34)位于所述转子轴向通风口(33)的中间位置。

7.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述冷却器(2)的两端分别设置有至少一个所述冷却器出风口(22)，两端的所述冷却器出风口(22)分别与两个所述进风端部(32)连通。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述机座(1)的顶面(11)上设置有两个支撑架(111)，所述冷却器(1)安装在两个所述支撑架(111)上；

所述顶面(11)上设置有机架出风口(112)和机架进风口(113)，所述机架出风口(112)位于两个所述支撑架(111)之间；

所述冷却器进风口(21)与所述机架出风口(112)连通，所述冷却器出风口(22)与所述机架进风口(113)连通。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述定子(4)包括定子铁芯；

所述机架出风口(112)的长度大于或等于所述定子铁芯的长度，所述机架出风口(112)的宽度大于或等于所述定子(4)的直径。

10.根据权利要求1或2或8或9所述的电机，其特征在于，所述电机的中心高大于355mm。