一种永磁电机全封闭强迫通风冷却结构的制作方法

本发明涉及永磁电机冷却结构，具体是一种永磁电机全封闭强迫通风冷却结构。

背景技术：

目前，永磁电机已成为新型高效节能电机的一个重要发展方向。然而实践表明，现有永磁电机由于其冷却结构所限，存在如下问题：现有永磁电机冷却结构主要采用自带风扇冷却方式（转轴带动风扇将冷却风通过风罩孔吹向机座外表面的散热筋，然后通过散热筋将永磁电机产生的热量带走），此种冷却方式无法将永磁电机内部产生的热量充分带走，由此导致永磁电机冷却性能差、适用范围有限。基于此，有必要发明一种全新的永磁电机冷却结构，以解决现有永磁电机冷却性能差、适用范围有限的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有永磁电机冷却性能差、适用范围有限的问题，提供了一种永磁电机全封闭强迫通风冷却结构。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种永磁电机全封闭强迫通风冷却结构，包括机座、前端盖、后端盖、前轴承、后轴承、定子结构、转子结构；所述定子结构包括定子铁心、定子绕组；定子绕组绕制于定子铁心上；所述转子结构包括转轴、转子铁心；转子铁心固定装配于转轴的外侧面中部；

机座的端面贯通开设有轴向通风孔；机座的前端面外圈与前端盖密封固定；机座的后端面外圈与后端盖密封固定；

前端盖的后端面设有第一环形凸台和第二环形凸台，且第二环形凸台位于第一环形凸台的内侧；第一环形凸台与机座的前端面内圈之间密封固定有前风筒；前风筒与前端盖之间留有第一通风间隙，且第一通风间隙与轴向通风孔连通；前端盖的侧面贯通开设有径向出风孔；径向出风孔位于第一环形凸台的后侧，且径向出风孔与第一通风间隙连通；前端盖的端面贯通开设有轴向前进风孔和轴向前出风孔；轴向前进风孔位于第二环形凸台的内侧；轴向前出风孔位于第二环形凸台和轴向前进风孔之间；转轴的外侧面前部固定装配有前风扇；前风扇的前端面外圈与第二环形凸台之间设有迷宫密封；前风扇与前端盖之间留有第二通风间隙，且第二通风间隙分别与轴向前进风孔和轴向前出风孔连通；前风扇的后端面设有环形前散热筋；

后端盖的前端面设有第三环形凸台和第四环形凸台，且第四环形凸台位于第三环形凸台的内侧；第三环形凸台与机座的后端面内圈之间密封固定有后风筒；后风筒与后端盖之间留有第三通风间隙，且第三通风间隙与轴向通风孔连通；后端盖的侧面贯通开设有径向进风孔；径向进风孔位于第三环形凸台的前侧，且径向进风孔与第三通风间隙连通；后端盖的端面贯通开设有轴向后进风孔和轴向后出风孔；轴向后进风孔位于第四环形凸台的内侧；轴向后出风孔位于第四环形凸台和轴向后进风孔之间；转轴的外侧面后部固定装配有后风扇；后风扇的后端面外圈与第四环形凸台之间设有迷宫密封；后风扇与后端盖之间留有第四通风间隙，且第四通风间隙分别与轴向后进风孔和轴向后出风孔连通；后风扇的前端面设有环形后散热筋；

径向进风孔、第三通风间隙、轴向通风孔、第一通风间隙、径向出风孔共同构成主冷却风路结构；轴向前进风孔、第二通风间隙、轴向前出风孔共同构成前部辅助冷却风路结构；轴向后进风孔、第四通风间隙、轴向后出风孔共同构成后部辅助冷却风路结构；

转子铁心的前端面固定有前扇叶；转子铁心的后端面固定有后扇叶。

工作时，转轴带动转子铁心、前风扇、后风扇进行同步旋转。具体工作过程如下：一、来自外部风机的冷却风进入径向进风孔，并依次流经第三通风间隙、轴向通风孔、第一通风间隙，然后经径向出风孔排出。在流经第三通风间隙、轴向通风孔、第一通风间隙的过程中，冷却风与定子铁心、定子绕组进行热交换，由此将定子铁心、定子绕组产生的热量带走，从而实现对定子铁心、定子绕组的循环冷却。二、在前风扇的旋转作用下，冷却风被吸入轴向前进风孔，并流经第二通风间隙，然后经轴向前出风孔排出。在流经第二通风间隙的过程中，冷却风与前轴承进行热交换，由此将前轴承产生的热量带走，从而实现对前轴承的循环冷却。三、在后风扇的旋转作用下，冷却风被吸入轴向后进风孔，并流经第四通风间隙，然后经轴向后出风孔排出。在流经第四通风间隙的过程中，冷却风与后轴承进行热交换，由此将后轴承产生的热量带走，从而实现对后轴承的循环冷却。四、在转子铁心的带动下，前扇叶和后扇叶共同形成内部空气循环，由此加快定子绕组端部温度场均衡。在此过程中，环形前散热筋和环形后散热筋的作用包括两方面：其一，增大吸热面积，由此改善定子端部散热情况。其二，阻止定子绕组向轴承辐射热量，由此切断电机内部辐射热向轴承传导的路径，从而引导和加速内部热空气向有利于避免轴承温升的方向运动。基于上述过程，与现有永磁电机冷却结构相比，本发明所述的一种永磁电机全封闭强迫通风冷却结构通过采用全新结构，具备了如下优点：本发明一方面采用主冷却风路结构实现了对定子铁心、定子绕组的循环冷却，另一方面采用前部辅助冷却风路结构和后部辅助冷却风路结构分别实现了对前轴承和后轴承的循环冷却，由此实现了将永磁电机内部产生的热量充分带走，从而使得永磁电机冷却性能更好、适用范围更广。

