[发明专利]一种高功率密度大型电机强迫通风冷却结构

说明书

技术领域

本发明属于电机技术领域，涉及电机冷却通风技术，尤其是一种高功率密度大型电机通风散热结构。

背景技术

目前，电机技术的主要趋势是向大容量、高功率密度方向发展。大容量、高功率密度电机的主要特点是电磁负荷高，单位体积所产生的功率是普通电机的1.5倍之多，同时伴随而来的是发热量的增加，因此限制高功率密度电机容量的研发。因此，高功率密度电机的通风散热是研究的首要课题之一。按国内大电机技术的工程实践，转速低，大容量、高功率密度电机的通风散热设计难度大，一直是困绕技术人员的核心问题之一。

鉴于高功率密度电机发热区集中，且发热量大的特点，电机设计必须提高电机的内风路风量，但受电机低转速的影响，必须增加内风扇的外形尺寸和数量。申请号为CN201320211541.X的发明专利公开了一种带有风冷机构的电机，包括电机本体，在电机本体的一端固定有呈筒 状的散热壳体，散热壳体的内端位于电机本体中部，外端至少延 伸至电机本体端部，在电机本体外侧与散热壳体内侧之间形成散 热通道，其特征在于，所述的散热壳体外端固定有风扇安装座， 在风扇安装座内固定有风扇，所述的散热壳体上设有信号插座、 风扇电源插座和电机电源插座。虽然解决了一定程度的散热问题，但同时也依然存在电机长度增加、散热效率不高、体积加大，电机的外形尺寸不能满足高功率密度、体积小的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种强迫通风冷却器结构，保证电机通风散热效果良好，满足高功率密度电机通风散热需要，且运行安全可靠。

为达到上述目的，采用以下技术方案。

一种高功率密度大型电机强迫通风冷却结构，包括定子、转子，所述定子和转子均设有通风道，在所述转子的非输出端同轴设置有第一风机，所述第一风机为离心风机，所述定子的外部设有空空冷却结构，所述空空冷却结构包括套在所述定子外部的外壳，所述外壳与定子之间形成一个圆筒状的换热空间，所述外壳上设有进风口以及出风口，所述进风口处设有第二风机，所述出风口与所述进风口之间通过换热管进行连通，所述出风口与所述进风口之间通过多个换热管进行连通，多个换热管呈阵列排布并绕过所述定子从所述换热空间中穿过。

所述第二风机固定在所述外壳靠近第一风机的端部，所述第二风机为离心风机，所述进风口上设有导流罩，所述第二风机的第二扇叶位于导流罩的入口处。这种卧式安装方式使第二风机的噪音低，且风量大，使外风路的空气平稳地流过换热管，带走换热管的热量，把电机内部的热量传递出去；另外，第二风机和外壳安装固定牢固，减小振动。

所述外壳内设有两块相互平行的隔板，两块隔板位于所述定子两侧将所述换热空间分割为三个腔体空间，所述隔板上设有与第一风机的第一扇叶对应的开口，所述换热管从所述隔板上穿过并与所述隔板密封连接。

所述空空冷却结构的外壳靠近转子输出端的端部设有连接法兰，并通过所述连接法兰固定在电机的机座上。

所述导流罩内设有导流板，所述导流板至少有一个并均匀地分布在导流罩中。可使进入导流罩内的外界空气流量合理分配后流向冷却管，从而发挥出冷却管的最大散热效果。

所述空空冷却结构的外侧上设有两个径向相对的观察窗。可随时监控离心风机的运行状况，保证离心风机运行安全。

空空冷却结构上的第一风机、第二风机各自独立运行。空空冷却结构的内部风路：在第一风机作用下，离心风机内的空气被压入到换热空间中，空气沿通风腔向下流动，经过换热管再进入转子的另一端。因第一风机下方形成负压区，定子中的热空气流向换热空间中间腔，经过换热管向上流动，经过第一风机，分别流入到换热空间外侧的两个风腔内。在空空冷却结构内部风路的空气循环过程中，从转子、定子处流出的热空气经换热管后，热量传递给换热管，温度降低，循环往复，源源不断把电机内部产生的热量由空气传递给换热管。

空空冷却结构外风路：在第二风机的作用下，电机外界的空气轴向进入导流罩内，沿导流罩经进风口进入换热管，并从换热管另一端流出。因外界空气温度比换热管温度低，换热空间的热量传递给流过换热管的外界空气，由外界空气源源不断地把换热管的热量带出。

通过内风路与外风路的有机结合，内风路实现传热，外风路实现散热，保证了电机内部转子、定子的温度在允许的范围内，从而保证了电机的正常运行。当空空冷却结构中的部件出现问题时，只需拆卸各部件的紧固螺栓，即可将出现问题的部件从空空冷却结构上拆除，拆卸维修方便。

附图说明

图1为实施例的结构示意图。

具体实施方式