高散热异步电机

摘要

本发明提供一种高散热异步电机，包括壳体、三相定子绕组、转子；所述三相定子绕组电性连接于所述壳体外部的电气模块；所述三相定子绕组和转子之间还设有一个转筒，所述转筒表面等距制有一周平行于转子转轴的金属条；所有所述金属条的两端电性连结于所述转筒的两端；所述转筒的轴线的与所述转子的转轴轴线重合，且所述转筒可绕所述转轴自由旋转；所述转筒的至少一端固定有风扇。该异步电机可以在大负载甚至超负荷工作状态下，为电机内部提供优良的散热效果。

权利要求

1.一种高散热异步电机，包括壳体（1）、三相定子绕组（2）、转子（3）；所述三相定子绕组（2）电性连接于所述壳体外部的电气模块（4）；所述三相定子绕组（2）和转子（3）之间还设有一个转筒（5），所述转筒（5）表面等距制有一周平行于转子转轴（31）的金属条（51）；所有所述金属条（51）的两端电性连结于所述转筒的两端；所述转筒（5）的轴线的与所述转子（3）的转轴轴线重合，且所述转筒（5）可绕所述转轴（31）自由旋转；所述转筒（5）的至少一端固定有风扇（6）。

2.根据权利要求1所述的高散热异步电机，其特征在于：所述转筒（5）包括一个薄壁塑料圆筒，通过在该薄壁塑料圆筒表面镀制金属膜，再通过蚀刻方式将各相邻的所述金属条之间的金属蚀刻去，从而形成主体部分相互平行隔离，而两端相互连接的各所述金属条（51）。

3.根据权利要求1或2所述的高散热异步电机，其特征在于：所述转筒（5）的端部通过滚动轴承或滑动轴承与所述转子的转轴（31）相配合。

4.根据权利要求1所述的高散热异步电机，其特征在于：所述风扇（6）具有偶数片扇叶，在风扇旋转过程中，其中连续的一半数量的扇叶的排风方向与连续的另一半数量的扇叶的排风方向相反。

5.根据权利要求1或4所述的高散热异步电机，其特征在于：所述风扇（6）在所述转筒的两端各配置一个，且两个风扇彼此正对的扇叶具有一致的排风方向。

说明书

高散热异步电机

技术领域

[0001] 本发明涉及机电设备领域，特别地，是涉及一种异步电机。

背景技术

[0002] 异步电机是一种十分普及的电机，主要部件包括壳体、定子绕组、转子、风扇；其中，定子绕组内通入三相交流电，从而产生环绕转子转轴连续旋转的旋转磁场；所述转子受该旋转磁场的牵引，被连续带转，对外输出扭矩。

[0003] 为了给电机内部散热，风扇是必不可少的基本部件；对于目前所有的电机，风扇均固定在转子转轴上，在转子快速旋转时，风扇也快速旋转，从而起到给电机内部散热的作用。然而，一个实际的问题是，在电机快速旋转时，由于绝大部分电能都转化为了动能，因此，电机内部仅存在较少的热量，仅通过自然散热也基本可以耗散；而在电机负荷较大，转轴转速较慢时，电机效率较低，大量的电能都转化为了热能，此时电机内部反而发热严重，而此时风扇的转速却很低，散热效果较差；更严重的是，在电机超负荷运行时，可能出现电机卡死，此时转子转速为零，电机内部的大电流完全用于发热，而风扇转速也为零，此时电机极其容易烧毁。

发明内容

[0004] 针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高散热异步电机，该异步电机可以在大负载甚至超负荷工作状态下，为电机内部提供优良的散热效果。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该高散热异步电机包括壳体、三相定子绕组、转子；所述三相定子绕组电性连接于所述壳体外部的电气模块；所述三相定子绕组和转子之间还设有一个转筒，所述转筒表面等距制有一周平行于转子转轴的金属条；所有所述金属条的两端电性连结于所述转筒的两端；所述转筒的轴线的与所述转子的转轴轴线重合，且所述转筒可绕所述转轴自由旋转；所述转筒的至少一端固定有风扇。

[0006] 作为优选，所述转筒包括一个薄壁塑料圆筒，通过在该薄壁塑料圆筒表面镀制金属膜，再通过蚀刻方式将各相邻的所述金属条之间的金属蚀刻去，从而形成主体部分相互平行隔离，而两端相互连接的各所述金属条。

[0007] 作为优选，所述转筒的端部通过滚动轴承或滑动轴承与所述转子的转轴相配合。

[0008] 作为优选，所述风扇具有偶数片扇叶，在风扇旋转过程中，其中连续的一半数量的扇叶的排风方向与连续的另一半数量的扇叶的排风方向相反。进一步地，所述风扇在所述转筒的两端各配置一个，且两个风扇彼此正对的扇叶具有一致的排风方向。

