本實用新型屬于永磁同步電機領域,具體涉及一種具有高散熱性能的永磁同步電機。
背景技術:
隨著國內外能源問題的日益突出,作為節(jié)能電機典型代表的永磁同步電機越來越引起人們的重視。永磁同步電機由轉子中的永磁體產生磁場,無需勵磁繞組和勵磁電源,因而結構簡單、損耗小、效率高、功率密度高。在相同的設計參數(shù)下,永磁同步電機的體積要比其它類型電機小得多,這是永磁同步電機的優(yōu)點,但也給它的散熱帶來了嚴峻的考驗。
參照圖1所示,現(xiàn)有的永磁同步電機主要包括上端蓋1、定子繞組上端部2、機殼3、定子4、轉子5、散熱筋17、定子繞組下端部8、下端蓋9、散熱風扇10、軸用彈性擋圈19以及風罩13。轉子5的轉軸末端有散熱風扇9,散熱風扇9是通過軸用彈性擋圈19與轉軸固定在一起;風罩13上有一定數(shù)量的孔洞用于與外界空氣的交換,和散熱筋17一起起到散熱的目的?,F(xiàn)有的永磁同步電機的散熱方式在一定程度上加強了定子繞組下端部8的散熱,但定子繞組上端部2和定子4的散熱效果則不佳,導致電機整體散熱效率不高。
同時軸用彈性擋圈19的安裝是與散熱風扇10和轉子5的加工尺寸密切相關的,配合尺寸過大或過小都將導致散熱風扇10不能正常工作。如圖1中箭頭所示,在局部循環(huán)對流的過程中,外部空氣與轉子5末端機殼內腔內的空氣發(fā)生交換,如外部空氣潮濕,進入電機內部時將降低電機的絕緣,影響電機的安全運行,情況嚴重時會導致電機不能正常工作。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述現(xiàn)有技術的不足,本實用新型要解決的技術問題在于提供一種高散熱型永磁同步電機,改變了電機內的空氣散熱循環(huán)模式,提高了散熱效率,同時保護了電機的正常工作。
為此本實用新型設計采用如下方案:
一種高散熱型永磁同步電機,包括機殼,分別固定在機殼兩端的上端蓋和下端蓋,安裝于機殼內的定子和轉子,以及固定在下端蓋上的風罩;所述轉子的轉軸的一端伸出下端蓋外且于端部通過鎖緊螺母固定有散熱風輪,所述風罩內于下端蓋上還固定有導流罩,所述導流罩圍繞散熱風輪設置且為兩端不封閉的中空結構,所述機殼外表面沿機殼軸向均勻布設有若干條風道,所述風道的兩端分別與機殼內腔和風罩內腔連通,所述下端蓋上開設有至少一個用于連通機殼內腔和導流罩內腔的導流孔,所述風道和風罩均為密封結構。
進一步,所述散熱風扇和導流罩均為塑料材質。
進一步,所述定子的外表面沿定子軸向均勻布設有若干條鳩尾槽。
進一步,所述轉子內部沿轉子軸向均勻開設有若干個通風孔。
進一步,所述風道的截面為矩形。
本實用新型的有益效果在于:
本實用新型將永磁同步電機傳統(tǒng)的局部對流散熱方式升級為電機內部空腔整體循環(huán)對流的散熱方式,散熱速度快、效率高;同時在氣體循環(huán)流動過程中,電機內、外部空氣不發(fā)生交換,外部環(huán)境的變化將不會影響電機的正常運行,安全可靠。
附圖說明
下面結合附圖就本實用新型的具體實施方式作進一步說明,其中:
圖1為傳統(tǒng)的永磁同步電機的結構示意圖,圖中箭頭表示熱量散發(fā)的方向;
圖2為本實用新型的結構示意圖,圖中箭頭方向表示永磁同步電機內部空氣循環(huán)流動的路線;
圖3為本實用新型定子結構示意圖;
圖4為本實用新型的風道截面的結構示意圖。
具體實施方式
參照圖2所示一種高散熱型永磁同步電機,包括上端蓋1、定子繞組上端部2、機殼3、定子4、轉子5、風道7、定子繞組下端部8、下端蓋9、散熱風輪10、導流罩11、鎖緊螺母12、風罩13。
上端蓋1和下端蓋9分別固定在機殼3的兩端,機殼3內安裝定子4和轉子5,下端蓋9上固定風罩13,風罩13為密封結構,不與外界空氣接觸。
轉子5的轉軸的一端伸出下端蓋9外且于端部通過鎖緊螺母12固定散熱風輪10(固定牢靠,不會發(fā)生松動、脫落),風罩13內于下端蓋9上固定導流罩11,導流罩11圍繞散熱風輪10設置且為兩端不封閉的中空結構。
通過導流罩11的配合,散熱風輪10隨轉子5轉動后產生壓力差,使得機殼3內腔內能形成一定速度的空氣流動循環(huán)。
為了降低散熱風輪10自身的能量消耗和減輕本實用新型整體的重量,散熱風輪10和導流罩11均采用熱塑性塑料材質。
在機殼3外表面沿機殼3軸向均勻布設有十二條風道7(替代傳統(tǒng)的散熱筋結構),風道7的一端通過通孔16與風罩13內腔連通,風道7的另一端通過通孔19與機殼內腔連通,風道7同樣為密封結構,不與外界空氣接觸。參照圖4所示,風道7既是循環(huán)流動的通道,又增大了熱量向外部散發(fā)的面積,為便于制作、安裝,所述風道7截面為矩形。
下端蓋9上開設有一個用于連通機殼3內腔和導流罩11內腔的導流孔15。
參照圖3所示,定子5的外表面沿定子5軸向均勻布設有八條鳩尾槽14。其中四條是扣片的安裝位置,另外四條作為電機內部空氣循環(huán)流動的通道。轉子5內部沿轉子5軸向均勻開設有八個通風孔,增加電機內腔空氣循環(huán)流動通道。
參照圖2中箭頭所示,本實用新型工作時散熱風輪10與轉子5一起轉動,散熱風輪10利用轉子5給予的動力產生軸向(空氣流動方向)的壓力差,迫使永磁同步電機內腔的空氣依次經過導流罩11、下端蓋9上的導流孔15、定子4與轉子5之間的縫隙、定子上的通風孔6、定子4外表面的鳩尾槽14,再通過機殼3上的風道7進入風罩13內腔,最后回到導流罩11處,形成一個完整的空氣流動循環(huán),進而在循環(huán)過程中揮發(fā)永磁同步電機工作中產生的熱量。
本實用新型將永磁同步電機傳統(tǒng)的局部對流散熱方式升級為內部空腔整體循環(huán)對流的散熱方式,散熱速度快、散熱效率高。同時,在流動循環(huán)過程中,與外界無空氣交換,保證永磁同步電機的安全運行不受外部環(huán)境的影響。
以上所述,僅為本實用新型較佳具體實施方式,但本實用新型保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此本實用新型保護范圍以權利要求書的保護范圍為準。