定子冷却装置、电机以及风力发电机组转让专利

申请号 : CN202110613771.8

文献号 : CN113315276B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 赵江玮李延慧何海涛

申请人 : 新疆金风科技股份有限公司

摘要 :

本公开提供一种定子冷却装置、电机以及风力发电机组,所述定子冷却装置包括定子支架,所述定子支架用于支撑电机的铁心,所述定子支架包括定子支架主体和多个空心管,所述空心管沿所述定子支架的周向间隔布置于所述定子支架主体的外周,且所述空心管沿所述定子支架的轴向延伸,所述空心管具有径向通风道和/或轴向通风道,增大了气隙的通风量,也增大了通风系统的通风量,从而也就提高了电机的降温速度。

权利要求 :

1.一种定子冷却装置,包括定子支架,用于支撑电机的定子铁心,其特征在于,所述定子支架(10)包括定子支架主体和多个空心管(110),所述空心管(110)沿所述定子支架(10)的周向间隔布置于所述定子支架主体的外周,且所述空心管(110)沿所述定子支架(10)的轴向延伸,所述空心管(110)具有径向通风道和轴向通风道,所述径向通风道还包括设置于所述空心管(110)的轴向中部的换气环槽(115),所述定子支架还包括环形集风腔(522),所述环形集风腔(522)沿所述定子支架(10)的周向延伸,所述环形集风腔(522)设置于所述空心管(110)的轴向中部,所述空心管(110)的内部空腔形成为连接件通道(521),所述连接件通道(521)通过所述换气环槽(115)与所述环形集风腔(522)连通,以使多个所述连接件通道(521)彼此连通。

2.如权利要求1所述的定子冷却装置,其特征在于,所述轴向通风道包括与所述空心管的内腔连通的第一端部开口和第二端部开口,所述第一端部开口和所述第二端部开口分别位于所述空心管的轴向两端。

3.如权利要求1所述的定子冷却装置,其特征在于,所述换气环槽(115)连通所述空心管(110)和所述定子支架的径向外侧,所述定子支架包括与外界连通的定子集风腔(514),所述定子集风腔(514)能够通过周向相邻所述空心管(110)之间的铁心回风通道(513)与所述定子支架的径向外侧连通。

4.如权利要求1所述的定子冷却装置,其特征在于,所述铁心包括交替设置的冲片和间隔条(183),所述冲片包括一对长冲片(182)和短冲片(181),所述长冲片(182)的径向内缘抵接于所述环形集风腔(522)的侧环板(132),一对所述长冲片(182)之间设置有至少一个铁心去风通道(523),所述环形集风腔(522)通过所述铁心去风通道(523)与所述定子支架的径向外侧空间连通,所述短冲片(181)设置于一对所述长冲片(182)的外侧。

5.如权利要求3所述的定子冷却装置,其特征在于,所述定子支架(10)包括主支撑环板(170)和一对斜支撑板(120),所述主支撑环板(170)呈筒形,一对所述斜支撑板(120)从所述主支撑环板(170)的轴向端部向径向外侧倾斜延伸,所述定子集风腔(514)位于主支撑环板(170)和一对斜支撑板(120)之间,所述斜支撑板(120)的径向外缘设置有用于容纳所述空心管(110)的连接件容纳孔(122)。

6.如权利要求5所述的定子冷却装置,其特征在于,所述斜支撑板(120)上设置有斜板换气孔(121),所述定子集风腔(514)通过所述斜板换气孔(121)与外界连通。

7.如权利要求3或4所述的定子冷却装置,其特征在于,所述定子支架(10)还包括通道环板(131)以及位于所述通道环板(131)轴向两端的一对侧环板(132),所述侧环板(132)的径向内侧固定于所述通道环板(131)的轴向两端,所述侧环板(132)的径向外侧延伸至所述空心管(110)的径向外侧,所述环形集风腔(522)位于所述通道环板(131)和一对所述侧环板(132)之间。

