一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构论文和设计-朱见昌

全文摘要

本实用新型公开了一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，包括永磁同步直驱电动机，所述永磁同步直驱电动机的定子外表面或电机机壳外表面依次设有散热筋板和导风罩，且在永磁同步直驱电动机的尾部安装有冷却风机；所述永磁同步直驱电动机的轴伸端端盖上设有轴伸端通风孔、非轴伸端端盖上设有非轴伸端通风孔；所述冷却风机、散热筋板和导风罩构成外冷却系统，所述冷却风机、轴伸端通风孔和非轴伸端通风孔构成内冷却系统。本实用新型的外冷却系统和内冷却系统共同作用冷却电机定子、转子，有效降低电机温度，共同保证电机平稳、可靠运转。

主设计要求

1.一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，包括永磁同步直驱电动机，其特征在于：所述永磁同步直驱电动机的定子外表面(3)或电机机壳外表面依次设有散热筋板(2)和导风罩(1)，在永磁同步直驱电动机的尾部安装有冷却风机(4)；所述永磁同步直驱电动机的轴伸端端盖上设有轴伸端通风孔(8)、非轴伸端端盖上设有非轴伸端通风孔(5)；所述冷却风机(4)、散热筋板(2)和导风罩(1)构成外冷却系统，并且导风罩(1)与定子外表面(3)或电机机壳外表面之间形成外冷却风通风间隙；所述冷却风机(4)、轴伸端通风孔(8)和非轴伸端通风孔(5)构成内冷却系统，并且电动机的定子内表面(7)和转子外表面(6)之间形成内冷却风通风间隙。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，其特征在于：所述冷却风机(4)为轴流风机或离心风机。

3.根据权利要求1所述的一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，其特征在于：所述轴伸端通风孔(8)和非轴伸端通风孔(5)相互正对设置。

4.根据权利要求1所述的一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，其特征在于：所述外冷却系统将冷风从电机轴伸端吸入沿导风罩(1)流过散热筋板(2)、定子外表面(3)或电机机壳外表面，与电机内部进行热交换，带走热量后，变成热风，从冷却风机(4)轴向或径向排出。

5.根据权利要求1所述的一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，其特征在于：所述内冷却系统将冷风从轴伸端通风孔(8)吸入并沿定子内表面(7)和转子外表面(6)之间的内冷却风通风间隙流过，与电机内部进行热交换，带走热量后变成热风通过非轴伸端通风孔(5)，最后从冷却风机(4)轴向或径向排出。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种永磁同步直驱电动机的冷却系统，具体是一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构。

背景技术

目前，国内的电力行业空冷岛使用普通异步电机+减速机驱动散热风扇冷却热管，因工作环境恶劣，减速机很容易出现漏油、轴承磨损、齿轮磨损等问题，基本上1年维护一次，具有总体效率低，耗能高，维护成本高等一系列问题，尤其是在夏天，环境温度达40℃，减速机更容易损坏。

近年来，在电力行业空冷岛，使用永磁同步直驱电动机+变频器的驱动结构形式越来越广泛，它具有总体效率高、维护低、过载启动能力大等优点，但是由于环境温度高，负载大，永磁同步直驱电动机若仅仅采用自然散热或外部简单风冷，不做特殊设计，电机线圈会很快过温，造成电机烧毁，造成用户财产损失。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有的不足，提供一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种电力行业空冷岛专用永磁同步电动机的冷却系统结构，包括永磁同步直驱电动机，所述永磁同步直驱电动机的定子外表面或电机机壳外表面依次设有散热筋板和导风罩，在永磁同步直驱电动机的尾部安装有冷却风机；所述永磁同步直驱电动机的轴伸端端盖上设有轴伸端通风孔、非轴伸端端盖上设有非轴伸端通风孔；所述冷却风机、散热筋板和导风罩构成外冷却系统，并且导风罩与定子外表面或电机机壳外表面之间形成外冷却风通风间隙；所述冷却风机、轴伸端通风孔和非轴伸端通风孔构成内冷却系统，并且电动机的定子内表面和转子外表面之间形成内冷却风通风间隙。

