一种可调节散热效率的双速电机的制作方法

本发明涉及一种机械电机领域，尤其是一种可调节散热效率的双速电机。

背景技术：

目前，近年来，随着电机行业不断发展，电机制造企业不断追求小体积，高功率密度，在电机设计中越来越多的采用高电磁负荷和热负荷的材料，电机运行时产生的损耗增加，导致电机整体温升过高或局部温升过高，不仅会降低电机的使用寿命，影响电机的效率、转矩等经济技术指标，还会引起电机结构部件严重变形，危及电机运行安全。

现有的电机在散热时，通常将扇叶设置在电机轴上，在电机轴转动时带动扇叶对电机散热，避免再设置独立电机带动扇叶，节约成本，但是这种电机在散热时，散热效率由电机轴的转速控制，散热效率不能调节，在电机温度过热或者电机由于短路或突发情况导致电机不能工作时，散热效果不佳或者根本不能散热，导致电机损坏。

技术实现要素：

基于以上技术问题，本发明提供了一种可调节散热效率的双速电机,从而解决了现有电机散热效率不能调节和遇到突发情况电机不能散热的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种可调节散热效率的双速电机，包括电机本体、分别设置在电机本体前、后两侧的前端盖和后端盖、贯穿电机本体的电机轴、设置在后端盖一侧与电机本体连接的后壳以及设置在后壳内的第二电机和多个扇叶，所述第二电机尾段与电机轴固定连接，多个扇叶呈圆周固定分布在第二电机输出轴外表面，电机轴与第二电机输出轴同轴；所述第二电机输出轴外部设置有防止第二电机输出轴反转的棘轮机构，棘轮机构设置在第二电机外侧，

所述第二电机外侧设置有连接杆，连接杆与第二电机长度方向垂直，连接杆顶端设置有连接部，连接部顶端平行设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽底部分别设置有正极触点和负极触点，正极触点和负极触点分别与第二电机电连接，

所述第一凹槽和第二凹槽内部在竖直方向上分别设置有第一金属滚轮和第二金属滚轮；所述后壳截面为圆形，后壳内壁位于对应第一凹槽和第二凹槽位置分别设置有第一环形凹槽和第二环形凹槽，后壳外侧设置有接线盒，接线盒分别与第一环形凹槽和第二环形凹槽电连接，所述第一金属滚轮分别与第一环形凹槽和第一凹槽内的正极触点接触，第二金属滚轮分别与第二环形凹槽和第二凹槽内的负极触点接触，实现第二电机与接线盒的电连接。

优选的，所述多个扇叶与第二电机输出轴之间固定设置有连接套，连接套外表面呈圆周分布有多个基座，扇叶分别对应设置在基座上；基座上表面设置有螺纹孔a，扇叶底面设置有与螺纹孔a相配合的螺纹柱，扇叶可以螺纹孔a为圆心沿基座上表面转动；后壳上设置有多个散热孔，

所述扇叶正、反两面均设置有安装座，基座位于电机本体一侧的安装座下方设置有螺纹孔b，安装座通过贯穿其内部的螺栓与螺纹孔b连接，将扇叶与基座固定。

优选的，所述后壳设置有操作口，操作口与任一安装座对应，操作口位置设置有用于开合操作口的开关。

优选的，所述电机本体内部位于电机轴外侧设置有转子绕组，所述转子绕组外侧设置有定子绕组，所述转子绕组外侧与定子绕组内侧均为锥形面，且锥形面的锥度为6.9°～7.2°。

优选的，所述定子绕组的定子外径为300mm，高度为230～250mm，且定子内设置有36个定子线圈槽，36个定子线圈槽内绕制有第一绕组和第二绕组，第一绕组设置在定子线圈槽内侧，第一绕组为4极6×1.00～1.30mm、匝数为10～20的线圈，第二绕组设置在定子线圈槽外侧，第二绕组为16极4×1.00～1.30mm、匝数为18～28的线圈；所述转子绕组的转子内设置有34个转子线圈槽，所述第一绕组和第二绕组相互并联。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明可以在电机温度过高，电机轴带动扇叶的散热效率不够时或者遇到突然情况电机不能工作导致不能散热时，可以通过第二电机带动扇叶转动，提高散热效率或独立对电机散热；在正常散热时，可以通过电机轴带动扇叶对电机散热，不需要额外对扇叶提供电能，节约能耗，并且由于电机在初始转动时需要消耗更多能耗，而本发明第二电机在电机轴已经对扇叶提供一定转速的情况下，带动扇叶旋转，可以节约能耗；