8.如权利要求7所述的定子冷却装置,其特征在于,所述通道环板(131)位于所述空心管(110)的径向内侧。

9.如权利要求5或6所述的定子冷却装置,其特征在于,所述定子支架(10)还包括通道环板(131)以及位于所述通道环板(131)轴向两端的一对侧环板(132),所述侧环板(132)的径向内侧固定于所述通道环板(131)的轴向两端,所述侧环板(132)的径向外侧延伸至所述空心管(110)的径向外侧,所述环形集风腔(522)位于所述通道环板(131)和一对所述侧环板(132)之间,所述定子支架(10)还包括中隔板(140),所述中隔板(140)沿所述定子支架(10)的径向延伸以支撑在所述通道环板(131)和所述主支撑环板(170)之间,所述中隔板(140)位于所述主支撑环板(170)的轴向中部,且所述中隔板(140)上设置有隔板通孔(141),以连通位于所述中隔板(140)两侧的所述定子集风腔(514)。

10.如权利要求6所述的定子冷却装置,其特征在于,所述定子支架(10)还包括加强筋(150),所述加强筋(150)连接在所述主支撑环板(170)和所述斜支撑板(120)之间。

11.如权利要求4所述的定子冷却装置,其特征在于,所述定子支架包括与外界连通的定子集风腔(514),所述定子支架(10)包括主支撑环板(170)和一对斜支撑板(120),所述主支撑环板(170)呈筒形,一对所述斜支撑板(120)从所述主支撑环板(170)的轴向端部向径向外侧倾斜延伸,所述定子集风腔(514)位于主支撑环板(170)和一对斜支撑板(120)之间,所述斜支撑板(120)的径向外缘设置有用于容纳所述空心管(110)的连接件容纳孔(122)。

12.一种电机,其特征在于,所述电机包括定子、转子以及通风系统,所述转子可转动地套设在所述定子的外周,所述定子的外表面与所述定子的内表面之间通过环形的气隙(512)隔开,所述定子包括铁心(180)、绕组(190)以及如权利要求1‑11中任一项所述的定子冷却装置,所述铁心(180)固定于所述空心管(110)上,所述绕组(190)缠绕设置在所述铁心(180)上,所述空心管(110)与所述通风系统连通。

13.如权利要求12所述的电机,其特征在于,所述通风系统包括位于所述定子支架(10)的轴向内侧和转子支架(20)之间的支架侧腔体(532),所述支架侧腔体(532)通过支架侧通道(531)与外界连通,所述支架侧通道(531)贯穿所述定子支架(10)的轴向两端,所述支架侧腔体(532)与所述气隙(512)和/或所述连接件通道(521)连通。

14.一种风力发电机组,其特征在于,所述风力发电机组包括如权利要求12或13所述的电机。

说明书 :