进一步的，所述冷却风机为轴流风机或离心风机。

进一步的，所述轴伸端通风孔和非轴伸端通风孔相互正对设置。

进一步的，所述外冷却系统将冷风从电机轴伸端吸入沿导风罩流过散热筋板、定子外表面或电机机壳外表面，与电机内部进行热交换，带走热量后，变成热风，从冷却风机轴向或径向排出。

进一步的，所述内冷却系统将冷风从轴伸端通风孔吸入并沿定子内表面和转子外表面之间的内冷却风通风间隙流过，与电机内部进行热交换，带走热量后变成热风通过非轴伸端通风孔，最后从冷却风机轴向或径向排出。

本实用新型的有益效果是：采用本技术方案，电机损耗产生的热量传递到散热筋定子外表面(或电机机壳外表面)和定子内表面、转子外表面，冷却风机旋转产生的负压，使冷风通过到导风罩和电机轴伸端端盖通风孔、电机非轴伸端端盖通风孔，源源不断从电机轴伸端流入，冷却风机出风口流出，带走电机损耗产生的热量，从而达到给电机冷却散热的目的。

冷却系统的导风罩及电机定子内表面、电机转子外表面的空穴效应，热空气上升、冷空气下降的特性，加速了冷空气的流动速度，增加了电机冷却散热效果。

本实用新型通过合理的散热筋板设计，进、出风口面积计算、严格的流体分析，合理的冷却风机功率选择，改善电机散热瓶颈，提高了电机散热性能，使得电机温度下降30℃左右，保证永磁同步电动机在电力行业空冷岛苛刻的工况下，安全可靠的运行，减少了的维护成本，提高了的生产效率。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图(冷却风机轴向出风)；

图2为本发明整体结构示意图(冷却风机径向出风)；

图3为本发明的外冷却系统结构示意图；

图4为本发明的内冷却系统结构示意图。

图中标记为：1、导风罩；2、散热筋板；3、定子外表面(电机机壳外表面)，4、冷却风机；5、非轴伸端通风孔；6、转子外表面；7、定子内表面；8、轴伸端通风孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型提供一种用于电力行业空冷岛永磁同步直驱电动机冷却系统结构，所述冷却系统结构包括外冷却系统和内冷却系统，所述外冷却系统设于电动机机壳外表面，所述内冷却系统设于电动机空心轴内表面。

所述外冷却系统包括包括导风罩1、散热筋板2、定子外表面3(或电机机壳外表面)、冷却风机4，导风罩1、散热筋板2布置在电机外表面，冷却风机4布置在电机尾部；所述内冷却系统包括电机轴伸端通风孔8、电动机转子外表面6、电动机定子内表面7、电机非轴伸端通风孔5、冷却风机4，电动机转子外表面6、电动机定子内表面7布置在电机内部，电机轴伸端通风孔8布置在电机轴伸端端盖上，电机非轴伸端通风孔5布置在电机非轴伸端端盖，冷却风机4布置在电机尾部。

所述冷却风机4为轴流风机或离心风机。

采用上述技术方案，相比于传统的电动机自然散热系统或风冷散热系统结构，本方案中电动机可承受更大的功率输出

电机损耗产生的热量传递到散热筋、定子外表面、定子内表面和转子外表面，冷却风机旋转产生的负压，使冷风通过到导风罩和电机内部，源源不断从电机轴伸端流入，冷却风机出风口流出，带走电机损耗产生的热量，从而达到给电机冷却散热的目的。

冷却系统的导风罩及电机定子内表面的空穴效应，热空气上升、冷空气下降的特性，加速了冷空气的流动速度，增加了电机冷却散热效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

设计图

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