[發明專利]空空冷卻型箱式變頻電機

有效

• 申請號: 201611166500.8
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106787394B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 張運生;張玉龍;陸成帥;劉玉寶;時延軍;侯延輝;劉國增;郭屹
• 申請（專利權）人: 臥龍電氣集團股份有限公司;臥龍電氣南陽防爆集團股份有限公司
• 主分類號: H02K5/20
• 分類號: H02K5/20;H02K9/18
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

本發明公開了一種空空冷卻型箱式變頻電機，包括電機主體和空空冷卻器，電機主體包括機座、轉軸、定子鐵心、定子線圈、轉子鐵心和內風扇，機座非軸伸端的上方設置有機座進風口，內風扇上方的機座處設置有機座出風口；空空冷卻器內部設置有中間隔板將空空冷卻器內部分為沿轉軸軸向排列的A冷卻空腔和B冷卻空腔，A冷卻空腔在機座進風口處與電機主體內部相通，B冷卻空腔在機座出風口處與電機主體內部相通；空空冷卻器內部水平穿設有多排多列的冷卻管，冷卻管連接有外強迫通風機；空空冷卻器位于A冷卻空腔的上方安裝有內強迫通風裝置。本發明具有冷卻效果好、強迫通風電機振動小、零部件的通用化程度高、可降低電機生產制造成本的特點。

技術領域

本發明屬于電機技術領域，尤其涉及一種空空冷卻型箱式變頻電機。

背景技術

空空冷卻型箱式變頻電機的主體包括機座、端蓋、軸承裝置、轉軸、定子鐵心、定子線圈、轉子鐵心、內風扇、擋風板等。電機主體的上方安裝有空空冷卻器，空空冷卻器和電機機座、端蓋、軸承裝置、轉軸等形成一個防護等級高的殼體，電機內部空氣的空氣被封閉在殼體內。不與外界空氣循環，使電機內部帶電及旋轉部件與外界使用環境中灰塵、水分隔開，避免電機內部帶電部件絕緣強度降低，以及旋轉部件的磨損，提高了電機的使用可靠性。在環境中灰塵、水分較多的惡劣使用場合得到了廣泛的使用。

如圖1所示，空空冷卻型箱式變頻電機的散熱通過電機內部空氣的循環流動，將電機殼體內部發熱部件產生的熱量傳遞給空空冷卻器上的空空冷卻管，進而通過外部安裝的強迫通風機吹動外界空氣在冷卻管內流動，并將熱量散發到外界環境中，使電機得到冷卻。

空空冷卻型箱式變頻電機在低頻運行時，因轉子的轉速很低，轉子自帶的內風扇無法產生足夠的內風路風量來冷卻電機內部的定、轉子，容易造成電機溫升高。為了使電機在高、低頻率下運行時，電機溫升均正常，需要在空空冷卻器上增加恒轉速的強迫通風電機，強迫通風電機軸上安裝有離心風扇，通過離心風扇的強迫通風作用，產生足夠的內風路風量冷卻電機內部的定、轉子。

目前電機行業通用的空空冷卻型箱式變頻電機的內風路結構為雙側對稱強迫通風內風路。該內風路結構在電機轉子鐵心的兩端的轉軸上各安裝有一個內風扇，并安裝相應的擋風板，在電機定轉子鐵心的正上方的空空冷卻器頂部安裝有強迫通風電機及風扇，通過電機轉子鐵心的兩端的內風扇壓風作用及強迫通風風扇的抽吸作用，將電機中部冷卻電機定轉子的空氣穿過冷卻管排循環到空空冷卻器上方，然后該部分空氣穿過強迫通風風扇及空空冷卻器兩端的冷卻管排，使進過冷卻管冷卻的空氣重新進入電機定轉子中。內風路在循環過程中將電機內部產生的熱量通過冷卻管內流動的外界氣體散發到外界環境中，從而完成電機的冷卻。

目前電機行業通用的箱式非變頻電機，如Y、YKS系列電機，如圖2和圖3所示，Y、YKS系列電機多為單側內風路結構，該內風路結構在電機轉子鐵心的一端安裝有一個離心內風扇，為了獲得更大的內風路風量，離心風扇外徑做的大于大于定子內徑。安裝時電機轉子可將未安裝內風扇的一段穿過定子內徑，并將軸的兩端固定在電機端蓋上。

現有技術的空空冷卻型箱式變頻電機，其風路設計為雙側對稱內風路，為了在電機裝配時能使轉子能夠穿過定子內徑，轉子鐵心的兩端安裝的內風扇的外徑不能大于定子內徑。電機在低頻運行時，因轉子轉速低，內風扇的外徑小，內風扇的風壓風量小，無法充分利用轉子自身的扇風能力，電機的冷卻效果較差。

現有技術的空空冷卻箱式變頻電機，空空冷卻器頂部的強迫通風電機簡單的安裝在電機頂板上，未采取附加支撐措施，強迫通風電機的支撐強度差，強迫通風電機的振動大，經常導致強迫通風電機過早損壞，導致整個空空冷卻箱式變頻電機的使用可靠性不高。

現有技術的空空冷卻箱式變頻電機，因內風路結構與箱式非變頻電機不同，造成電機內部定轉子鐵心安裝位置不一致，轉軸、風扇、擋風板、內風扇、機座、空空冷卻器結構不一樣，導致同一機座號電機的主要零部件除定子鐵心、轉子鐵心、端蓋、軸承裝置可以和箱式非變頻電機通用外，其余零部件均需重新設計制造，零部件的通用化程度不高，無法批量化生產，降低了勞動生產率，并且導致生產制造成本提高。