交流電機外置冷卻方法及裝置的製作方法
2023-05-31 00:31:31 2
專利名稱：交流電機外置冷卻方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電機的冷卻方法及裝置結構，具體說是交流電機，特別是涉及緊湊型Y2系列(IP54)交流電機或高海拔應用的IP54結構電機的冷卻方法及裝置結構，它能有效地改善電機通風散熱。
背景技術：
交流電機在高速運轉時會因為磁力線的切割和摩擦阻尼產生大量的熱，這種發熱將會極大地影響軸承的使用壽命；因此需要對交流電機進行散熱，目前對於交流電機的散熱所進行的冷卻方式主要是通過自身的風扇散熱來冷卻，這種冷卻方式對於一些轉速不高，負荷量不大的電機尚可以滿足需要，但對於大功率、高轉速的交流電機來說是不夠的。Y2系列(IP54)電機是全封閉、自扇冷式結構，在相同中心高而功率不斷提高的時候，電機溫升往往難以控制在預計的範圍內，在這種情況下， 一般均採用提高絕緣等級的方法來滿足需求，這將會帶來電機成本增加，而且在某些溫度受限的場合不能應用等問題，特別是在高海拔地區，相同的應用場合只能使用更大功率的電機代替，但這樣不能很好的達到節能降耗的要求，使電機材料的利用率下降，而且這樣將使得電機所佔的體積變得更大。所以效果不是很理想，因此需要進一步加以改進。
發明內容
本發明的目的，就是為了克服現有交流電機冷卻散熱方式的不足，提出一種冷卻
效果更好，且結構簡單的交流電機冷卻散熱方法及裝置。利用此種方法及裝置可以有效改
善Y2系列電機(IP54)通風散熱，體積小，並能方便的實現安裝與更換。 為了解決上述技術問題，本發明提出了技術實施方案是一種交流電機冷卻散熱
方法，採取外置冷卻輔助散熱的方式對電機進行散熱冷卻，在電機機殼外設置一外置冷卻
包，外置冷卻包直接固定在電機機殼上，冷卻包分為內風路與外風路兩部分，內風路與通過
冷卻包兩端固定在機殼上的通道與電機內風路相連；外風路由貫穿冷卻包的銅管或鋁管與
電機外部風扇組成，其中外部風扇可以是冷卻包自帶的冷卻風機。內外風路通過冷卻包內
的銅管或鋁管進行熱交換，並將冷風送入電機內對電機進行冷卻。根據熱交換量的大小可
以調整銅管或鋁管的粗細、數量與位置來調整冷卻量。 根據本發明的方法所提出的裝置是一種交流電機冷卻散熱裝置，包括電機機殼、電機轉子和電機散熱內風扇和電機散熱外風扇，電機散熱內風扇和電機散熱外風扇均安裝在電機轉子軸上，且安置在電機尾部；在電機機殼外設置一外置冷卻包，外置冷卻包直接固定在電機機殼上，冷卻包分為內風路與外風路兩部分，內風路與通過冷卻包兩端固定在機殼上的通道與電機內風路相連；外風路由貫穿冷卻包的銅管或鋁管與電機外部風扇組成，其中外部風扇可以是冷卻包自帶的冷卻風機。內外風路通過冷卻包內的銅管或鋁管進行熱交換，並將冷風送入電機內對電機進行冷卻。根據熱交換量的大小可以調整銅管或鋁管的粗細、數量與位置來調整冷卻量。
採用上述技術方案後，可以具有以下幾個優點。第一，有效的改善了電機發熱；第二，相對提升電機功率或提高絕緣等級，此方案更加經濟；第三，可以適用在高海拔區域；第四，安裝與拆卸方便，不需要對電機進行解體。 綜上所述，本發明是一種能提供電機外置式的冷卻裝置，在不改變電機防護等級的前提下，能很好的改善電機通風散熱，而且佔用體積小經濟實用，並能很方便的安裝與更換。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明的結構示意側向示意圖。 圖中1、電機機殼；2、電機轉子；3、電機散熱內風扇；4、電機散熱外風扇；5、電機轉子軸；6、外置冷卻包；7、通道；8、電機外端部空腔；9、銅管或鋁管。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 如附圖l-2所示，本發明為一種一種交流電機冷卻散熱方法，採取外置冷卻輔助散熱的方式對電機進行散熱冷卻，在電機機殼外設置一外置冷卻包，外置冷卻包直接固定在電機機殼上，冷卻包分為內風路與外風路兩部分，內風路與通過冷卻包兩端固定在機殼上的通道與電機內風路相連；外風路由貫穿冷卻包的銅管或鋁管與電機外部風扇組成，其中外部風扇可以是冷卻包自帶的冷卻風機。