機座水空冷卻的低溫升電機的製作方法

2023-10-25 14:33:02 2

專利名稱：機座水空冷卻的低溫升電機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電機，特別涉及電機的冷卻結構，具體為一種機座水空冷卻的低溫升電機。
背景技術：
傳統中小型電機的冷卻採用強迫通風或自通風方式，冷卻介質為空氣。空氣的導熱性能低，冷卻效果較差，電機絕緣結構易老化，是降低電機使用壽命的一個原因。在超大型發電機中採用中空導線，通水冷卻，比空冷效率高，但水冷結構密封複雜，難於應用在普通中小型電機上。

發明內容
本實用新型解決傳統電機採用強迫通風或自通風冷卻結構所帶來的電機冷卻效果差、電機溫升高的問題，提供一種具有新型冷卻結構的機座水空冷卻的低溫升電機。
本實用新型是採用如下技術方案實現的機座水空冷卻的低溫升電機，包含機座和機座內的定子、轉子，在機座外表面設有水套，水套上固定有與水套內腔(即水套內表面與機座外表面之間的空腔)相通的進、出水口。由於電機內部的一部分熱量是通過定子鐵心傳導到機座表面並通過機座表面散發出去的。通過在機座上設置水套並經過進、出水口向水套內腔輸入循環冷卻水，可快速將熱量帶有，從而起到充分降低電機溫升的作用。
水套位於機座的中間部位(即水套的長度比機座的長度短，水套不覆蓋機座的兩端部分)，在機座上還設有位於水套上部的空氣循環套，在機座兩端的內壁上開有與空氣循環套內腔(即空氣循環套的內表面與水套外表面和機座外表面之間的空腔)相通的進、出風口。即進、出風口是開在機座兩端水套非覆蓋部位的內壁上，使進、出風口只與空氣循環套內腔相通，而不與水套內腔發生關聯。固定於轉子上的內風扇產生的風經電機內部一端內腔、進風口、空氣循環套內腔、出風口、電機內部另一端內腔、轉子上的內通風孔而形成內循環風路，內循環風路將電機內部的熱量傳給水套外表面和空氣循環套表面，由冷卻循環水帶走和空氣循環套表面散發出去。空氣循環套的設置改變了傳統電機內循環風路的循環路線，使內循環風路經過了空氣循環套內腔，這樣進一步提高了降低電機溫升的效果。
在水套內腔固定有沿機座軸向間隔排列的筋板，相鄰筋板的一個筋板的一端與水套的一個側壁密封固定，另一個筋板的一端與水套的另一個側壁密封固定(即各筋板只有一端與水套側壁密封固定，另一端與水套側壁保持間隙)；只有位於進、出水口間的筋板的兩端分別與水套的兩側壁密封固定。通過在水套內腔設置筋板，使冷卻循環水在水套內腔沿筋板構成的路線循環，可促進和強迫水套內腔的水循環，避免水套內腔的水局部產生死角，可進一步提高和促進降低電機溫升的效果。
空氣循環套內腔固定有沿機座軸向間隔排列的支撐筋板(即支撐筋板固定於空氣循環套與水套之間)。支撐筋板用於提高機座外表(實際上是空氣循環套外表)的支撐或承載強度，避免機座外表受壓內凹。
轉子軸端的接線盒內是電機的滑環裝置，用於將電流引出或輸入轉子繞組。電機高速運行時滑環裝置產生熱量，溫度過高對滑環的可靠運行產生不利因素。為此，本實用新型在轉子軸端的接線盒的一側壁上設有水套，水套上設有進、出水口，其出水口通過輸水管與機座水套的進水口相連。接線盒上設置水套可充分降低接線盒內部溫度，有利於改善接線盒內滑環裝置的工作環境，提高滑環裝置運行的可靠性。
本實用新型所述的低溫升電機採用了全新的冷卻結構，特別是採用了機座的水介質外冷(水的導熱能力是空氣的25倍)，使該電機具有傳統空冷電機無法比擬的低溫升效果；再通過與水冷循環配合的、經過機座上的空氣循環套內腔的空氣介質的內循環，電機的降低溫升的效果更加突出。本實用新型所述的機座水空冷卻的低溫升電機冷卻結構設計新穎、獨特、合理，可適用於各種電動機、發電機。


