本發(fā)明涉及電機轉(zhuǎn)子技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種加強散熱性能的電機轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù):
通常,電機在運行過程中,由于會產(chǎn)生銅耗、鐵耗等損耗,內(nèi)部溫度會不斷升高,若電機內(nèi)部通風不暢通,會造成電機散熱能力差,影響電機的使用壽命。尤其是對于大功率電機,由于其功率大,鐵心長度較長,產(chǎn)生的損耗多,發(fā)熱量大,如電機內(nèi)部通風散熱不好,則容易造成電機溫升高,尤其會造成定轉(zhuǎn)子鐵心中間部位溫度很高。加強電機內(nèi)部通風散熱能力,對于降低電機尤其是大功率電機的溫升,至關(guān)重要。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種加強散熱性能的電機轉(zhuǎn)子,能夠有效的提升電機內(nèi)部熱量與外界交換的速率,大大增強了電機的散熱能力,使電機尤其是大功率電機在工作中保持低溫升,降低電機因為過熱而損壞的概率,延長電機使用壽命。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種加強散熱性能的電機轉(zhuǎn)子,包括轉(zhuǎn)軸、套設于轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子鐵心和與轉(zhuǎn)子鐵心相配合的轉(zhuǎn)子繞組,設轉(zhuǎn)軸上與轉(zhuǎn)子鐵心對應的位置為感應段,感應段以左的轉(zhuǎn)軸為軸伸段,感應段以右的轉(zhuǎn)軸為非軸伸段,所述轉(zhuǎn)軸的感應段周向均勻排列有多個筋板,每個筋板沿轉(zhuǎn)軸軸向固定設置,每兩個相鄰筋板之間構(gòu)成軸向通風道,每一個軸向通風道的中心橫截面處固定設置有擋風板,擋風板中線向左延伸形成左扇葉,擋風板中線向右延伸形成右扇葉,左扇葉、右扇葉和擋風板的高度均不大于筋板的高度。
所述轉(zhuǎn)子鐵心設置有徑向通風道,設轉(zhuǎn)子鐵心與左扇葉和右扇葉對應的區(qū)域為徑向通風道密集區(qū),轉(zhuǎn)子鐵心徑向通風道密集區(qū)左邊界以左的區(qū)域為左徑向通風道疏松區(qū),轉(zhuǎn)子鐵心徑向通風道密集區(qū)右邊界以右的區(qū)域為右徑向通風道疏松區(qū),左徑向通風道疏松區(qū)和右徑向通風道疏松區(qū)中每兩個相鄰的徑向通風道之間的距離均大于徑向通風道密集區(qū)中每兩個相鄰徑向通風道之間的距離。
所述的左扇葉和右扇葉均為離心扇葉。
所述的徑向通風道密集區(qū)的徑向通風道均勻分布,左徑向通風道疏松區(qū)相鄰兩個徑向通風道之間距離從右向左依次增大,右徑向通風道疏松區(qū)相鄰兩個徑向通風道之間的距離從左向右依次增大。
所述的轉(zhuǎn)子鐵心的兩側(cè)固定設置有離心風扇,離心風扇套設在轉(zhuǎn)軸上。
本發(fā)明通過在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸感應段相鄰筋板之間設置擋風板,迫使風向改變,風攜帶熱量從徑向通風道流出,提升了電機散熱效率。擋風板左右兩側(cè)設置的扇葉增大轉(zhuǎn)軸感應段中間部分的風壓,使軸向通風道中風速加快,大大提升電機內(nèi)部熱量向外排出的速度。轉(zhuǎn)子鐵心上左右徑向通風道疏松區(qū)的設置,減小了軸向通風道端部的風量流出,大大增大了到達徑向通風道密集區(qū)的風量,有效防止了轉(zhuǎn)子鐵心徑向通風道密集區(qū)因風量小散熱能力差而造成的溫度高問題。同時,徑向通風道密集區(qū)的設置增大了電機散熱面積和熱量向外散發(fā)的通路,足夠的風量、較大的散熱面積和更多的熱量交換通路,大大增強了電機的散熱能力。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的主視圖;
圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)軸示意圖;
圖3為本發(fā)明圖2的截面示意圖。
具體實施方式
如圖1、2和3所示,一種加強散熱性能的電機轉(zhuǎn)子,包括轉(zhuǎn)軸1、套設于轉(zhuǎn)軸1上的轉(zhuǎn)子鐵心3和與轉(zhuǎn)子鐵心3相配合的轉(zhuǎn)子繞組,設轉(zhuǎn)軸1上與轉(zhuǎn)子鐵心3對應的位置為感應段F,感應段F以左的轉(zhuǎn)軸1為軸伸段E,感應段F以右的轉(zhuǎn)軸1為非軸伸段G,所述轉(zhuǎn)軸1的感應段F周向均勻排列有多個筋板7,每個筋板7沿轉(zhuǎn)軸1軸向固定設置,每兩個相鄰筋板7之間構(gòu)成軸向通風道9,每一個軸向通風道9的中心橫截面處固定設置有擋風板5,擋風板5中線向左延伸形成左扇葉2,擋風板5中線向右延伸形成右扇葉8,左扇葉2、右扇葉8和擋風板5的高度均不大于筋板7的高度。在本實施例中,擋風板5與擋風板5所在的軸向通風道9兩側(cè)的筋板7焊接在一起,且擋風板5焊接在轉(zhuǎn)軸1上,左右風扇也焊接在轉(zhuǎn)軸1上。
所述轉(zhuǎn)子鐵心3設置有徑向通風道4,設轉(zhuǎn)子鐵心3與左扇葉2和右扇葉8對應的區(qū)域為徑向通風道密集區(qū)Y,轉(zhuǎn)子鐵心3徑向通風道密集區(qū)Y左邊界以左的區(qū)域為左徑向通風道疏松區(qū)X,轉(zhuǎn)子鐵心3徑向通風道密集區(qū)Y右邊界以右的區(qū)域為右徑向通風道疏松區(qū)Z,左徑向通風道疏松區(qū)X和右徑向通風道疏松區(qū)Z中每兩個相鄰徑向通風道4的之間的距離,均大于徑向通風道密集區(qū)Y中每兩個相鄰徑向通風道4的之間的距離。即轉(zhuǎn)子鐵心3中的徑向通風道4按中間密集、兩邊疏松的方式排列分布。
在電機運行中,隨著轉(zhuǎn)軸1旋轉(zhuǎn),內(nèi)風扇、徑向通風道4、轉(zhuǎn)軸1的筋板7和扇葉2在離心力作用下產(chǎn)生風壓,形成如此風路:一部分風在內(nèi)風扇作用下,直接沿徑向甩出,流經(jīng)定子線圈端部,冷卻定子線圈;一部分風通過軸向通風道9到達轉(zhuǎn)子鐵心1內(nèi)部,進而通過徑向通風道4流向轉(zhuǎn)子鐵心3外部,流經(jīng)轉(zhuǎn)子鐵心3,冷卻轉(zhuǎn)子鐵心3、定子鐵心、定子線圈。由于一部分風已經(jīng)在內(nèi)風扇作用下向徑向甩出,一部分風在經(jīng)過軸向通風道9兩端時從徑向通風道5排出,到達轉(zhuǎn)子鐵心3中間部位時,風量已經(jīng)大大減小,冷卻能力差。為提升轉(zhuǎn)子鐵心3中間部位風量,增強其冷卻能力,設置左右徑向通風道疏松區(qū)和徑向通風道密集區(qū)Y,同時在轉(zhuǎn)軸1中間部位每相鄰兩個筋板之間設置大小適中的扇葉,這樣既增加了轉(zhuǎn)子鐵心3中間部位的風量和通風面積,又增強了此處的風壓,加快了徑向通風道密集區(qū)Y的熱量與外界交換的速率,防止鐵心中間部位溫度高。
相較于現(xiàn)有的電機中均勻設置的徑向通風道4,風經(jīng)過層層流動從左右徑向通風道疏松區(qū)到達徑向通風道密集區(qū)Y時,保留的風量更多,隨著風的流動,可以帶走的徑向通風道密集區(qū)Y的熱量大大增加。且徑向通風道密集區(qū)Y的散熱面積和與外界進行熱量交換的路徑增多,也提高了徑向通風道密集區(qū)Y與外界熱量交換的速率。本發(fā)明設置的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)大大提高了徑向通風道密集區(qū)Y的散熱能力,從而加強了電機的散熱效率,在實際的生產(chǎn)制造中,可以制造出功率更大的電機,特別是適用于大功率高壓隔爆電機。
