本發(fā)明涉及一種全封閉電動機(jī)，尤其是其冷卻結(jié)構(gòu)，在國際專利分類表中，分類屬于H02K9/06。

背景技術(shù)：

全封閉電動機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)設(shè)計可見《電機(jī)設(shè)計》(西安交通大學(xué)陳世坤，機(jī)械工業(yè)出版社1982年北京第1版)，其冷卻效果對于轉(zhuǎn)子溫度限值較低的電動機(jī)，例如永磁轉(zhuǎn)子電動機(jī)仍欠理想。

本發(fā)明涉及的術(shù)語，還可見國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2900.25《電工術(shù)語旋轉(zhuǎn)電機(jī)》和《通風(fēng)機(jī)》(華中工學(xué)院李慶宜，機(jī)械工業(yè)出版社1981年北京第1版)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提出一種全封閉電動機(jī)，其冷卻系統(tǒng)可比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)明顯降低電動機(jī)的溫升，尤其是轉(zhuǎn)子的溫升，且結(jié)構(gòu)比較簡單，可靠性較好和能耗較低。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，一種全封閉電動機(jī)，包括：

——機(jī)座；

——固定于機(jī)座內(nèi)腔的定子和覆蓋機(jī)座軸向二端的端蓋；

——固定于轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)軸經(jīng)軸承支承于端蓋；

其特征在于，還包括：

——離心式葉輪，其后盤位于轉(zhuǎn)子左端，其前盤的內(nèi)圓和后盤的內(nèi)圓緊固于所述轉(zhuǎn)軸的外圓；所述轉(zhuǎn)軸自左端至所述后盤的內(nèi)圓所在位置段為管狀，且于所述前盤的內(nèi)圓和后盤的內(nèi)圓之間段的管壁設(shè)通孔；

——轉(zhuǎn)子具有軸向通風(fēng)道；

——環(huán)繞轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)體狀進(jìn)風(fēng)罩，其小圓端連接所述前盤外圓，大圓端于轉(zhuǎn)子右端覆蓋所述通風(fēng)道的進(jìn)口；

——環(huán)繞轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)體狀出風(fēng)罩，大圓端于轉(zhuǎn)子右端覆蓋所述通風(fēng)道出口，小圓端緊固于轉(zhuǎn)軸，被所述出風(fēng)罩覆蓋的那段轉(zhuǎn)軸為管狀且管壁設(shè)通孔，該管狀直通至轉(zhuǎn)軸右端。

該電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸傳動葉輪旋轉(zhuǎn)對氣流賦能，外部大氣自轉(zhuǎn)軸左端管口進(jìn)入，沿管內(nèi)流至前盤的內(nèi)圓和后盤的內(nèi)圓之間段，穿越此段管壁的通孔進(jìn)入葉輪葉道，經(jīng)所述進(jìn)風(fēng)罩內(nèi)的空間進(jìn)入轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道，再經(jīng)所述出風(fēng)罩內(nèi)的空間，穿越轉(zhuǎn)軸于此空間的通孔進(jìn)入轉(zhuǎn)軸管內(nèi)，經(jīng)轉(zhuǎn)軸右端管口流出至大氣。

該氣流主要對途經(jīng)的轉(zhuǎn)子冷卻，對葉輪和出風(fēng)罩所在機(jī)內(nèi)環(huán)境也有冷卻作用。相比僅機(jī)內(nèi)空氣循環(huán)，流入溫度較低的機(jī)外空氣，更有利于降低電動機(jī)尤其是轉(zhuǎn)子的溫升。機(jī)外空氣經(jīng)過由機(jī)座和端蓋包圍的殼體，流道全程被可靠密閉隔離，除軸、葉輪、進(jìn)風(fēng)罩、轉(zhuǎn)子和出風(fēng)罩外，不接觸殼體內(nèi)其它任何部件，尤其如繞組等電氣絕緣部件，電動機(jī)仍完全滿足產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于封閉式電動機(jī)的防護(hù)要求。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題的技術(shù)方案的進(jìn)一步設(shè)計是，所述前盤的外壁或/和出風(fēng)罩外壁軸向伸出葉片。葉輪旋轉(zhuǎn)時，該軸向伸出葉片攪動空氣吹拂定子繞組端部，使之冷卻。該結(jié)構(gòu)也加強(qiáng)以所述葉輪前盤為間壁的內(nèi)外空氣的熱交換，有利于降低機(jī)內(nèi)的溫升。

進(jìn)一步設(shè)計于所述軸向伸出葉片的軸向外端設(shè)置環(huán)繞所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)體面。該旋轉(zhuǎn)體面把各葉片的軸向外端連接，封閉為一個個以葉片為間隔的葉道，葉道出風(fēng)口朝向定子繞組端部內(nèi)圓面，使所有內(nèi)循環(huán)氣流穿越定子繞組端部，相比敞開的葉道，可增強(qiáng)對端部的冷卻。葉道流速因封閉而提高，加強(qiáng)以所述葉輪前盤為間壁的內(nèi)外空氣熱交換，有利于進(jìn)一步降低機(jī)內(nèi)的溫升。

與此同時，最好設(shè)計所述端蓋或/和機(jī)座內(nèi)壁具有散熱筋，以增大熱交換面積；并且，最好把端蓋內(nèi)的散熱筋設(shè)計在轉(zhuǎn)軸的同心圓的切線上，以導(dǎo)引氣流在進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口前形成可提高通風(fēng)效率的預(yù)旋。