內外風路通過冷卻包內的銅管或鋁管進行熱交換，並將冷風送入電機內對電機進行冷卻。根據熱交換量的大小可以調整銅管或鋁管的粗細、數量與位置來調整冷卻量。 根據本發明的方法所提出的裝置是一種交流電機冷卻散熱裝置，包括電機機殼1 、電機轉子2和電機散熱內風扇3和電機散熱外風扇4，四個部分形成一個可以進行熱交換的系統，其中電機散熱外風扇4提供外部通風，電機散熱內風扇3提供內部通風，內外風路在外置冷卻包6內進行熱交換，達到通風散熱的目的。整個冷卻系統為外置冷卻包，但不改變電機的防護等級。電機散熱內風扇3和電機散熱外風扇4均安裝在電機轉子軸5上，且安置在電機尾部在電機機殼1外設置一外置冷卻包6，外置冷卻包6直接固定在電機機殼1上，外置冷卻包6分為內風路與外風路兩部分，內風路與通過冷卻包6兩端固定在電機機殼1上的通道7與電機內風路相連；外風路可以由貫穿外置冷卻包6的銅管或鋁管9與電機外部風扇組成，也可以由貫穿外置冷卻包6的銅管或鋁管9和外置冷卻包6自帶的冷卻風機組成；銅管或鋁管9貫穿冷卻包且一端伸入到電機外端部空腔8內。內外風路通過冷卻包內的銅管或鋁管進行熱交換，並將冷風送入電機內對電機進行冷卻。根據熱交換量的大小可以調整銅管或鋁管的粗細、數量與位置來調整冷卻量。 按照位置需要不同，可以調節外置冷卻包與電機機殼的連接通道，比如將連接通道放置在側邊等。 根據電機結構或使用條件不同，可以將電機散熱外風扇更換為冷卻包自帶的冷卻風機。 根據電機結構不同，可以將電機散熱內風扇更換為冷卻包自帶的可以自循環的內置吸風機，可以將電機內部熱風強行吸入冷卻包中進行冷卻。
權利要求
一種交流電機外置冷卻方法及裝置，其特徵在於採取多路風冷方式，在電機的風扇入口處的根部開有通風孔，並將進入風扇的冷風通過風扇入口處根部的通風孔形成多股支流氣流進入風扇葉的背部，直接吹到軸承的端蓋部位上，再沿著定子框架側面爬升越過定子框架；所形成的支路可以是多個支路，按照等分分布，多分支氣流進入風扇背部後，在風扇背部形成氣旋渦流，對軸承部位的器件進行冷卻，達到更直接的對電機軸承的冷卻。
2. —種交流電機外置冷卻方法及裝置，包括電機外殼、電機定子和電機風扇，在電機的外殼上有一個電機冷卻風入口，電機冷卻風入口處蓋有一通風罩，電機風扇安裝在電機外殼冷卻風入口與電機定子框架之間的空腔內，並安裝在電機轉軸的端部，可以隨電機轉軸一起轉動；當風扇運轉時將通過冷卻風入口抽吸外面的冷卻風進入電機內，再通過風扇出口排出經由定子框架流過整個電機，對電機內部件進行散熱；其特徵在於在電機的風扇入口處的根部開有通風孔，通風孔分別貫通電機的風扇入口與電機的風扇的背部，並將進入風扇的冷風通過風扇入口處根部的通風孔形成多股支流氣流進入風扇葉的背部，使得通過電機風扇所吸入的冷卻風能直接吹到軸承的端蓋部位上，再沿著定子框架側面爬升越過定子框架。
3. 如權利要求2所述的交流電機外置冷卻方法及裝置，其特徵在於所形成的支路可以是多個支路，按照等分分布，多分支氣流進入風扇背部後，在風扇背部形成氣旋渦流，對軸承部位的器件進行冷卻，達到更直接的對電機軸承的冷卻。
4. 如權利要求2所述的交流電機外置冷卻方法及裝置，其特徵在於將電機散熱外風扇更換為冷卻包自帶的冷卻風機。
5. 如權利要求2所述的交流電機外置冷卻方法及裝置，其特徵在於將電機散熱內風扇更換為冷卻包自帶的可以自循環的內置吸風機，將電機內部熱風強行吸入冷卻包中進行冷卻。
全文摘要
一種交流電機外置冷卻方法及裝置，其特徵在於採取多路風冷方式，在電機的風扇入口處的根部開有通風孔，並將進入風扇的冷風通過風扇入口處根部的通風孔形成多股支流氣流進入風扇葉的背部，直接吹到軸承的端蓋部位上，再沿著定子框架側面爬升越過定子框架；所形成的支路可以是多個支路，按照等分分布，多分支氣流進入風扇背部後，在風扇背部形成氣旋渦流，對軸承部位的器件進行冷卻，達到更直接的對電機軸承的冷卻。
文檔編號H02K9/06GK101783546SQ20091022667
公開日2010年7月21日 申請日期2009年12月18日 優先權日2009年12月18日
發明者龔天明 申請人:南車株洲電力機車有限公司;株洲南車電機股份有限公司