本實(shí)用新型涉及一種風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，具體涉及一種應(yīng)用于牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)上的風(fēng)冷冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有地鐵電機(jī)一般采用鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)，由于地鐵電機(jī)工作在相對(duì)密閉空間內(nèi)，對(duì)散熱性能要求高，鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)主要通過通風(fēng)冷卻散熱，鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的定子通風(fēng)孔和轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔都在單一的圓周上(如附圖1所示)。地鐵電機(jī)功率越來越大，使得鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的溫升要求也越來越高，為獲得更好的冷卻效果，通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)要求通風(fēng)孔面積越大越好，但是由于鋁的導(dǎo)電率較低，通風(fēng)孔的面積越大，會(huì)產(chǎn)生越多的損耗，因此，通風(fēng)孔的面積不能過大，這就導(dǎo)致原有設(shè)計(jì)不能滿足鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的定轉(zhuǎn)子越來越高的散熱需求，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)定子部分溫度過高，損害電機(jī)絕緣體系，影響電機(jī)使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)上述技術(shù)問題提出一種在不改變通風(fēng)孔面積的前提下提高鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的冷卻性能的牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的新型冷卻結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的新型冷卻結(jié)構(gòu)，包括開設(shè)在定子軛部的多個(gè)軸向的定子通風(fēng)孔以及設(shè)置在轉(zhuǎn)子軛部的多個(gè)軸向的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔；所述定子通風(fēng)孔的個(gè)數(shù)與定子槽的個(gè)數(shù)的比值為0.5-2；所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的個(gè)數(shù)與轉(zhuǎn)子槽的個(gè)數(shù)的比值為0.25-1。

在本實(shí)用新型中，所述定子通風(fēng)孔均勻分布在定子軛部的同一圓周上。

在本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔均勻分布在轉(zhuǎn)子軛部的至少兩個(gè)同心圓周上。

在本實(shí)用新型中，分布在內(nèi)圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的直徑小于分布在外圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的直徑。

在本實(shí)用新型中，分布在內(nèi)圈圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔與分布在外圈圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔呈角度錯(cuò)開布置。

在本實(shí)用新型中，每一定子通風(fēng)孔的孔壁厚度至少為5mm。

在本實(shí)用新型中，每一轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的孔壁厚度至少為5mm。

在本實(shí)用新型中，所述定子通風(fēng)孔的孔徑為11mm，所述定子通風(fēng)孔的個(gè)數(shù)為36個(gè)。

在本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的半徑為15mm，所述轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的數(shù)量為18個(gè)。

在本實(shí)用新型中，定子通風(fēng)孔的總面積為電機(jī)定子軛部面積的40％-45％，轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的總面積占電機(jī)轉(zhuǎn)子軛部面積的45％-50％

本實(shí)用新型在不影響軛部磁路的前提下，根據(jù)面積等效原則，在滿足定子通風(fēng)孔與定子槽之間的個(gè)數(shù)比例以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔與轉(zhuǎn)子槽之間的個(gè)數(shù)比例的前提下采用較小孔徑的定子通風(fēng)孔以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔來增加定子通風(fēng)孔以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的個(gè)數(shù)，使得定子通風(fēng)孔以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔與硅鋼片的接觸面積增大，明顯改善了牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱效果。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例中的改進(jìn)后牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，顯而易見地，下面描述僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些實(shí)施例獲得其他的實(shí)施例。

參照?qǐng)D2，一種牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的新型冷卻結(jié)構(gòu)，包括開設(shè)在定子軛部1的多個(gè)軸向的定子通風(fēng)孔2以及設(shè)置在轉(zhuǎn)子軛部3的多個(gè)軸向的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4。本實(shí)施例的牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的新型冷卻結(jié)構(gòu)中將上述定子通風(fēng)孔2以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的孔徑縮小并相應(yīng)增加各自的數(shù)量，從而在保持定子通風(fēng)孔2在電機(jī)定子軛部的面積占比不變、轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4在電機(jī)轉(zhuǎn)子軛部的面積占比不變的情況下，增加了定子通風(fēng)孔2以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的散熱面積，進(jìn)而提高了電機(jī)的散熱能力，使得電機(jī)能夠適應(yīng)更加惡劣的工況。