圖1為本實用新型所述的機座水空冷卻的低溫升電機的內部結構示意圖；圖2為圖1的左視圖；圖3為機座的外部結構圖；圖4為圖3的右視圖；圖5為圖3的A-A剖面圖；圖6為圖4的C-C剖面圖；圖7為僅設有水套及筋板的機座結構示意圖；圖8為圖7的B-B剖面圖；具體實施方式
機座水空冷卻的低溫升電機，包含機座1和機座內的定子2、轉子3，在機座外表面設有水套4，水套上固定有與水套內腔5相通的進、出水口6、7。
水套4位於機座1的中間部位，在機座1上還設有位於水套上部的空氣循環套8，在機座兩端的內壁上開有與空氣循環套內腔9相通的進、出風口10、11。
在水套內腔5固定有沿機座軸向間隔排列的筋板12，相鄰筋板的一個筋板的一端與水套4的一個側壁密封固定，另一個筋板的一端與水套4的另一個側壁密封固定；只有位於進、出水口間的筋板的兩端分別與水套4的兩側壁密封固定。
空氣循環套內腔9固定有沿機座軸向間隔排列的支撐筋板13。
在轉子軸端的接線盒14的一側壁上設有水套15，水套上設有進、出水口16、17，其出水口17通過輸水管18與機座水套的進水口6相連。
權利要求1.一種機座水空冷卻的低溫升電機，包含機座(1)和機座內的定子(2)、轉子(3)，其特徵為在機座外表面設有水套(4)，水套上固定有與水套內腔(5)相通的進、出水口(6)、(7)。
2.如權利要求1所述的機座水空冷卻的低溫升電機，其特徵為水套(4)位於機座(1)的中間部位，在機座(1)上還設有位於水套上部的空氣循環套(8)，在機座兩端的內壁上開有與空氣循環套內腔(9)相通的進、出風口(10)、(11)。
3.如權利要求1或2所述的機座水空冷卻的低溫升電機，其特徵為在水套內腔(5)固定有沿機座軸向間隔排列的筋板(12)，相鄰筋板的一個筋板的一端與水套(4)的一個側壁密封固定，另一個筋板的一端與水套(4)的另一個側壁密封固定；只有位於進、出水口間的筋板的兩端分別與水套(4)的兩側壁密封固定。
4.如權利要求2所述的機座水空冷卻的低溫升電機，其特徵為空氣循環套內腔(9)固定有沿機座軸向間隔排列的支撐筋板(13)。
5.如權利要求3所述的機座水空冷卻的低溫升電機，其特徵為空氣循環套內腔(9)固定有沿機座軸向間隔排列的支撐筋板(13)。
6.如權利要求1或2或4或5所述的機座水空冷卻的低溫升電機，其特徵為在轉子軸端的接線盒(14)的一側壁上設有水套(15)，水套上設有進、出水口(16)、(17)，其出水口(17)通過輸水管(18)與機座水套的進水口(6)相連。
7.如權利要求3所述的機座水空冷卻的低溫升電機，其特徵為在轉子軸端的接線盒(14)的一側壁上設有水套(15)，水套上設有進、出水口(16)、(17)，其出水口(17)通過輸水管(18)與機座水套的進水口(6)相連。
專利摘要本實用新型涉及電機，特別涉及電機的冷卻結構，具體為一種機座水空冷卻的低溫升電機。本實用新型解決傳統電機採用強迫通風或自通風冷卻結構所帶來的電機冷卻效果差、電機溫升高的問題。該機座水空冷卻的低溫升電機包含機座和機座內的定子、轉子，在機座外表面設有水套，水套上固定有與水套內腔相通的進、出水口。水套位於機座的中間部位，在機座上還設有位於水套上部的空氣循環套，在機座兩端的內壁上開有與空氣循環套內腔相通的進、出風口。該低溫升電機採用了全新的冷卻結構，特別是採用了機座的水介質外冷，使該電機具有傳統空氣冷電機無法比擬的低溫升效果；再通過與水冷循環配合的空氣介質的內循環，電機的降低溫升的效果更加突出。
文檔編號H02K5/18GK2831593SQ20052002499
公開日2006年10月25日 申請日期2005年9月30日 優先權日2005年9月30日
發明者龐卓卉, 孔令江, 王淑萍, 何慶峰, 李雲菊, 賈健 申請人:中國北車集團永濟電機廠