[0009] 本发明的有益效果在于：该高散热异步电机在运行时，无论转子的转速如何，由三相定子绕组产生的旋转磁场始终连续切割所述转筒表面的金属条，从而牵引转筒连续旋转，并带动所述风扇连续旋转，始终对电机内部形成良好的散热效果；进一步地，还有如下效应：当转子转速较快时，由于所述旋转磁场的能量较多地被转子输出，因此，所述转筒转速较慢；反之，转子转速较慢时，转筒获得较大的动能，则转筒转速较快；这恰好适应转子转速较快时，电机内部仅需轻微散热，而转子转速较慢时，电机内部需要高效散热的特点。

附图说明

[0010] 图1是本高散热异步电机一个实施例的侧剖示意图。

[0011] 图2是图1实施例的横截面示意图。

[0012] 图3是本高散热异步电机中转筒的一个实施例示意图。

[0013] 图4是本高散热异步电机中风扇的一个实施例示意图。

具体实施方式

[0014] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

[0015] 在图1、图2所示实施例中，该高散热异步电机包括壳体1、三相定子绕组2、转子3；所述三相定子绕组2电性连接于所述壳体1外部的电气模块4；所述三相定子绕组2和转子3之间还设有一个转筒5，所述转筒5的轴线的与所述转子3的转轴31的轴线重合，转筒5的端部可以通过滚动轴承或滑动轴承与所述转子3的转轴31相配合，使转筒5可绕所述转轴31自由旋转。

[0016] 所述转筒5的一个实施例如图3所示，其表面等距制有一周平行于转子转轴的金属条51；所有所述金属条51的两端电性连结于所述转筒5的两端。具体地，在制作所述转筒5时，采用一个薄壁塑料圆筒作为基体50，先在该基体50表面镀制金属膜，然后通过蚀刻方式将欲制作的各相邻金属条51之间的金属膜蚀刻去，从而形成所述金属条51；各所述金属条51的主体部分相互平行隔离，而两端共同连接于基体50两端的两圈金属环52。

[0017] 上述结构的转筒5制作简单，体积小，并且轻便，使电机内部的原始结构尺寸所受的影响较小。

[0018] 图1所示的实施例中，所述转筒5的两端分别固定一个风扇6；而在所述壳体1与电机尾端的风扇6相对应的端面上开设有散热孔10。

[0019] 对于所述风扇6，在本实施例中如图4所示，具有偶数片扇叶61、62、63、64，各扇叶外端连接至外连接圈65，内端连接至内连接圈66；所述内连接圈66的孔径应当大于所述转子3的转轴31。在风扇旋转过程中，其中连续的一半数量的扇叶的排风方向与连续的另一半数量的扇叶的排风方向相反。在图4中，即扇叶61、62的排风方向与扇叶63、64的排风方向相反；这产生的优点是：在风扇6连续旋转的过程中，一半数量的扇叶对电机内部进行鼓风，而另一半数量的扇叶对电机内部进行抽风；这将使电机内部产生一个明显的气流循环，如图1中虚线箭头所示，从而大幅提高电机内部的散热效果。事实上，对于常规的风扇而言，所有的扇叶具有一致的排风方向，运行时，从电机端部对电机内部猛力吹风或者抽风，而电机的另一端却是封堵的，因此，由于电机内部无法形成循环气路，导致的结果是，即便风扇的功率很大，也无法起到良好的散热效果，因为风极难从外部吹入电机内部，也极难从电机内部强制抽出。

[0020] 需要指出的是，对于本实施例中对所述风扇6的结构改进，不仅适用于本发明所述涉及的高散热异步电机，即便是对于一切普通的电机，都可以适用。

[0021] 上述高散热异步电机在运行时，无论转子3的转速如何，由三相定子绕组2产生的旋转磁场始终连续切割所述转筒5表面的金属条，从而牵引转筒5连续旋转；实际上，此时的转筒5已相当于一个新的笼式电机的转笼；转筒5在转动过程中，带动所述风扇6连续旋转，始终对电机内部形成良好的散热效果；进一步地，还有如下效应：当转子3转速较快时，由于所述旋转磁场的能量较多地被转子3输出，因此，所述转筒5转速较慢；反之，转子3转速较慢时，转筒5获得较大的动能，则转筒5转速较快；这恰好适应转子3转速较快时，电机内部仅需轻微散热，而转子3转速较慢时，电机内部需要高效散热的特点。

[0022] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。