[發明專利]電動機

有效

• 申請號: 201810740861.1
• 申請日: 2016-03-17
• 公開（公告）號: CN108923587B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 尚傳剛;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 尚傳剛
• 主分類號: H02K9/06
• 分類號: H02K9/06;H02K1/32;H02K5/20;H02K9/08
• 代理公司: 北京棘龍知識產權代理有限公司 11740
• 代理人: 戴麗偉

本發明公開了一種采用軸流通風實現定子封閉與轉子開放通風方式的電動機，采用的軸帶有外圓周螺旋槽，并且配合兩端緊貼的螺旋方向相同的軸流風扇組成軸流組合通風裝置，此裝置設在轉子內部和轉子兩端，不占用額外的電機軸向空間，使得電動機結構緊湊；由于轉向不同，氣流方向也會不同，但是都能冷卻電機；配合迷宮密封實現了電動機的定子封閉式通風冷卻和轉子開放式通風冷卻的組合冷卻方式，這種組合冷卻方式使得定子絕緣的可靠性和轉子散熱能力都得到保證，提高了電機效率；定子冷卻風道的組成為(2x)，(2h)，(6h)，轉子冷卻風道的組成為(5y)，(9b)，(4b)，(10b)，兩個冷卻風道相互串聯，共同由螺旋組合裝置提供風壓。

本申請是申請號為：2016101574905、發明創造名稱為：采用軸流通風實現定子封閉與轉子開放通風方式的電動機、申請日為：2016年03月17日的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及工業應用的和驅動鐵路車輛的全封閉自通風電動機。

背景技術

三相異步電動機的定子和轉子發熱約各占到一半，工業電機的定子發熱比轉子略高，用于鐵路車輛的牽引電動機由于工作負荷大，轉子轉差率大，轉子發熱量會達到總體發熱量的一半以上；

鐵路車輛行駛在兩根鋼軌上，標準軌距1435毫米，牽引電動機、聯軸節、齒輪箱組成的動力模塊就安置在這個固定的空間內，同時還需要給作業人員保留一定的日常維護保養空間；同時軌道交通工作在露天環境，經受各種雨雪、灰塵、風沙侵蝕的考驗，所以軌道交通車輛對牽引電動機的總體要求是體積小、重量輕、功率密度高，抵御惡劣環境能力強。

三相異步電動機的通風冷卻方式通常分為開放式自通風、封閉式式自通風、開放式強迫通風：

1.對于現有的開放式自通風電動機：外部冷卻空氣直接流經定子和轉子表面，帶走大部分熱量，冷卻效果好；缺點是定子線圈絕緣系統容易受到外界灰塵、濕氣、油污的侵蝕，根據國際電機協會的統計，由于定子絕緣故障造成電動機失效的幾率占到總體的三成以上，僅次于軸承故障引起的電動機失效，對于開放式電動機，發生定子絕緣故障的幾率會更高；

當前地鐵行業普遍應用的是開放式自通風牽引電動機，根據實際使用情況的總結，在電動機投入運行10年以后，定子絕緣故障率會迅速升高，單條線路的牽引電動機月故障率可能達到2～3臺，而且主要發生在絕緣故障；

通常在開放式自通風牽引電動機的進風口需要安裝過濾除塵裝置，除去冷卻空氣中的大部分灰塵。過濾除塵裝置需要定期拆卸清洗，周期大約是3個月，耗費大量人工。

2.對于現有的封閉式自通風電動機，優點是定子絕緣具有清潔的工作環境因而絕緣可靠性高；不足是定子與外殼直接接觸，熱傳導效率高，比較容易通過外殼散熱，而轉子封閉在殼體內，熱量很難散發出去，所以要提高封閉式電動機的功率和效率，轉子散熱是比較大的挑戰，同樣功率和效率的電機，封閉式電動機相對于開放式電動機會有更大的體積和重量，材料成本也會因此上升；

當前低地板有軌電車在國內迅速普及，有軌電車的牽引電機靠近路面，容易接觸雨水和灰塵，必須采用封閉式牽引電動機；為了增加轉向架上方乘客和通道的空間，需要牽引電機的體積足夠小；為了滿足更大的坡道通過性能和提高制動能量回收率，要求牽引電動機的功率足夠大，這些因素都對當前的牽引電動機設計工作提出巨大的挑戰。

3.對于現有的開放式強迫通風電動機，優點是體積小，重量輕，功率密度高；不足是需要獨立的風機和風道，額外增加成本和空間要求；

當前高鐵動車和機車普遍應用的是開放式強迫通風牽引電動機，因為車輛對電機功率要求高，而現有開放式自通風電動機體積太大，轉向架的空間不能夠容納；開放式強迫通風牽引電動機需要獨立的風機和風道，布置在車廂下面，安裝工作很繁瑣，是整車廠非常頭疼的一項工作。