一種內外雙循環的全封閉電機自通風冷卻結構的制作方法

本發明涉及電機通風冷卻技術領域，具體為一種內外雙循環的全封閉電機自通風冷卻結構。

背景技術：

當前，電機的冷卻結構中采用最廣泛的是以空氣為冷卻介質的空氣冷卻系統。采用空氣冷卻的電機結構簡單，成本較低，缺點是空氣的冷卻效果欠佳。電機采用全密封結構，可有效防止灰塵、金屬粉末、水分、酸堿等異物進入電機內部，避免電機異常運行。基于此，有必要發明一種高效的全封閉電機通風冷卻結構，以能夠滿足全封閉電機對冷卻系統的應用要求。

現有全封閉電機的冷卻結構，一般采用風冷和液冷的冷卻方式，風冷包括強迫風冷、自扇風冷；液冷包括機殼液冷和油內冷。風冷的結構簡單，但冷卻效果較差，一般只用于功率密度較低的電機。液冷系統比較復雜，對冷卻系統的密封性要求高，需要解決金屬腐蝕問題，對電機運行條件和維護的要求高。

技術實現要素：

本發明為解決目前全封閉電機冷卻技術存在液冷系統比較復雜，對冷卻系統的密封性要求高的技術問題，提供一種內外雙循環的全封閉電機自通風冷卻結構。

本發明是采用以下技術方案實現的：一種內外雙循環的全封閉電機自通風冷卻結構，包括機座、前端蓋、后端蓋、定子、轉子；前端蓋固定安裝于機座的前端面；后端蓋固定安裝于機座的后端面；機座殼體上開設有貫通其前后端面的多個定子軸向通風孔和多個轉子軸向通風孔，機座殼體內壁上對應每個轉子軸向通風孔各開有一對轉子徑向通風孔，所述一對轉子徑向通風孔各開在靠近每個轉子軸向通風孔前、后端口的位置，轉子徑向通風孔連通其對應的轉子軸向通風孔與機座的內腔；轉子的端面前后貫通開設有多個軸向風道；機座的前部內腔安裝有風扇，且風扇安裝固定于轉子的前部；轉子軸向通風孔的前后端口處均設有風擋板；前端蓋的端面貫通開設有軸向進風孔；后端蓋的端面開設有軸向出風孔；軸向進風口、定子軸向通風孔、軸向出風孔共同構成外部循環風路結構；轉子軸向通風孔、轉子徑向通風孔、軸向風道共同構成內部循環風路結構。

進一步的，風扇的外扇葉與前端蓋之間構成迷宮密封。

本發明為一種內外循環的全封閉電機自通風冷卻結構，由外部循環冷卻風路和內部循環風路兩部分組成。外部循環冷卻風路采取機殼風冷方式冷卻將電機產生的熱量帶走，內部循環風路通過風扇的內扇葉帶動實現，可以加快內部溫度場均衡。所有冷卻風均不流經電機內部，但能對電機進行聯合冷卻，帶走內部產生的主要熱量，高效的冷卻電機。

電機發熱主要以定子鐵耗和銅耗為主，線圈端部是電機溫升最高的部位，降低端部溫升對于改善全封閉電機的發熱情況非常關鍵，本發明主要采取內外循環的聯合冷卻系統解決電機整機的有效散熱問題，充分發揮風冷的效用，開發更為細化的通風部件結構，采用相應的措施來降低定子繞組等部位的溫升，使整機各部位溫升在可靠范圍內，使該通風冷卻全封閉結構得到大力推廣應用。

風扇與端蓋之間形成迷宮密封，實現了電機的內部密封。

風扇由轉軸帶動同時進行工作。具體工作過程如下：冷卻風由風扇通過軸向進風孔吸入后，冷卻風流經定子軸向通風孔后，經軸向出風孔排出，由此實現外部循環。在流經軸向通風孔的過程中，冷卻風與定子進行熱交換，將定子產生的熱量帶走，實現對定子的外部循環冷卻。同時在主風扇內部扇葉的帶動下，冷卻風由機座的前部內腔流經轉子徑向通風孔、轉子軸向通風孔和轉子徑向通風孔后，進入機座的后部內腔，然后通過軸向風道后，進入機座的前部內腔，由此實現內部循環。在流經轉子軸向通風孔時，與定子軸向通風孔進行熱交換，將定子產生的熱量混合后帶走，防止局部過熱，從而有效增強了冷卻效果。

基于上述過程，本發明所述的內外循環的全封閉電機冷卻結構具有如下優點：本發明基于全新設計的內外循環的全封閉電機冷卻結構，可充分發揮出全封閉電機的高效節能、安全可靠、維護簡單等特點，有效解決了現有電機溫升高、局部過熱等問題，極大的提高電機的安全性、可靠性和可維修性。

附圖說明

圖1.外循環風路結構示意圖。

圖2.內循環風路結構示意圖。

圖3.縱剖風道結構示意圖。

圖4.風擋板示意圖。

圖5.電機端蓋處的迷宮結構示意圖。

圖6.風扇剖視結構示意圖。

圖7風扇外部結構示意圖。

1-機座，2-前端蓋，3-后端蓋，4-定子，5-轉子，6-風扇，7-定子軸向通風孔，8-轉子軸向通風孔，9-轉子徑向通風孔，10-軸向氣隙，11-軸向風道，12-風擋板，13-軸向進風孔，14-軸向出風孔，15-迷宮密封；61-外扇葉，62-內扇葉。

具體實施方式

高效冷卻的內外循環電機通風冷卻結構，包括機座1、前端蓋2、后端蓋3、定子4、轉子5；前端蓋2固定安裝于機座1的前端面；后端蓋3固定安裝于機座1的后端面；機座1的端面貫通開設有定子軸向通風孔7和轉子軸向通風孔8，內部開設有轉子徑向通風孔9；定子4內圓表面與轉子5的外圓表面之間留有軸向氣隙10；轉子5的端面貫通開設有軸向風道11；機座1的前部內腔安裝有風扇6，且風扇6安裝固定于轉子5的前部，與前端蓋2構成迷宮密封，迷宮結構如圖5所示，風扇結構如圖6所示；機座1的前部和后部分別安裝有風擋板12，用于將定子軸向通風孔7和轉子軸向通風孔8隔開，風擋板結構如圖4所示；前端蓋2的端面貫通開設有軸向進風孔13；后端蓋3的端面開設有軸向出風孔14；軸向進風口13、定子軸向通風孔7、軸向出風孔14共同構成外部循環風路結構，如圖1中①所示；轉子軸向通風孔8、轉子徑向通風孔9、軸向風道11共同構成內部循環風路結構，如圖2中②所示。

定子4內圓表面與轉子5的外圓表面之間留有軸向氣隙10。

所述定子軸向通風孔7、轉子軸向通風孔8、轉子徑向通風孔9、軸向風道11、軸向進風孔13、軸向進風孔14的數目為分別為若干個，且各個通風孔沿周向等距排列。

如圖6所示，風扇的扇葉分為內扇葉62和外扇葉61，分別用于內外循環的時的空氣流動。