定子冷却装置、电机以及风力发电机组

技术领域

[0001] 本公开属于风力发电技术领域,尤其涉及一种定子冷却装置、电机以及风力发电机组。

背景技术

[0002] 风力发电作为电能的重要来源之一,发电机作为风力发电机组的重要组成部分之一,其冷却散热问题备受关注,由于发电机气隙是一个重要的指标,气隙越小,电磁性能越好,但是气隙的通风能力越差,温升就越高,温升高了以后对电磁的性能又产生反方向的影响。
[0003] 如何对定子支架进行快速降温是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本公开的主要目的在于提供一种定子冷却装置、电机以及风力发电机组,以能够提高电机的降温速度。
[0005] 针对上述目的,本公开提供如下技术方案:
[0006] 本公开的第一方面,提供一种定子冷却装置,包括定子支架,用于支撑电机的铁心,所述定子支架包括定子支架主体和多个空心管,所述空心管沿所述定子支架的周向间隔布置于所述定子支架主体的外周,且所述空心管沿所述定子支架的轴向延伸,所述空心管具有径向通风道和/或轴向通风道。如此设置,增大了气隙的通风量,也增大了通风系统的通风量,从而也就提高了电机的降温速度。
[0007] 本公开一示例性实施例,所述轴向通风道包括与所述空心管的内腔连通的第一端部开口和第二端部开口,所述第一端部开口和所述第二端部开口分别位于所述空心管的轴向两端。如此设置,通过在空心管上设置端部开口,增加通风系统的通风量,结构简单,制造成本低廉。
[0008] 具体地,所述径向通风道还包括设置于所述空心管的轴向中部的换气环槽,所述换气环槽连通所述空心管和所述定子支架的径向外侧,所述定子支架包括与外界连通的定子集风腔,所述定子集风腔能够通过周向相邻所述空心管之间的铁心回风通道与所述定子支架的径向外侧连通。如此设置,通过在定子支架内侧设置定子集风腔,增大了通风系统的通风量,结构简单,且易于制造。
[0009] 进一步地,所述定子支架还包括环形集风腔,所述环形集风腔沿所述定子支架的周向延伸,所述环形集风腔设置于所述空心管的轴向中部,所述空心管的连接件通道通过所述换气环槽与所述环形集风腔连通,以使多个所述连接件通道彼此连通。如此设置,通过设置环形集风腔可以使多个空心管彼此连通,从而可以使定子支架具有相同的温度,便于均匀降温。
[0010] 本公开另一示例性实施例,所述铁心包括交替设置的冲片和间隔条,所述冲片包括一对长冲片和短冲片,所述长冲片的径向内缘抵接于所述环形集风腔的侧环板,一对所述长冲片之间设置有至少一个铁心去风通道,所述环形集风腔通过所述铁心去风通道与所述定子支架的径向外侧空间连通,所述短冲片设置于一对所述长冲片的外侧。如此设置,通过设置铁心回风通道和铁心去风通道增加了气隙和定子集风腔之间的通道数量,提高了定子支架的通风量,从而提高了电机的降温速度。
[0011] 具体地,所述定子支架包括主支撑环板和一对斜支撑板,所述主支撑环板呈筒形,一对所述斜支撑板从所述主支撑环板的轴向端部向径向外侧倾斜延伸,所述定子集风腔位于主支撑环板和一对斜支撑板之间,所述斜支撑板的径向外缘设置有用于容纳所述空心管的连接件容纳孔。如此设置,通过主支撑环板和一对斜支撑板形成空心结构,较同等重量的实心结构具有更好的防变形能力。
[0012] 进一步地,所述斜支撑板上设置有斜板换气孔,所述定子集风腔通过所述斜板换气孔与外界连通。
[0013] 可选地,所述定子支架还包括通道环板以及位于所述通道环板轴向两端的一对侧环板,所述侧环板的径向内侧固定于所述通道环板的轴向两端,所述侧环板的径向外侧延伸至所述空心管的径向外侧,所述环形集风腔位于所述通道环板和一对所述侧环板之间。如此设置,通过通道环板和一对侧环板围合形成环形集风腔,结构简单且具有较好地防变形能力。
[0014] 进一步地,所述通道环板位于所述空心管的径向内侧,如此设置,可以进一步增大环形集风腔的内部容积。
[0015] 本公开另一示例性实施例,所述定子支架还包括中隔板,所述中隔板沿所述定子支架的径向延伸以支撑在所述通道环板和所述主支撑环板之间,所述中隔板位于所述主支撑环板的轴向中部,且所述中隔板上设置有隔板通孔,以连通位于所述中隔板两侧的所述定子集风腔。如此设置,可以通过中隔板和一对斜支撑板配合,以进一步提高定子支架的防变形能力。
[0016] 进一步地,所述定子支架还包括加强筋,所述加强筋连接在所述主支撑环板和所述斜支撑板之间。如此设置,通过设置加强筋可以提高主支撑环板和斜支撑板之间的连接稳定性,以进一步提高定子支架的防变形能力。
[0017] 本公开的第二方面提供一种电机,所述电机包括定子、转子以及通风系统,所述转子可转动地套设在所述定子的外周,所述定子的外表面与所述定子的内表面之间通过环形气隙隔开,所述定子包括铁心、绕组以及如上所述的定子支架,所述铁心固定于所述空心管上,所述绕组缠绕设置在所述铁心上,所述空心管与所述通风系统连通。如此设置,通过在空心管设置径向通风道和/或轴向通风道,增大了气隙的通风量,从而增大通风系统的通风量,也就提高了电机的降温速度。
[0018] 进一步地,所述通风系统包括位于所述定子支架的轴向内侧和转子支架之间的支架侧腔体,所述支架侧腔体通过支架侧通道与外界连通,所述支架侧通道贯穿所述定子支架的轴向两端,所述支架侧腔体与所述气隙和/或所述连接件通道连通。如此设置,定子支架可以通过轴向两端与外界进行气体交换,从而可以提高电机的散热量。
[0019] 本公开的第三方面,提供一种风力发电机组,所述风力发电机组包括如上所述的电机。
[0020] 本公开提供的定子冷却装置、电机和风力发电机组至少具有如下有益效果:本公开提供的定子冷却装置包括定子支架,定子支架包括支架主体和多个空心管,空心管具有与通风系统连通的连接件通道,如此增大了通风系统的通风量,从而提高了电机的降温速度。