2、本发明棘轮机构可以避免电机轴在带动扇叶转动时，第二电机输出轴与第二电机之间相对转动使扇叶转速不够，导致散热效率不佳；本发明设置的第一金属滚轮和第二金属滚轮可以减少连接部与第一环形凹槽和第二环形凹槽之间的摩擦力，提高使用寿命；

3、本发明扇叶可以转动，在电机内部灰尘较多时，可将扇叶旋转180°，对电机后部堆积的灰尘进行清理，避免灰尘堆积过多对电机造成损坏；清理时，只需要旋转扇叶，不需要拆开后壳，操作方便，提高工作效率；

4、本发明连接套不仅可以保证扇叶与第二电机输出轴连接，方便基座设置，而且扇叶高速旋转时，与第二电机输出轴之间的离心力会加大，使扇叶与第二电机输出轴之间的连接口容易损坏，而本发明通过在第二电机输出轴外侧套设连接套，连接套与第二电机输出轴之间接触面积大，作用力均衡，从而避免第二电机输出轴被损坏；

5、本发明定子绕组和转子绕组均为锥形面，从而可以有效提高二者磁场强度，并且可减少局部静电和磁场抵消的问题，提高了电机可靠性、安全性。

附图说明

图1是本发明整体连接示意图；

图2是本发明开关打开示意图；

图3是本发明棘轮机构示意图；

图4是本发明基座俯视图；

图5是本发明安装座俯视图；

图6是本发明扇叶示意图；

图7是本发明扇叶与连接套示意图，扇叶与连接套为连接状态；

图8是本发明扇叶与连接套示意图，扇叶与连接套为未连接状态；

图9是本发明定子结构示意图；

图10是本发明转子结构示意图；

图11是图1a处的结构放大图；

图中标记：1-电机本体；2-前端盖；3-后端盖；4-电机轴；5-后壳；6-第二电机；7-扇叶；8-第二电机输出轴；9-棘轮机构；10-连接杆；11-连接部；12-第一凹槽；13-第二凹槽；14-第一金属滚轮；15-第二金属滚轮；16-第一环形凹槽；17-第二环形凹槽；18-接线盒；19-连接套；20-基座；21-螺纹孔a；22-螺纹柱；23-安装座；24-螺纹孔b；25-开关；26-转子绕组；27-定子绕组；28-定子；29-定子线圈槽；30-转子；31-转子线圈槽。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示，一种可调节散热效率的双速电机，包括电机本体1、分别设置在电机本体1前、后两侧的前端盖2和后端盖3、贯穿电机本体1的电机轴4、设置在后端盖3一侧与电机本体1连接的后壳5以及设置在后壳5内的第二电机6和多个扇叶7，所述第二电机6尾段与电机轴4固定连接，多个扇叶7呈圆周固定分布在第二电机输出轴8外表面，电机轴4与第二电机输出轴8同轴；如图3所示，所述第二电机输出轴8外部设置有防止第二电机输出轴8反转的棘轮机构9，棘轮机构9设置在第二电机6外侧，

所述第二电机6外侧设置有连接杆10，连接杆10与第二电机6长度方向垂直，如图11所示，连接杆10顶端设置有连接部11，连接部11顶端平行设置有第一凹槽12和第二凹槽13，第一凹槽12和第二凹槽13底部分别设置有正极触点和负极触点，正极触点和负极触点分别通过电线与第二电机6电连接，

所述第一凹槽12和第二凹槽13内部在竖直方向上分别设置有第一金属滚轮14和第二金属滚轮15；所述后壳5截面为圆形，后壳5内壁位于对应第一凹槽12和第二凹槽13位置分别设置有第一环形凹槽16和第二环形凹槽17，后壳5外侧设置有接线盒18，接线盒18通过电线分别与第一环形凹槽16和第二环形凹槽17电连接，所述第一金属滚轮14分别与第一环形凹槽16和第一凹槽12内的正极触点接触，第二金属滚轮15分别与第二环形凹槽17和第二凹槽13内的负极触点接触，实现第二电机6与接线盒18的电连接。