所述離心式葉輪的葉片或/和所述軸向伸出葉片最好設(shè)計為后向，以提高效率。

本發(fā)明技術(shù)方案及其典型設(shè)計將在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例電動機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例電動機(jī)端蓋內(nèi)壁結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例電動機(jī)在類似如《電機(jī)設(shè)計》中圖8-3所示封閉式電動機(jī)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成，如圖1所示。該電動機(jī)沿用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計包括：

——機(jī)座5；

——覆蓋機(jī)座5軸向二端的端蓋70；

——固定于機(jī)座5內(nèi)腔的定子3，定子3包括定子鐵心和定子繞組；

——固定于轉(zhuǎn)軸1的轉(zhuǎn)子2，轉(zhuǎn)子2包括轉(zhuǎn)子鐵心，轉(zhuǎn)軸1經(jīng)軸承支承于端蓋70；

設(shè)計修改包括：

——緊靠轉(zhuǎn)子2左端設(shè)置由錐形的前盤21、后盤22及夾在二者之間的后向式葉片29組成的離心式葉輪，前盤21的內(nèi)圓和后盤22的內(nèi)圓緊固于轉(zhuǎn)軸1的外圓；轉(zhuǎn)軸1自左端38至后盤22的內(nèi)圓所在位置之間段為管狀，且于前盤21的內(nèi)圓和后盤22的內(nèi)圓之間段的管壁設(shè)如圖示6個通孔23；

——轉(zhuǎn)子2設(shè)置多條軸向貫穿轉(zhuǎn)子鐵芯的通風(fēng)道6；

——設(shè)置環(huán)繞轉(zhuǎn)軸2的圓臺狀的進(jìn)風(fēng)罩25，其小圓端連接前盤21的外圓，大圓端于轉(zhuǎn)子左端覆蓋通風(fēng)道6的進(jìn)口61；

——環(huán)繞轉(zhuǎn)軸2的圓臺狀的出風(fēng)罩26，其大圓端于轉(zhuǎn)子右端24覆蓋通風(fēng)道6的出口62，小圓端緊固于轉(zhuǎn)軸1的外圓，被出風(fēng)罩26覆蓋的那段轉(zhuǎn)軸為管狀且管壁設(shè)如圖示6個通孔27，該管狀直通至轉(zhuǎn)軸右端28；

——前盤21的外壁軸向伸出后向式葉片12，對該葉片12設(shè)置環(huán)繞轉(zhuǎn)軸1的圓臺面11。該圓臺面11把該葉片12各葉片的軸向外端連接，封閉為一個個以各葉片為間隔的葉道，葉道出風(fēng)口朝向位于定子左端的定子繞組端部10的內(nèi)圓面；

——出風(fēng)罩26的外壁軸向伸出后向式葉片8，對該葉片8設(shè)置環(huán)繞轉(zhuǎn)軸1的圓臺面14。該圓臺面14把該葉片8各葉片的軸向外端連接，封閉為一個個以各葉片為間隔的葉道，葉道出風(fēng)口7朝向位于定子右端的定子繞組端部10的內(nèi)圓面；

——端蓋70內(nèi)壁具有散熱筋71，散熱筋位于轉(zhuǎn)軸1同心圓的切線上，如圖2所示。

該電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸1傳動葉輪旋轉(zhuǎn)對氣流賦能，外部大氣自轉(zhuǎn)軸1左端38管口進(jìn)入，沿管內(nèi)流至前盤21的內(nèi)圓和后盤22的內(nèi)圓之間段，穿越此段管壁的通孔23進(jìn)入葉片29所在葉道，經(jīng)進(jìn)風(fēng)罩25內(nèi)的空間進(jìn)入轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道6，再經(jīng)出風(fēng)罩26內(nèi)的空間，穿越轉(zhuǎn)軸1于此空間的通孔27進(jìn)入轉(zhuǎn)軸1管內(nèi)，經(jīng)轉(zhuǎn)軸1右端28管口流出。

本實(shí)施例可有以下設(shè)計改動：

——環(huán)繞轉(zhuǎn)軸2的圓臺狀的進(jìn)風(fēng)罩25、出風(fēng)罩26和對葉片12設(shè)置的圓臺面11、對葉片8設(shè)置的圓臺面14，其生成環(huán)繞轉(zhuǎn)軸2的旋轉(zhuǎn)體的準(zhǔn)線均為直線，制造工藝比較簡單。也可以采用適當(dāng)曲率的弧線作為準(zhǔn)線的其它旋轉(zhuǎn)體面，以獲得更佳的氣動性能。

——前盤21也可以改為弧形，以獲得更佳的氣動性能；或?yàn)槠街鼻氨P，制造工藝可簡化。

——管壁通孔23、27的數(shù)量和形狀，可視流阻和對軸的強(qiáng)度的影響，通過實(shí)驗(yàn)或流體力學(xué)和機(jī)械計算，適當(dāng)調(diào)整。

——各開口、管口和風(fēng)口，可通過實(shí)驗(yàn)或流體力學(xué)計算，選擇更適當(dāng)?shù)男螤睢?/p>

——各葉片29、12、8也可以改為徑向式，制造工藝可簡化。

——該冷卻系統(tǒng)流道各處需兼顧流阻、熱交換表面積和流速，可通過實(shí)驗(yàn)或流體力學(xué)計算，選擇更適當(dāng)?shù)慕孛婊?和表面形狀。