附图说明

[0021] 通过下面结合附图对实施例进行的描述,本公开的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚,其中:
[0022] 图1为本公开一示例性实施例提供的电机的结构示意图。
[0023] 图2为图1中的定子支架的结构图。
[0024] 图3为图2中的定子支架的轴向剖视图。
[0025] 图4为图3中的空心管的纵向剖视图。
[0026] 图5为图3中的空心管的端面侧视图。
[0027] 图6为图1中的铁心和侧环板结合状态的结构图。
[0028] 图7为图6中的D‑D剖视图。
[0029] 图8为第一路气体流动方向示意图。
[0030] 图9为第二路气体流动方向示意图。
[0031] 图10为第三路气体流动方向示意图。
[0032] 图11为第四路气体流动方向示意图。
[0033] 图12为图2中的定子支架的侧视图。
[0034] 图13为图12中的斜支撑板的结构图。
[0035] 附图标记说明:
[0036] 10、定子支架;          20、转子支架;
[0037] 30、转轴;              40、定轴;
[0038] 60、轴承;              110、空心管;
[0039] 111、紧固件安装孔;     112、工艺孔;
[0040] 113、固定夹板;         114、支撑筋板;
[0041] 115、换气环槽;         120、斜支撑板;
[0042] 121、斜板换气孔;       122、连接件容纳孔;
[0043] 123、人孔;             124、人孔支撑板;
[0044] 131、通道环板;         132、侧环板;
[0045] 140、中隔板;           141、隔板通孔;
[0046] 150、加强筋;           160、法兰;
[0047] 170、主支撑环板;       180、铁心;
[0048] 181、短冲片;           182、长冲片;
[0049] 183、间隔条;           190、绕组;
[0050] 210、转子支架主体;     220、端板;
[0051] 230、连接件;           511、端板侧腔体;
[0052] 512、气隙;             513、铁心回风通道;
[0053] 514、定子集风腔;       515、排风通道;
[0054] 521、连接件通道;      522、环形集风腔;
[0055] 523、铁心去风通道;    531、支架侧通道;
[0056] 532、支架侧腔体。