所述的擋風板5的高度和左右扇葉的高度均不大于筋板7的高度,保證轉(zhuǎn)子鐵心3能繞轉(zhuǎn)軸1正常轉(zhuǎn)動。左右風扇的長度適中,保證與左右徑向通風道疏松區(qū)Z對應的軸向通風道9的風量,也保證最后進入到徑向通風道密集區(qū)Y的風量。隨著扇葉的轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)子內(nèi)部中間段風壓大,空氣進入到軸向通風道9徑向通風道密集區(qū)Y對應的區(qū)域,當?shù)竭_軸向通風道9的中心截面處時,擋風板5迫使空氣向徑向通風道4流去,而不是沿轉(zhuǎn)軸1軸向流動,進一步加強散熱性能。且因為扇葉很薄,即使焊接在轉(zhuǎn)軸1本體表面,在高速轉(zhuǎn)動中也容易脫落,擋風板5將扇葉與筋板7固定連接在一起,可防止扇葉在高速轉(zhuǎn)動中脫落。
所述的徑向通風道密集區(qū)Y的徑向通風道4均勻分布,左徑向通風道疏松區(qū)X相鄰兩個徑向通風道4之間距離從右向左依次增大,右徑向通風道疏松區(qū)Z相鄰兩個徑向通風道4之間的距離從左向右依次增大。
優(yōu)選的,電機轉(zhuǎn)子中的左右扇葉均采用離心扇葉,所述的轉(zhuǎn)子鐵心3的兩側(cè)固定設置有離心風扇6,離心風扇6套設在轉(zhuǎn)軸1上。離心風扇6風壓大,更有利于提高熱量交換的速率。
在電機運轉(zhuǎn)時,設置于轉(zhuǎn)子鐵心3兩側(cè)的離心風扇6隨著轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,增大了與轉(zhuǎn)子鐵心3對應的轉(zhuǎn)子鐵心感應段F兩端部的風壓,空氣進入軸向通風道9。在轉(zhuǎn)軸1的兩個筋板之間固定設置的左扇葉2和右扇葉8,隨著轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,增加了轉(zhuǎn)子鐵心徑向通風道密集區(qū)Y的風壓,加快了軸向通風道9里的風向擋風板5運動的速度。左徑向通風道疏松區(qū)X和右徑向通風道疏松區(qū)Z的設置,減小了軸向通風道9中流動的風經(jīng)過左徑向通風道疏松區(qū)X和右徑向通風道疏松區(qū)Z中的徑向通風道4向外排出的風量,從而使到達徑向通風道密集區(qū)Y的風量大大增加。當風到達軸向通風道9中間時,擋風板5迫使風通過徑向通風道密集區(qū)Y中的徑向通風道排出,同時帶走大量熱量。左右徑向通風道疏松區(qū)的設置,大大增大了到達徑向通風道密集Y區(qū)的風量,徑向通風道密集區(qū)Y設置有更多的徑向通風道,增大了電機散熱面積和熱量向外散發(fā)的通路,足夠的風量、較大的散熱面積和更多的熱量交換通路,配合擋風板5和左右扇葉,大大增強了電機的散熱能力。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解;依然可對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者對部分技術(shù)特征進行等同替換而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神,如在每相鄰兩個筋板7之間只設置擋風板5或只設置扇葉,獲獎?chuàng)躏L板5替換為其它結(jié)構(gòu)等,其均應涵蓋本發(fā)明請求保護技術(shù)方案范圍當中。