[发明专利]采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机

说明书

本发明公开了一种采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机，采用一个设计独特的双通道风扇9，配合电机结构，实现了三相异步电动机的定子封闭式通风冷却和转子开放式通风冷却的组合冷却方式。这种组合冷却方式使得定子绝缘的可靠性和转子散热能力都得到保证，提高了电机效率；双通道风扇9能够发挥两个风扇的作用，使得电动机结构紧凑。双通道风扇9的风叶分成两组9c和9f，圆周交错分布。风道5a，10a，3a，9a，9c，9b，6a形成了独立的转子冷却风道；风道6b，9d，9f，9e，2a形成了独立的定子冷却风道。凸延5b与齿盘11形成迷宫密封；风扇外圆9g与凸延6d和6e小间隙配合，隔离定子和转子空间。

技术领域

本发明涉及工业应用的和驱动铁路车辆的全封闭自通风电动机。

背景技术

三相异步电动机的定子和转子发热约各占到一半，工业电机的定子发热略高，用于铁路车辆的牵引电动机由于工作负荷大，转子转差率大，转子发热量会达到总体发热量的一半以上。

三相异步电动机的通风冷却方式通常分为开放式和封闭式。

1.对于现有的开放式电动机：外部冷却空气直接流经定子和转子表面，带走大部分热量，冷却效果好。缺点是定子线圈绝缘系统容易受到外界灰尘、湿气、油污的侵蚀。根据国际电机协会的统计，由于定子绝缘故障造成电动机失效的几率占到总体的三成以上，仅次于轴承故障引起的电动机失效。对于开放式电动机，发生定子绝缘故障的几率会更高。

2.对于现有的封闭式电动机，优点是定子绝缘具有清洁的工作环境因而绝缘可靠性高。定子与外壳直接接触，热传导效率高，比较容易通过外壳散热；而转子封闭在壳体内，热量很难散发出去，所以要提高封闭式电动机的功率和效率，转子散热是比较大的挑战，同样功率和效率的电机，封闭式电动机相对于开放式电动机会有更大的体积和重量、材料成本也会因此上升。

铁路车辆对牵引电动机的总体要求是体积小、重量轻、功率密度高，抵御恶劣环境能力强。

3.根据当前地铁上应用的开放式自通风牵引电动机的实际使用情况，在电动机投入运行10年以后，定子绝缘故障率会迅速升高，单条线路的牵引电动机月故障率可能达到2～3台，而且主要发生在绝缘故障。

4.通常在开放式自通风地铁牵引电动机的进风口安装过滤除尘装置，除去冷却空气中的大部分灰尘。过滤除尘装置需要定期拆卸清洗，周期大约是3个月，耗费大量人工。

5.当前低地板有轨电车在国内迅速普及，有轨电车的牵引电机靠近路面，容易接触雨水和灰尘，必须采用封闭式牵引电动机；为了增加转向架上方乘客和通道的空间，需要牵引电机的体积足够小；为了满足更大的坡道通过性能和提高制动能量回收率，要求牵引电动机的功率足够大，这些因素都对当前的牵引电动机设计工作提出巨大的挑战。

6.三相异步电动机的转子发热多，通常转子工作温度比定子工作温度高50到100度，转子热量容易通过轴传导给轴承，轴承工作温度高会降低润滑脂的性能进而减低轴承的寿命。轴承内圈受热过度膨胀可能会使轴承的工作游隙消失，轴承卡死进而烧毁电动机。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机，是一种定子封闭与转子开放相结合的通风散热方式，作为开放式和封闭式电机的一个中间品种，除了防爆、潜水和船用等特种电动机外，能够替代大部分常规的开放式和封闭式电动机，使电动机具有更低的工作温度和更高的效率，轴承和定子绝缘的可靠性也更高。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：采用双通道风扇实现定转子分开冷却的全封闭电动机，其特征在于：

电机的最外面是外壳、前端盖、后端盖紧固在一起形成一个腔体；

定子包括定子线圈和定子铁心，定子线圈固定在定子铁心内圆周均匀分布的槽内，定子线圈端部绕组布置在定子铁心两端,通过过盈配合定子铁心固定在外壳的内圆周；