具体实施方式

[0057] 现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,不应被理解为本公开的实施形态限于在此阐述的实施方式。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
[0058] 本公开提供一种风力发电机组,该风力发电机组包括塔架、设置于塔架顶端的电机,该电机包括定子、转子以及通风系统,转子可转动地套设在定子的外周,定子的外表面与转子的内表面之间通过环形气隙512隔开。
[0059] 电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。本公开公开的电机可以为发电机或电动机。作为示例,附图示出了发电机的结构图。
[0060] 参照图1至图6,具体地,本公开提供一种定子冷却装置,该定子冷却装置可以包括定子支架10、铁心180以及绕组190,定子支架10可以包括定子支架主体和多个空心管110,空心管110可以沿定子支架10的周向间隔布置于定子支架主体的外周,且每个空心管110均沿定子支架10的轴向延伸,铁心180可以固定于空心管110上,绕组190可以缠绕设置在铁心180上。进一步地,空心管110具有与通风系统连通的径向通风道和/或轴向通风道。
[0061] 本公开提供的定子支架10包括定子支架主体和空心管110,空心管110具有与通风系统连通的径向通风道和/或轴向通风道,增大了气隙512的通风量,也增大了通风系统的通风量,从而也就提高了电机的降温速度。
[0062] 作为示例,空心管110的内部空腔贯穿该空心管110的轴向两端,可以形成为连接件通道521,该连接件通道521可以作为轴向通风道的一种。通过在空心管110内设置于通风系统连通的轴向通风道,增大了气隙512的通风量,从而也就提高了电机的降温速度。
[0063] 进一步地,通风系统可以包括与外界连通的定子集风腔514,本实施例中,空心管110可以位于定子集风腔514的径向边缘,空心管110的轴向中部设置有换气环槽115,换气环槽115连通空心管110和气隙512,定子集风腔514还可以通过位于周向相邻的空心管110之间的缝隙形成的铁心回风通道513与气隙512连通。
[0064] 具体地,本实施例中,空气可以经空心管110轴向两端的第一端部开口和第二端部开口进入到空心管110内,并沿定子支架的轴向朝向空心管110的中部流动,至换气环槽115位置时,可以从换气环槽115朝向定子支架的径向向外流动,即流经铁心去风通道523,以进入到气隙512并在气隙512内沿定子支架的轴向朝向定子支架的轴向两端流动,以被分散到同一铁心180的不同部位,进一步地,气隙512内的气体经铁心回风通道513回流到定子集风腔514中,以带走铁心180和绕组190产生的热量。如此设置,本公开的定子支架可以包括从轴向两端进风且从中部出风的空心管110,增加了通风道,从而提高了散热效率。进一步地,通过在定子支架主体的周向边缘设置空心管110,可以加速铁心的散热效率,进而提高电机的散热效率。
[0065] 如此设置,在电机工作过程中,铁心180和绕组190产生的热量可以沿定子支架10的径向经铁心回风通道513进入到定子集风腔514内,并经定子集风腔514的出风口排出。
[0066] 进一步地,通过设置空心管110,并在空心管110的轴向中部设置换气环槽115,可以为定子支架增加通风道,即空气可以经过轴向两端进入到空心管110内,并可以经换气环槽115流出并朝向径向外侧流动以进入到气隙512内,再经铁心回风通道513进入到定子集风腔514后并排出。
[0067] 可以理解的是,本公开通过设置空心管110增加了气体流动的通风道,增大了通风系统的通风量,从而提高了电机的降温速度。
[0068] 参照图4和图5,具体地,空心管110的横截面可以大致呈矩形,空心管110可以包括截面呈U型的支撑筋板114和固定于U型开口位置的固定夹板113,其中,换气环槽115形成在支撑筋板114的轴向中部,固定夹板113在定子支架的轴向方向连续延伸。为了便于安装铁心180,固定夹板113上间隔设置有紧固件安装孔111,以用于安装冲片(下文描述)。
[0069] 为了便于进行安装操作,支撑筋板114上设置有工艺孔112,例如但不限于,工艺孔112设置在空心管110的径向内侧壁上。在定子支架组装完成后,工艺孔112可以封堵,以防止空心管110内的气体从该工艺孔112进入到定子集风腔514内而导致通气道短路。