如图7、图8所示，所述多个扇叶7与第二电机输出轴8之间固定设置有连接套19，连接套19外表面呈圆周分布有多个基座20，扇叶7分别对应设置在基座20上；如图4基座20上表面设置有螺纹孔a21，扇叶7底面设置有与螺纹孔a21相配合的螺纹柱22，扇叶7可以螺纹孔a21为圆心沿基座20上表面转动；后壳5上设置有多个散热孔。

如图5、图6所示，所述扇叶7正、反两面均设置有安装座23，基座20位于电机本体1一侧的安装座23下方设置有螺纹孔b24，安装座23通过贯穿其内部的螺栓与螺纹孔b24连接，将扇叶7与基座20固定；如图2所示，所述后壳5设置有操作口，操作口与任一安装座23对应，操作口位置设置有用于开合操作口的开关25。

所述电机本体1内部位于电机轴4外侧设置有转子绕组26，所述转子绕组26外侧设置有定子绕组27，所述转子绕组26外侧与定子绕组27内侧均为锥形面，且锥形面的锥度为6.9°～7.2°；如图9所示，所述定子绕组27的定子28外径为300mm，高度为230～250mm，且定子28内设置有36个定子线圈槽29，36个定子线圈槽29内绕制有第一绕组和第二绕组，第一绕组设置在定子线圈槽29内侧，第一绕组为4极6×1.00～1.30mm、匝数为10～20的线圈，第二绕组设置在定子线圈槽29外侧，第二绕组为16极4×1.00～1.30mm、匝数为18～28的线圈；如图10所示，所述转子绕组26的转子30内设置有34个转子线圈槽311，所述第一绕组和第二绕组相互并联。

本发明的工作原理是：如图1所示，电机正常工作时，电机轴4转动，依次带动第二电机6、第二电机输出轴8、连接套19，从而带动多个扇叶7旋转，实现对电机的正常散热，棘轮机构9使第二电机6与第二电机输出轴8转速相同，从而使扇叶7转速与电机轴4转速保持一致；

在遇到以下情况：

在电机轴带动扇叶转速不够，需要更大的散热效率时；

在突发情况比如电机短路或不稳定，导致电机温度急速升高时；

在电机故障不能运行需要散热时；

通过接线盒18对第二电机6提供电能，第二电机6带动扇叶7旋转，第一金属滚轮14分别与第一环形凹槽16和第一凹槽12内的正极触点接触，第二金属滚轮15分别与第二环形凹槽17和第二凹槽13内的负极触点接触，在第二电机6旋转时，实现第二电机6与接线盒18的电连接，第一金属滚轮14和第二金属滚轮15可以减少连接部11与第一环形凹槽12和第二环形凹槽13之间的摩擦力，提高使用寿命；

在需要清理灰尘时，停止电机和第二电机6，如图2所示，

打开开关25，使用工具深入后壳5内，将其中一个扇叶7对准操作口，将螺栓卸下并抽入，此时扇叶7可以螺纹孔a21为圆心沿基座20上表面转动，将扇叶7旋转180°，然后将螺栓穿过安装座23与螺纹孔b24连接，将扇叶7与第二电机输出轴8固定；转动扇叶7，使多个扇叶7以第二电机输出轴8中心为轴旋转，将其他扇叶7转到操作口下方，使用上述方法将全部扇叶7旋转180°，然后开启电机，扇叶7旋转后，将电机后面的灰尘吹出后壳5，避免灰尘堆积在后壳5内，进入电机，对电机造成损坏；清理完成后，停止电机，使用上述方法将全部扇叶9旋转180°，电机可以正常工作。

定子绕组27和转子绕组26均为锥形面，从而可以有效提高二者磁场强度，并且可减少局部静电和磁场抵消的问题，提高了电机可靠性、安全性。

第一绕组和第二绕组位于定子线圈槽29的内外侧，从而可防止电机运行后第一绕组和第二绕组形成环流，并且第一绕组和第二绕组相互并联，从而可以消除绕组间的感应电流，消除绕组间的相互影响，从而可以减少绕组磁势的噪声和振动，提高电机性能。且第一绕组和第二绕组尺寸相差不大，起动和快慢切换快速、高效，并且分别采用4极和16极磁极，即使一极烧坏，另一极也不影响使用。

