一种牵引铸铝转子电机的新型冷却结构的制作方法

本实用新型涉及一种风冷散热结构，具体涉及一种应用于牵引铸铝转子电机上的风冷冷却结构。

背景技术：

现有地铁电机一般采用铸铝转子电机，由于地铁电机工作在相对密闭空间内，对散热性能要求高，铸铝转子电机主要通过通风冷却散热，铸铝转子电机的通风冷却结构的定子通风孔和转子通风孔都在单一的圆周上(如附图1所示)。地铁电机功率越来越大，使得铸铝转子电机的温升要求也越来越高，为获得更好的冷却效果，通风冷却结构要求通风孔面积越大越好，但是由于铝的导电率较低，通风孔的面积越大，会产生越多的损耗，因此，通风孔的面积不能过大，这就导致原有设计不能满足铸铝转子电机的定转子越来越高的散热需求，会导致电机定子部分温度过高，损害电机绝缘体系，影响电机使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述技术问题提出一种在不改变通风孔面积的前提下提高铸铝转子电机的冷却性能的牵引铸铝转子电机的新型冷却结构。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种牵引铸铝转子电机的新型冷却结构，包括开设在定子轭部的多个轴向的定子通风孔以及设置在转子轭部的多个轴向的转子通风孔；所述定子通风孔的个数与定子槽的个数的比值为0.5-2；所述转子通风孔的个数与转子槽的个数的比值为0.25-1。

在本实用新型中，所述定子通风孔均匀分布在定子轭部的同一圆周上。

在本实用新型中，所述转子通风孔均匀分布在转子轭部的至少两个同心圆周上。

在本实用新型中，分布在内圆周上的转子通风孔的直径小于分布在外圆周上的转子通风孔的直径。

在本实用新型中，分布在内圈圆周上的转子通风孔与分布在外圈圆周上的转子通风孔呈角度错开布置。

在本实用新型中，每一定子通风孔的孔壁厚度至少为5mm。

在本实用新型中，每一转子通风孔的孔壁厚度至少为5mm。

在本实用新型中，所述定子通风孔的孔径为11mm，所述定子通风孔的个数为36个。

在本实用新型中，所述转子通风孔的半径为15mm，所述转子通风孔的数量为18个。

在本实用新型中，定子通风孔的总面积为电机定子轭部面积的40％-45％，转子通风孔的总面积占电机转子轭部面积的45％-50％

本实用新型在不影响轭部磁路的前提下，根据面积等效原则，在满足定子通风孔与定子槽之间的个数比例以及转子通风孔与转子槽之间的个数比例的前提下采用较小孔径的定子通风孔以及转子通风孔来增加定子通风孔以及转子通风孔的个数，使得定子通风孔以及转子通风孔与硅钢片的接触面积增大，明显改善了牵引铸铝转子电机的散热效果。

附图说明

图1为传统牵引铸铝转子电机的散热结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中的改进后牵引铸铝转子电机的散热结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，以下结合附图及实施例，对本实用新型的技术方案进行进一步详细说明，显而易见地，下面描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。

参照图2，一种牵引铸铝转子电机的新型冷却结构，包括开设在定子轭部1的多个轴向的定子通风孔2以及设置在转子轭部3的多个轴向的转子通风孔4。本实施例的牵引铸铝转子电机的新型冷却结构中将上述定子通风孔2以及转子通风孔4的孔径缩小并相应增加各自的数量，从而在保持定子通风孔2在电机定子轭部的面积占比不变、转子通风孔4在电机转子轭部的面积占比不变的情况下，增加了定子通风孔2以及转子通风孔4的散热面积，进而提高了电机的散热能力，使得电机能够适应更加恶劣的工况。

具体地，本实施例将定子通风孔2的个数与定子槽5的个数的比值由现有设计中的小于0.5提高到0.5-2，具体的个数比值可以为0.5、1.0、1.5或者2；本实施例还将转子通风孔4的个数与转子槽6的个数的比值由现有设计中的小于0.25提高到0.25-1，具体的个数比值可以为0.25、0.5、0.75或者1.0(一般情况下定子通风孔2的数量会多于转子通风孔4的数量)。并且，定子通风孔2的总面积(即所有定子通风孔2的横截面的面积之和)为电机定子轭部1面积(即电机定子轭部1的横截面的面积)的40％-45％；具体可以是40％、42.5％或者45％；转子通风孔4的总面积(即所有转子通风孔4的横截面的面积之和)占电机转子轭部3面积(即电机转子轭部3的横截面的面积)的45％-50％；具体可以为45％、47.5％或者50％。

通过上述方式，本实用新型在保持通风孔总面积占比不变的前提下(由于通风孔总面积没有变化，保证了牵引铸铝转子电机的电机磁路不会发生变化，即不影响牵引铸铝转子电机的性能)，通过增加通风孔道个数来增加通风孔与硅钢片的接触面积，从而增大牵引铸铝转子电机的散热面积改善了散热条件，进而降低定子工作时的温度，使电机运行温度在绝缘设计的要求值范围内，保证牵引铸铝转子电机的工作安全，延长了牵引铸铝转子电机的工作寿命。

在一具体实施例中，由于牵引铸铝转子电机的定子轭部1的面积较小，并且是通过定子轭部1与硅钢片的接触面积来进行散热的，因此，定子通风孔2均匀分布在定子轭部1的同一圆周上，使得每一个定子通风孔2与硅钢片的接触面积达到最大。

在一具体实施例中，虽然牵引铸铝转子电机的转子轭部3的面积较大，但是由于转子的半径相对定子的半径小很多，为此，转子通风孔4均匀分布在转子轭部3的至少两个同心圆周上。优选的，为保证转子通风孔4的壁厚要求，分布在内圆周上的转子通风孔4的直径小于分布在外圆周上的转子通风孔4的直径。同样，为保证转子轭部3的结构强度，分布在内圈圆周上的转子通风孔4与分布在外圈圆周上的转子通风孔4呈角度错开布置，即分布在内圈圆周上的转子通风孔4设置在分布在外圈圆周上的两个转子通风孔4之间。

在一具体实施例中，为保证牵引铸铝转子电机的结构强度，每一定子通风孔2的孔壁厚度至少为5mm；该定子通风孔2的孔壁厚度包括每两个定子通风孔2之间的孔壁厚度、定子通风孔2与定子外周壁之间的孔壁厚度以及定子通风孔2与定子内周壁之间的孔壁厚度。同样，每一转子通风孔4的孔壁厚度至少为5mm；该转子通风孔4的孔壁厚度包括每两个转子通风孔4之间的孔壁厚度、转子通风孔4与转子外周壁之间的孔壁厚度以及转子通风孔4与转子内周壁之间的孔壁厚度。

在一具体实施例中，牵引铸铝转子电机的定子槽数量为36个，牵引铸铝转子电机的转子槽数量为24个，经过综合牵引铸铝转子电机的散热需要，定子通风孔2的孔径大小为11mm，定子通风孔2的个数为36个；转子通风孔4的孔径大小为15mm，转子通风孔4的个数为18个。

本实用新型在不影响轭部磁路的前提下，根据面积等效原则，采用较小孔径的定子通风孔以及转子通风孔替换原有设计中的大孔径通风孔，增加了定子通风孔以及转子通风孔的个数，使得定子通风孔以及转子通风孔与硅钢片的接触面积增大了30％左右，改善了牵引铸铝转子电机的散热效果。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。