[0070] 作为示例,工艺孔112可以为长腰孔,该长腰孔沿定轴的轴线方向延伸,根据需要,工艺孔112可以为1个,也可以设置为多个,多个工艺孔112可以沿定轴的轴线方向间隔布置于空心管110的径向内侧壁上。可选地,定子集风腔514的出风口可以与气泵连通,以使定子集风腔514产生负压,从而方便空心管110外部的气体快速进入到空心管110内,提高气体的流动速度,以提高通风系统的降温速度。
[0071] 为了进一步提高电机的降温速度,通风系统还可以包括环形集风腔522,环形集风腔522可以沿定子支架10的周向延伸且位于空心管110的轴向中部,并与空心管110的换气环槽115连通,从而使得多个连接件通道521彼此连通。如此设置,环形集风腔522可以将多个连接件通道521连通,以使多个连接件通道521内的气体具有相同的温度,从而可以使电机均匀降温。
[0072] 作为示例,如图2所示,定子支架10还可以包括通道环板131以及位于通道环板131轴向两端的一对侧环板132,侧环板132的内侧缘固定于通道环板131的轴向两端,侧环板132的外侧缘延伸至空心管110的径向外侧,在侧环板132上设置有多个空心管安装孔,空心管110可以设置于该空心管安装孔中,且换气环槽115位于侧环板132的轴向内侧,或换气环槽115的边缘与空心管安装孔的边缘重合,环形集风腔522位于通道环板131和一对侧环板
132之间,即环形集风腔522由通道环板131和一对侧环板132包围形成。
[0073] 作为示例,侧环板132与空心管110可以直接接触,或者可以在侧环板132与空心管110之间的连接处设置密封胶,从而使连接件通道521和环形集风腔522密封连通。可选地,通道环板131可以位于空心管110的径向内侧,以增大环形集风腔522的容积。
[0074] 继续参照附图,定子支架主体可以为框架结构,以减轻定子支架10的重量,该定子支架主体可以大致呈筒形,空心管110可以设置在该定子支架主体的外周壁上。进一步地,空心管110可以为空心管状结构,且可以沿定轴的轴线方向延伸。
[0075] 参照图6至图11,铁心180可以包括沿定轴的轴线方向交替设置的冲片和间隔条183,冲片可以包括一对长冲片182和短冲片181,长冲片182的径向内缘抵接于环形集风腔
522的侧环板132,例如但不限于,可以抵接于侧环板132的径向外缘,一对长冲片182之间设置有至少一个铁心去风通道523,铁心去风通道523可以由一对长冲片182之间的周向相邻的一对空心管110之间的缝隙形成。环形集风腔522通过铁心去风通道523与定子支架10径向外侧的空间连通,例如但不限于,可与气隙512连通。短冲片181可以设置于一对长冲片
182的外侧,使得短冲片181与长冲片182之间的周向相邻的一对空心管110之间的缝隙,以及相邻短冲片181之间的周向相邻的一对空心管110之间的缝隙形成为铁心回风通道513,铁心回风通道513能够将气隙512与定子集风腔514连通。本实施例中,铁心180可以由冲片叠压而成,可选地,冲片可以直接连接在空心管110上,紧固件可以将冲片连接在紧固件安装孔内,以将冲片安装在空心管110上,但不以此为限。
[0076] 根据需要,短冲片181可以设置于一对长冲片182的外侧,但不以此为限,一对长冲片182之间也可以设置有短冲片181,以增多环形集风腔522内的铁心去风通道523的数量,如图所示,一对长冲片182之间设置有一对短冲片181,短冲片181与长冲片182直接接触,一对短冲片181之间设置有间隔条183,以在一对长冲片182之间设置有一个铁心去风通道523。
[0077] 具体地,铁心180可以包括一对长冲片182、多个短冲片181以及间隔条183,间隔条183设置于相邻的短冲片181之间,间隔条183沿定子支架10的周向尺寸(宽度)可以小于短冲片181沿定子支架的周向尺寸(宽度),在铁心180的外周设置有绕组190,即由绕组190、间隔条183以及相邻的两个短冲片181包围形成铁心回风通道513,以通过铁心回风通道513将气隙512与定子集风腔514连通,提高定子支架的通风量。
[0078] 本实施例中,长冲片182的径向内缘与侧环板132的径向外缘连接,且长冲片182沿定子支架的轴向的尺寸可以与侧环板132在该方向上的尺寸相同。短冲片181在定子支架的轴向的尺寸可以不同,以根据需要调整。
[0079] 为了进一步提高定子支架10的密封性,长冲片182的径向内缘抵接在侧环板132的径向外缘,且长冲片182和侧环板132之间密封连接。
[0080] 继续参照图1,转子支架20可以包括转子支架主体210、端板220以及连接件230,其中,转子支架主体210呈圆筒状,端板220和连接件230分别设置于转子支架主体210的轴向两端,连接件230连接于转子支架主体210和转轴30之间,以将转子支架20连接于转轴30上。