下面，结合具体实施例来对本发明做进一步详细说明。

具体实施例

实施例1

一种可调节散热效率的双速电机，包括电机本体1、分别设置在电机本体1前、后两侧的前端盖2和后端盖3、贯穿电机本体1的电机轴4、设置在后端盖3一侧与电机本体1连接的后壳5以及设置在后壳5内的第二电机6和多个扇叶7，所述第二电机6尾段与电机轴4固定连接，多个扇叶7呈圆周固定分布在第二电机输出轴8外表面，电机轴4与第二电机输出轴8同轴；所述第二电机输出轴8外部设置有防止第二电机输出轴8反转的棘轮机构9，棘轮机构9设置在第二电机6外侧，

所述第二电机6外侧设置有连接杆10，连接杆10与第二电机6长度方向垂直，连接杆10顶端设置有连接部11，连接部11顶端平行设置有第一凹槽12和第二凹槽13，第一凹槽12和第二凹槽13底部分别设置有正极触点和负极触点，正极触点和负极触点分别与第二电机6电连接，

所述第一凹槽12和第二凹槽13内部在竖直方向上分别设置有第一金属滚轮14和第二金属滚轮15；所述后壳5截面为圆形，后壳5内壁位于对应第一凹槽12和第二凹槽13位置分别设置有第一环形凹槽16和第二环形凹槽17，后壳5外侧设置有接线盒18，接线盒18分别与第一环形凹槽16和第二环形凹槽17电连接，所述第一金属滚轮14分别与第一环形凹槽16和第一凹槽12内的正极触点接触，第二金属滚轮15分别与第二环形凹槽17和第二凹槽13内的负极触点接触，实现第二电机6与接线盒18的电连接。

实施例2

本实施例基于实施例1做进一步优化，所述多个扇叶7与第二电机输出轴8之间固定设置有连接套19，连接套19外表面呈圆周分布有多个基座20，扇叶7分别对应设置在基座20上；基座20上表面设置有螺纹孔a21，扇叶7底面设置有与螺纹孔a21相配合的螺纹柱22，扇叶7可以螺纹孔a21为圆心沿基座20上表面转动；后壳5上设置有多个散热孔；

所述扇叶7正、反两面均设置有安装座23，基座20位于电机本体1一侧的安装座23下方设置有螺纹孔b24，安装座23通过贯穿其内部的螺栓与螺纹孔b24连接，将扇叶7与基座20固定，本发明扇叶7可以转动，在电机内部灰尘较多时，可将扇叶7旋转180°，对电机后部堆积的灰尘进行清理，避免灰尘堆积过多对电机造成损坏。

实施例3

本实施例基于实施例2做进一步优化，所述后壳5设置有操作口，操作口与任一安装座23对应，操作口位置设置有用于开合操作口的开关25，清理时，只需要通过操作口旋转扇叶7，不需要拆开后壳5，操作方便，提高工作效率。

实施例4

本实施例基于实施例1做进一步优化，所述电机本体1内部位于电机轴4外侧设置有转子绕组26，所述转子绕组26外侧设置有定子绕组27，所述转子绕组26外侧与定子绕组27内侧均为锥形面，且锥形面的锥度为6.9°～7.2°，从而可以有效提高二者磁场强度，并且可减少局部静电和磁场抵消的问题，提高了电机可靠性、安全性。

实施例5

本实施例基于实施例4做进一步优化，所述定子绕组27的定子28外径为300mm，高度为230～250mm，且定子28内设置有36个定子线圈槽29，36个定子线圈槽29内绕制有第一绕组和第二绕组，第一绕组设置在定子线圈槽29内侧，第一绕组为4极6×1.00～1.30mm、匝数为10～20的线圈，第二绕组设置在定子线圈槽29外侧，第二绕组为16极4×1.00～1.30mm、匝数为18～28的线圈；所述转子绕组26的转子30内设置有34个转子线圈槽311，所述第一绕组和第二绕组相互并联，从而可以消除绕组间的感应电流，消除绕组间的相互影响，并且减少绕组磁势的噪声和振动，提高电机性能，且第一绕组和第二绕组尺寸相差不大，起动和快慢切换快速、高效，并且分别采用4极和16极磁极，即使一极烧坏，另一极也不影响使用。

如上所述即为本发明的实施例。本发明不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。