串激电机水冷结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电机冷却技术领域，尤其是一种串激电机水冷结构。
【背景技术】
[0002]目前电机冷却结构主要是风冷结构，即转子前端装有风扇，风扇旋转产生气流，所产生的气流通过机壳上的进风口进入电机内，风流经过定子和转子之间的气隙，然后从机壳下端的出风口流出，带走热量，从而对转子进行风冷却。这种结构的缺点是:
第一，风耗较大。
[0003]第二，只能通过风流带走转子表面的热量，冷却效果差。
[0004]第三，电机噪音较大，风扇越大，风流越大，冷却效果越好，但是风扇产生的噪音也就越大，风流经过电机内部时产生的振动也越大。
[0005]电机的另一种冷却方式为水冷，即在电机壳内部设置冷却管，冷却管盘绕于电机体外圆表面或者电机壳外套的内圆表面，形成螺旋形冷却水通道，进水口和出水口分别位于电机的两端，冷却水从进水口进入，沿螺旋水道流经整个机壳，再从电机另一端的出水口流出，带走热量，实现为电机降温的目的。但是冷却水在整个螺旋水道内通过需要一定的时间，因此降温效果不太理想。并且这种简单的螺旋水通道并不适合于串激电机，因为串激电机的顶端有换向器和电刷，由于电刷的存在，冷却水管无法在转向器外面螺旋盘绕，从而无法为换向器降温，进而影响整个电机的冷却效果。正是由于缺乏有效的冷却方式，现有的串激电机功率普遍不大。
【发明内容】
[0006]本发明需要解决的技术问题是提供一种串激电机的水冷结构，应用该装置后可减小风扇，减小风量，从而克服了电机风冷的缺陷，同时有效冷却串激电机，使做大功率串激电机成为可能。
[0007]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
一种串激电机水冷结构，包括电机的转子、定子、换向器和冷却管，所述冷却管主要由靠近换向器外表面的和贴服于定子外表面的、互相连通的两部分构成，冷却管的进水口和出水口分别位于电机壳的两侧。
[0008]本发明的进一步改进在于:位于定子上的冷却管和位于换向器上的冷却管均设置为沿着定子和换向器的轴向迂回排列的回形结构。
[0009]本发明的进一步改进在于:回形冷却管为两件，相对设置于与两电刷的连线相垂直的定子和换向器的侧面上。
[0010]本发明的进一步改进在于:所述冷却管在定子外表面设置为螺旋结构，在换向器与两电刷的连线相垂直的两个侧面设置两个回形结构。
[0011]本发明的进一步改进在于位于换向器上的冷却管和位于定子上的冷却管之间圆滑过渡连接。
[0012]本发明的进一步改进在于:在转子的端部安装有风扇。
[0013]由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是:
本发明与风冷方式相结合，有效为串激电机降温，使做大功率串激电机成为可能。
[0014]因串激电机运转时，发热源为线包、换向器和电刷等部件，本发明在定子外表面和换向器外表面同时设置了冷却管，可以通过水循环直接带走热量，同时通过不断通入冷却水建立冷态环境，通过转子前端风扇的旋转形成的风流能更有效的带走热量，从而达到有效冷却串激电机的目的。
[0015]本发明中的定子处的冷却管紧贴于定子表面，换向器处的冷却管靠近换向器表面但不与其接触，这样既可通过冷却水带走换向器4处的热量又避免换向器转动过程中与冷却管摩擦生热。
[0016]本发明中位于换向器上的冷却管和位于定子上的冷却管之间圆滑过渡连接，使冷却水在冷却管中流动更顺畅，冷却效果更好。
[0017]本发明中在换向器处的冷却管设置的位置避免了冷却管干涉电刷，在冷却电机的同时不影响电机正常工作。
[0018]本发明是在风冷的基础上增加水冷结构，因此可以适当减小风扇，减少风量，从而克服了原风冷的风耗大、振动大、噪音大的缺点。
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明实施例二的结构示意图；
图4是图3的左视图；
图5是本发明中冷却管在换向器处与电刷的相对位置示意图。
[0020]其中，1、冷却管，2、转子，3、定子，4、换向器，5、电刷，6、定子铁芯，7、进水口，8、出水口，9，风扇，10、线包。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图对本发明做进一步详细说明:
串激电机水冷结构，包括电机的转子2、定子3、换向器4和冷却管1，所述冷却管I主要由靠近换向器4外表面的和贴服于定子3外表面的、互相连通的两部分构成，即冷却管I在定子位置为紧贴定子的外表面设置，而冷却管I在换向器4的位置为靠近换向器4的外表面但不与其接触，既可通过冷却水带走换向器4处的热量又避免换向器转动过程中与冷却管摩擦生热。因串激电机运转时，发热源为线包11和换向器4电刷5等部件，因此设置于此位置的冷却管可以实现:一、通过水循环直接带走热量；二、建立冷态环境，通过转子2前端的风扇9旋转形成的风流能更有效的带走热量，从而达到有效冷却电机的目的。
[0022]实施例一:
一种串激电机的水冷结构，如图1和图2所示，冷却管I从定子3位置到换向器4位置均为回形结构，即冷却管I的进水口 7设置在机壳下端的一侧，冷却管I从进水口端开始从定子3底部沿着定子3外表面的竖直方向、紧贴定子外表面到转子2顶端的换向器4的下缘位置后往内折弯，深度方向到换向器4的外表面但不接触换向器4的外表面，再沿着换向器4竖直方向向上到达换向器4的上缘位置后再以相同方式折回到定子3的底端，形成一个回形单元，如此重复几个回形单元后，回形冷却管的末端伸出机壳成为出水口 8，如图2所示。所述回形冷却管设置为两个，分别位于定子3的左右两个侧面定子扁的位置和换向器外表面附近，位于换向器4上的冷却管I和位于定子3扁的位置上的冷却管I之间圆滑过渡连接，如图1和2所示。冷却管I在换向器4处与电刷5的相对位置如图5所示。串激电机运转时，通入冷水，水流在冷却管内流经定子铁芯6、线包10、换向器4，再经过另外一侧的线包10、定子铁芯6，最后被加热成热水流出，带出电机运转产生的热量，完成水流冷却功能。
[0023]实施例二:
一种串激电机的水冷结构，如图3和图4所示，冷却管I在定子3处设置为螺旋结构，在换向器位置4与电刷5相平行的两个侧面处设计为回形结构，即冷却管I的出水口 8设置在机壳下端的一侧，冷却管I从进水口端开始从定子3底部沿着定子3外表面的竖直方向并紧贴其外表面螺旋盘绕于定子3的外表面，到换向器4的下缘位置后往内折弯，深度方向到换向器4的外表面但不与其外表面相接处，再沿着换向器4竖直方向向上到达换向器4的上缘位置后再以相同方式折回到换向器4的下缘位置，形成一个小的回形单元，如图4所示，在换向器4的左侧面形成三个回形单元后，冷却管I电刷5的下方沿换向器的下缘向右弯折延伸至换向器4的右侧面，如图3所示。在换向器4的右侧面回折成与左侧面相同的三个小的回形单元后，伸出机壳，形成进水口 7。冷却管I在换向器4处与电刷5的相对位置如图5所示。串激电机运转时，通入冷水，水流在冷却管内流经定子铁芯6、线包10、换向器4最后被加热成热水流出，带出电机运转产生的热量，完成水流冷却功能。
【主权项】
1.一种串激电机水冷结构，包括电机的转子(2)、定子(3)、换向器(4)和冷却管(1)，其特征在于:所述冷却管(I)主要由靠近换向器(4)外表面的和贴服于定子(3)外表面的、互相连通的两部分构成，冷却管(I)的进水口(7)和出水口(8)分别位于电机壳的两侧。
2.根据权利要求1所述的串激电机冷却结构，其特征在于:位于定子(3)上的冷却管(I)和位于换向器(4)上的冷却管(I)均设置为沿着定子(3)和换向器(4)的轴向迂回排列的回形结构。
3.根据权利要求2所述的串激电机冷却结构，其特征在于:回形冷却管(I)为两件，相对设置于与两电刷(5)的连线相垂直的定子(3)和换向器(4)的侧面上。
4.根据权利要求1所述的串激电机冷却结构，其特征在于:所述冷却管(I)在定子(3)外表面设置为螺旋结构，在换向器(4)与两电刷(5)的连线相垂直的两个侧面设置两个回形结构。
5.根据权利要求1?4任一项所述的串激电机冷却结构，其特征在于:位于换向器(4)上的冷却管(I)和位于定子(3)上的冷却管(I)之间圆滑过渡连接。
6.根据权利要求1?4任一项所述的串激电机冷却结构，其特征在于:在转子(2)的端部安装有风扇(9)。
【专利摘要】本发明公开一种串激电机水冷结构，包括电机的转子、定子、换向器和冷却管，所述冷却管主要由靠近换向器外表面的和贴服于定子外表面的、互相连通的两部分构成，冷却管的进水口和出水口分别位于电机壳的两侧。应用该装置后可减小风扇，减小风量，从而克服了电机风冷的缺陷，同时有效冷却串激电机，使做大功率串激电机成为可能。
【IPC分类】H02K9-06, H02K9-19
【公开号】CN104852523
【申请号】CN201510298295
【发明人】田建春, 翟永红, 崔学彬
【申请人】博深工具股份有限公司
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年6月3日