[0081] 进一步地,参照图1和图8至图11,通风系统可以包括端板侧腔体511和支架侧腔体532,端板侧腔体511位于端板220和定子支架10之间,支架侧腔体532位于连接件230和定子支架10之间,端板侧腔体511与支架侧腔体532分别设置在空心管110的轴向两端外侧,且均能够与连接件通道521和气隙512连通。可以理解的是,气隙512的轴向两端可以分别通过端板侧腔体511和支架侧腔体532与外界连通。连接件通道521的轴向两端可以分别通过端板侧腔体511和支架侧腔体532与外界连通。具体地,定子支架10上设置有支架侧通道531,支架侧通道531贯穿定子支架10的轴向两端,支架侧腔体532通过支架侧通道531与外界连通。
[0082] 具体地,电机中的气流方向大致可以分为以下路径:
[0083] 外界气体可以进入到端板侧腔体511内,在端板侧腔体511内可以分为两路,第一路气体可以进入到连接件通道521中,第二路气体可以进入到气隙512中。
[0084] 进一步具体地,参照图8,外界冷空气进入端板侧腔体511内并分流,第一路气体经空心管110的轴向外侧端进入到连接件通道521中,并沿该连接件通道521的延伸方向朝向中部扩散以经换气环槽115进入到环形集风腔522,从而可以使多个连接件通道521内的气体在环形集风腔522内混合以使电机在周向上温度均匀。环形集风腔522内的气体经铁心去风通道523可以进入到气隙512中并沿气隙512轴向扩散且经铁心回风通道513,铁心回风通道513内的气体径向扩散,流入定子集风腔514,定子集风腔514通过排风通道515与外界连通,以带走铁心180和绕组190产生的热量,从而完成了第一路的气体交换。
[0085] 参照图9,端板侧腔体511内分出的第二路气体经气隙512的轴向外侧端进入到气隙512中,并沿气隙512轴向朝向气隙512的中部扩散,在轴向流动过程中分散为多支支气流经铁心回风通道513进入到定子集风腔514,定子集风腔514通过排风通道515与外界连通,从而完成了第二路气体的热交换。
[0086] 除此,外界气体可以经支架侧通道531进入到支架侧腔体532内,在支架侧腔体532内可以分为两路,即第三路气体和第四路气体,第三路气体可以进入到连接件通道521中,第四路气体可以进入到气隙512中。
[0087] 参照图10,支架侧腔体532内的气体经空心管110的轴向内侧端进入到连接件通道521,并沿该连接件通道521的延伸方向朝向中部扩散以经换气环槽115进入到环形集风腔
522,多个连接件通道521内的气体均进入到环形集风腔522内以充分混合,使得整个电机具有大致相同的温度,从而使电机在周向上温度更为均匀。环形集风腔522内的气体经铁心去风通道523可以进入到气隙512中并沿气隙512轴向扩散且经铁心回风通道513,铁心回风通道513内的气体径向扩散,流入定子集风腔514,定子集风腔514通过排风通道515与外界连通,以带走铁心180和绕组190产生的热量,从而完成了第三路气体的热交换。
[0088] 参照图11,支架侧腔体532内分出的第四路气体经气隙512的轴向内侧端进入到气隙512中,并沿气隙512轴向朝向气隙512的中部扩散,在轴向流动过程中分散为多支支气流经铁心回风通道513进入到定子集风腔514,定子集风腔514通过排风通道515与外界连通,从而完成了第四路气体的热交换。
[0089] 上述描述以方便理解,实际上,气体的流动并无明显路径,在同一电机中,上述四路气体可同时进行热交换,因此第一路气体、第二路气体、第三路气体以及第四路气体彼此之间并无明显的分界。
[0090] 进一步地,继续参照图2和图3,定子支架主体可以包括主支撑环板170和一对斜支撑板120,主支撑环板170呈筒形,例如但不限于,主支撑环板170可以呈圆筒形,一对斜支撑板120从主支撑环板170的轴向端部向径向外侧倾斜延伸,定子集风腔514位于主支撑环板170和一对斜支撑板120之间,即定子集风腔514由主支撑环板170和一对斜支撑板120围绕形成。
[0091] 本公开定子支架主体可以包括由主支撑环板170和一对斜支撑板120组成的空心结构,结构简单,易于加工,与实心的定子支架主体相比,在相同重量的情况下,本公开的定子支架主体具有较强的抗变形能力。
[0092] 如图12和图13所示,实际上,斜支撑板120为圆锥形,斜支撑板120从定子支架的轴向中部向两端其横截面逐渐增大。