本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有永磁电机冷却性能差、适用范围有限的问题，适用于永磁电机。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中轴向通风孔的结构示意图。

图3是本发明中轴向前进风孔和轴向前出风孔的结构示意图。

图4是本发明中轴向后进风孔和轴向后出风孔的结构示意图。

图5是本发明中前风扇的结构示意图。

图中：1-机座，2-前端盖，3-后端盖，4-前轴承，5-后轴承，6-定子铁心，7-定子绕组，8-转轴，9-转子铁心，10-轴向通风孔，11-第一环形凸台，12-第二环形凸台，13-前风筒，14-第一通风间隙，15-径向出风孔，16-轴向前进风孔，17-轴向前出风孔，18-前风扇，19-第二通风间隙，20-环形前散热筋，21-第三环形凸台，22-第四环形凸台，23-后风筒，24-第三通风间隙，25-径向进风孔，26-轴向后进风孔，27-轴向后出风孔，28-后风扇，29-第四通风间隙，30-环形后散热筋，31-前扇叶，32-后扇叶。

具体实施方式

一种永磁电机全封闭强迫通风冷却结构，包括机座1、前端盖2、后端盖3、前轴承4、后轴承5、定子结构、转子结构；所述定子结构包括定子铁心6、定子绕组7；定子绕组7绕制于定子铁心6上；所述转子结构包括转轴8、转子铁心9；转子铁心9固定装配于转轴8的外侧面中部；

机座1的端面贯通开设有轴向通风孔10；机座1的前端面外圈与前端盖2密封固定；机座1的后端面外圈与后端盖3密封固定；

前端盖2的后端面设有第一环形凸台11和第二环形凸台12，且第二环形凸台12位于第一环形凸台11的内侧；第一环形凸台11与机座1的前端面内圈之间密封固定有前风筒13；前风筒13与前端盖2之间留有第一通风间隙14，且第一通风间隙14与轴向通风孔10连通；前端盖2的侧面贯通开设有径向出风孔15；径向出风孔15位于第一环形凸台11的后侧，且径向出风孔15与第一通风间隙14连通；前端盖2的端面贯通开设有轴向前进风孔16和轴向前出风孔17；轴向前进风孔16位于第二环形凸台12的内侧；轴向前出风孔17位于第二环形凸台12和轴向前进风孔16之间；转轴8的外侧面前部固定装配有前风扇18；前风扇18的前端面外圈与第二环形凸台12之间设有迷宫密封；前风扇18与前端盖2之间留有第二通风间隙19，且第二通风间隙19分别与轴向前进风孔16和轴向前出风孔17连通；前风扇18的后端面设有环形前散热筋20；

后端盖3的前端面设有第三环形凸台21和第四环形凸台22，且第四环形凸台22位于第三环形凸台21的内侧；第三环形凸台21与机座1的后端面内圈之间密封固定有后风筒23；后风筒23与后端盖3之间留有第三通风间隙24，且第三通风间隙24与轴向通风孔10连通；后端盖3的侧面贯通开设有径向进风孔25；径向进风孔25位于第三环形凸台21的前侧，且径向进风孔25与第三通风间隙24连通；后端盖3的端面贯通开设有轴向后进风孔26和轴向后出风孔27；轴向后进风孔26位于第四环形凸台22的内侧；轴向后出风孔27位于第四环形凸台22和轴向后进风孔26之间；转轴8的外侧面后部固定装配有后风扇28；后风扇28的后端面外圈与第四环形凸台22之间设有迷宫密封；后风扇28与后端盖3之间留有第四通风间隙29，且第四通风间隙29分别与轴向后进风孔26和轴向后出风孔27连通；后风扇28的前端面设有环形后散热筋30；

径向进风孔25、第三通风间隙24、轴向通风孔10、第一通风间隙14、径向出风孔15共同构成主冷却风路结构；轴向前进风孔16、第二通风间隙19、轴向前出风孔17共同构成前部辅助冷却风路结构；轴向后进风孔26、第四通风间隙29、轴向后出风孔27共同构成后部辅助冷却风路结构；

转子铁心9的前端面固定有前扇叶31；转子铁心9的后端面固定有后扇叶32。

具体实施时，所述轴向通风孔10的数目为四组；每组轴向通风孔10均包括一个矩形轴向通风孔和若干个圆形轴向通风孔，且四组轴向通风孔10沿周向对称排列；所述径向出风孔15的数目为若干个，且各个径向出风孔15沿周向等距排列；所述轴向前进风孔16的数目为若干个，且各个轴向前进风孔16沿周向等距排列；所述轴向前出风孔17的数目为若干个，且各个轴向前出风孔17沿周向等距排列；所述径向进风孔25的数目为若干个，且各个径向进风孔25沿周向等距排列；所述轴向后进风孔26的数目为若干个，且各个轴向后进风孔26沿周向等距排列；所述轴向后出风孔27的数目为若干个，且各个轴向后出风孔27沿周向等距排列；所述前扇叶31的数目为若干个，且各个前扇叶31沿周向等距排列；所述后扇叶32的数目为若干个，且各个后扇叶32沿周向等距排列。所述前风扇18、后风扇28均为离心式风扇。