具體地，本實(shí)施例將定子通風(fēng)孔2的個(gè)數(shù)與定子槽5的個(gè)數(shù)的比值由現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的小于0.5提高到0.5-2，具體的個(gè)數(shù)比值可以為0.5、1.0、1.5或者2；本實(shí)施例還將轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的個(gè)數(shù)與轉(zhuǎn)子槽6的個(gè)數(shù)的比值由現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的小于0.25提高到0.25-1，具體的個(gè)數(shù)比值可以為0.25、0.5、0.75或者1.0(一般情況下定子通風(fēng)孔2的數(shù)量會(huì)多于轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的數(shù)量)。并且，定子通風(fēng)孔2的總面積(即所有定子通風(fēng)孔2的橫截面的面積之和)為電機(jī)定子軛部1面積(即電機(jī)定子軛部1的橫截面的面積)的40％-45％；具體可以是40％、42.5％或者45％；轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的總面積(即所有轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的橫截面的面積之和)占電機(jī)轉(zhuǎn)子軛部3面積(即電機(jī)轉(zhuǎn)子軛部3的橫截面的面積)的45％-50％；具體可以為45％、47.5％或者50％。

通過上述方式，本實(shí)用新型在保持通風(fēng)孔總面積占比不變的前提下(由于通風(fēng)孔總面積沒有變化，保證了牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的電機(jī)磁路不會(huì)發(fā)生變化，即不影響牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的性能)，通過增加通風(fēng)孔道個(gè)數(shù)來增加通風(fēng)孔與硅鋼片的接觸面積，從而增大牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱面積改善了散熱條件，進(jìn)而降低定子工作時(shí)的溫度，使電機(jī)運(yùn)行溫度在絕緣設(shè)計(jì)的要求值范圍內(nèi)，保證牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的工作安全，延長(zhǎng)了牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的工作壽命。

在一具體實(shí)施例中，由于牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子軛部1的面積較小，并且是通過定子軛部1與硅鋼片的接觸面積來進(jìn)行散熱的，因此，定子通風(fēng)孔2均勻分布在定子軛部1的同一圓周上，使得每一個(gè)定子通風(fēng)孔2與硅鋼片的接觸面積達(dá)到最大。

在一具體實(shí)施例中，雖然牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子軛部3的面積較大，但是由于轉(zhuǎn)子的半徑相對(duì)定子的半徑小很多，為此，轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4均勻分布在轉(zhuǎn)子軛部3的至少兩個(gè)同心圓周上。優(yōu)選的，為保證轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的壁厚要求，分布在內(nèi)圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的直徑小于分布在外圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的直徑。同樣，為保證轉(zhuǎn)子軛部3的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，分布在內(nèi)圈圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4與分布在外圈圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4呈角度錯(cuò)開布置，即分布在內(nèi)圈圓周上的轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4設(shè)置在分布在外圈圓周上的兩個(gè)轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4之間。

在一具體實(shí)施例中，為保證牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，每一定子通風(fēng)孔2的孔壁厚度至少為5mm；該定子通風(fēng)孔2的孔壁厚度包括每?jī)蓚€(gè)定子通風(fēng)孔2之間的孔壁厚度、定子通風(fēng)孔2與定子外周壁之間的孔壁厚度以及定子通風(fēng)孔2與定子內(nèi)周壁之間的孔壁厚度。同樣，每一轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的孔壁厚度至少為5mm；該轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的孔壁厚度包括每?jī)蓚€(gè)轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4之間的孔壁厚度、轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4與轉(zhuǎn)子外周壁之間的孔壁厚度以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4與轉(zhuǎn)子內(nèi)周壁之間的孔壁厚度。

在一具體實(shí)施例中，牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子槽數(shù)量為36個(gè)，牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子槽數(shù)量為24個(gè)，經(jīng)過綜合牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱需要，定子通風(fēng)孔2的孔徑大小為11mm，定子通風(fēng)孔2的個(gè)數(shù)為36個(gè)；轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的孔徑大小為15mm，轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔4的個(gè)數(shù)為18個(gè)。

本實(shí)用新型在不影響軛部磁路的前提下，根據(jù)面積等效原則，采用較小孔徑的定子通風(fēng)孔以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔替換原有設(shè)計(jì)中的大孔徑通風(fēng)孔，增加了定子通風(fēng)孔以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔的個(gè)數(shù)，使得定子通風(fēng)孔以及轉(zhuǎn)子通風(fēng)孔與硅鋼片的接觸面積增大了30％左右，改善了牽引鑄鋁轉(zhuǎn)子電機(jī)的散熱效果。

以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。