[0093] 进一步地,在斜支撑板120的径向外缘设置有用于容纳空心管110的连接件容纳孔122,根据需要,连接件容纳孔122可以设置为1个或者至少两个。在连接件容纳孔122为至少两个的情况下,至少两个连接件容纳孔122可以沿斜支撑板120的周向间隔设置,优选地,至少两个连接件容纳孔122可以等间隔设置。
[0094] 斜支撑板120上还设置有斜板换气孔121,定子集风腔514可以通过斜板换气孔121与外界连通。可以理解的是,斜板换气孔121处还可以连接有支架侧通道531或者排风通道515。
[0095] 为了进一步提高定子支架主体的抗变形能力,参照图3,定子支架主体还可以包括加强筋150,加强筋150连接在主支撑环板170和斜支撑板120之间。可以理解的是,加强筋150可以分别与主支撑环板170和斜支撑板120独立形成后组装在一起,也可以是加强筋
150、主支撑环板170和斜支撑板120三者一体成型。
[0096] 具体地,如图12所示,斜支撑板120上还设置有供操作人员通过的人孔123,为了进一步提高人孔123的结构强度,人孔123处还设置有人孔支撑板124。
[0097] 进一步地,继续参照图1和图8至图11,定子支架主体还可以包括中隔板140,中隔板140呈圆环形,中隔板140的径向内缘固定于主支撑环板170的径向外侧壁上,中隔板140的径向外缘固定在通道环板131的内侧壁上,通过将中隔板140支撑在通道环板131和主支撑环板170之间,可以进一步提高定子支架的抗变形能够。优选地,中隔板140位于主支撑环板170的轴向中部。
[0098] 为了提高通风系统的通风量,中隔板140上设置有隔板通孔141,以连通位于中隔板140两侧的定子集风腔514。作为示例,支架侧通道531可以穿过隔板通孔141,以将外界气体引入到支架侧腔体532内。
[0099] 本公开提供的电机包括定子和转子,其中,转子套设于定子的外侧,转子包括转轴30和转子支架20,转子支架20连接在转轴30上且随转轴30一起转动。定子包括定子支架10和定轴40,转轴30通过轴承60可转动地套设于定轴40的外周,定子支架10固定于定轴40上。
[0100] 具体地,定子支架10包括定子支架本体,定子支架本体包括呈圆筒状设置的主支撑环板170,在主支撑环板170的内侧壁上设置有法兰160,定子支架10通过法兰160连接在定轴40上。进一步地,法兰160可以偏离主支撑环板170的轴向中部设置,在定轴40与定子支架10结合后,定轴40的法兰可以支撑在主支撑环板170的轴向中部,从而使定子支架10受力更为均衡。
[0101] 定子支架10包括位于其轴向两端的一对斜支撑板120和设置在主支撑环板170的轴向中部的中隔板140,中隔板140和斜支撑板120彼此间隔设置,以使定子支架10形成为空心结构,较相同重量的实心结构,本公开提供的定子支架10具有更好的防变形能力。
[0102] 定子支架10还包括设置于定子支架本体径向外周侧的空心管110,且空心管110沿定轴的轴线方向延伸,空心管110包括贯穿其本身轴向两端的连接件通道521,通过连接件通道521增加了定子支架10的轴向通风道,从而可以提高铁心的散热速度。本公开中的气体可以通过定子支架10的轴向两端进入到电机内。
[0103] 进一步地,空心管110的轴向中部设置有换气环槽115,通过换气环槽115流经铁心去风通道523以进入到气隙512,即可以通过换气环槽115将气隙512与空心管110连通。
[0104] 定子支架10还包括能够与多个空心管110连通的环形集风腔522,以使定子支架10整体具有相同的温度,从而可以使电机均匀降温,以避免电机局部温度过高。
[0105] 在本公开的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本公开和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本公开的限制。
[0106] 术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
[0107] 在本公开的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
[0108] 本公开所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在上面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组件、材料等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。