[實(shí)用新型]一種四極凸極同步電動(dòng)機(jī)磁極間撐塊下部通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520125392.4
• 申請(qǐng)日: 2015-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204425073U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路義萍;杜鵬;韓家德
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02K1/32
• 分類(lèi)號(hào): H02K1/32
• 代理公司: 無(wú)
• 代理人: 無(wú)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種四極凸極同步電動(dòng)機(jī)磁極間撐塊下部通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷增強(qiáng)，我國(guó)工業(yè)及人民生活對(duì)電力需求日益增加，迫使電機(jī)的單機(jī)容量必須增大，以滿(mǎn)足我國(guó)工業(yè)及人民生活對(duì)電力的需求。單機(jī)容量增大，電磁負(fù)荷和熱負(fù)荷也隨之升高，導(dǎo)致機(jī)組的溫升相對(duì)升高，直接影響了電機(jī)的性能、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及安全性，所以對(duì)電機(jī)通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)及選擇理想的冷卻通風(fēng)方式尤為重要，也是提升大容量電機(jī)的性能的關(guān)鍵。

電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)化為熱量后將向相鄰材料傳遞，其中部分由冷卻空氣帶走，部分由機(jī)殼外表面散發(fā)至周?chē)橘|(zhì)。電機(jī)在工作過(guò)程中，溫升過(guò)高，會(huì)降低電機(jī)的使用壽命、電機(jī)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，而且會(huì)導(dǎo)致材料的性能下降和絕緣損壞，引發(fā)電機(jī)內(nèi)部的放電和短路，影響電機(jī)設(shè)備的安全可靠的運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)燒毀整個(gè)設(shè)備，對(duì)電機(jī)安全運(yùn)行造成極大安全隱患及極大的經(jīng)濟(jì)損失。

凸極同步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、控制靈活、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于壓縮機(jī)、水泵、鼓風(fēng)機(jī)、金屬和煤炭行業(yè)中的提升機(jī)等大功率機(jī)械設(shè)備的驅(qū)動(dòng)以及微型原件和控制設(shè)備領(lǐng)域。目前，空冷同步電動(dòng)機(jī)大型化過(guò)程中遇到的技術(shù)難題是復(fù)雜結(jié)構(gòu)下的通風(fēng)冷卻問(wèn)題，采取合理的通風(fēng)冷卻方式，是保證電機(jī)的使用壽命、經(jīng)濟(jì)性及安全性的關(guān)鍵。凸極電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)有其特殊性，轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈產(chǎn)生的熱量主要通過(guò)外部散熱肋片、磁極表面對(duì)流換熱方式傳出，磁極間布置撐塊，撐塊由螺釘穿過(guò)其下部的支撐板固定于轉(zhuǎn)軸上。對(duì)于容量小的凸極同步電動(dòng)機(jī)而言，利用肋片、磁極表面及極靴表面可達(dá)到良好散熱要求；但對(duì)于大容量凸極同步電動(dòng)機(jī)而言，靠上述散熱方式，磁極下部溫升較高，不能保證該電機(jī)的長(zhǎng)久安全性，需要開(kāi)發(fā)該類(lèi)電機(jī)新的冷卻通風(fēng)結(jié)構(gòu)。所以開(kāi)發(fā)和研制凸極電動(dòng)機(jī)磁極間撐塊下部通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種四極凸極同步電動(dòng)機(jī)磁極間撐塊下部通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)良好的電機(jī)冷卻效果，達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全的凸極同步電動(dòng)機(jī)磁極間撐塊下部通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本實(shí)用新型涉及一種四極凸極同步電動(dòng)機(jī)磁極間撐塊下部通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)，其組成包括：轉(zhuǎn)子主軸（1）、鐵心（2）、磁極（3）、繞組（4）、絕緣（5）、磁極散熱肋片（6）、撐塊（7），所述的磁極間布置三個(gè)撐塊，所述的撐塊上方包括螺母（8）、螺釘（9）、墊板（10）。

所述的螺釘深入撐塊下方支撐板（11）內(nèi)的沉孔中并貫穿，所述的撐塊通過(guò)螺釘、螺母固定到轉(zhuǎn)軸（1）上（見(jiàn)圖1）。所述的撐塊軸向長(zhǎng)度L1與撐塊下方對(duì)應(yīng)的支撐板的軸向長(zhǎng)度L2相同（見(jiàn)圖2）；所述的撐塊的數(shù)量為3撐塊，撐塊結(jié)構(gòu)完全相同，中心撐塊布置在轉(zhuǎn)子軸向中心對(duì)稱(chēng)面處，且關(guān)于中心面對(duì)稱(chēng)，端部撐塊中心到中心撐塊對(duì)稱(chēng)面中心距為L(zhǎng)3，為轉(zhuǎn)子直段長(zhǎng)度L4的1/2（見(jiàn)圖3），磁極間撐塊下部形成空氣通風(fēng)冷卻通道，所述結(jié)構(gòu)有助于加強(qiáng)轉(zhuǎn)子段旋轉(zhuǎn)吸風(fēng)。空氣被風(fēng)扇吸入電機(jī)后，分為三部分開(kāi)始冷卻循環(huán)，一部分進(jìn)入定子端部、一部分進(jìn)入定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中，并直接進(jìn)入定子通風(fēng)溝中，剩余部分進(jìn)入轉(zhuǎn)子磁極間隙中，沿軸向一邊流動(dòng)一邊以對(duì)流換熱方式吸收磁極各部件表面的熱量，到達(dá)撐塊表面的空氣又分為兩部分，一部分隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞流撐塊表面并向上甩入氣隙，直接進(jìn)入定子風(fēng)溝或繼續(xù)沿軸向流動(dòng)，另一部分經(jīng)撐塊下部支撐板，沿軸向向前流動(dòng)，沖刷靠近轉(zhuǎn)軸的磁極根部位置處的繞組、肋片表面，由撐塊間的磁極間隙流出，達(dá)到更好的冷卻效果，確保電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行（見(jiàn)圖4）。

有益效果：

本實(shí)用新型的出發(fā)點(diǎn)是為有效解決大容量高速凸極式同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子溫升偏高的問(wèn)題，空氣被風(fēng)扇吸入電機(jī)后，通過(guò)磁極間撐塊下部空氣通風(fēng)冷卻空間，分為三部分開(kāi)始冷卻循環(huán)，一部分進(jìn)入定子端部、一部分進(jìn)入定轉(zhuǎn)子之間的氣隙中，并直接進(jìn)入定子通風(fēng)溝中，剩余部分進(jìn)入轉(zhuǎn)子磁極間隙中，沿軸向一邊流動(dòng)一邊以對(duì)流換熱方式吸收磁極各部件表面的熱量，到達(dá)撐塊表面的空氣又分為兩部分，一部分隨轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)繞流撐塊表面并向上甩入氣隙，直接進(jìn)入定子風(fēng)溝或繼續(xù)沿軸向流動(dòng)，另一部分經(jīng)撐塊下部支撐板，沿軸向向前流動(dòng)，沖刷靠近轉(zhuǎn)軸的磁極根部位置處的繞組、肋片表面，由撐塊間的磁極間隙流出，達(dá)到更好的冷卻效果，確保電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

附圖說(shuō)明：

附圖1是凸極同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子裝配1/4截面圖。