本發(fā)明涉及一種帶有散熱裝置的電機。

背景技術：

電機作為一種動力設備，廣泛應用于交通、國防、航天等重要領域。如今，先進的技術對電機提出了高功率密度，高效率以及高可靠性的要求，但隨著電機輸出功率及轉(zhuǎn)速的增大，電機轉(zhuǎn)子的散熱及高溫問題成為了制約電機技術發(fā)展的重要因素。針對交流電機，尤其是永磁同步電機，隨著電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的提高，轉(zhuǎn)子鐵芯及磁片的損耗導致轉(zhuǎn)子溫度提高，這不僅降低了永磁體的工作壽命，導致電機發(fā)熱，同時也制約了電機的輸出功率。

為了提高電機轉(zhuǎn)子的散熱效果，目前有在電機內(nèi)設置風扇來對電機轉(zhuǎn)子進行散熱的方案，如專利號為200810167793.0的中國專利公開了一種電機的風冷系統(tǒng)，但在該方案中，風扇與電機轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，風扇所產(chǎn)生的氣流對于電機轉(zhuǎn)子的散熱效果有限。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種帶有散熱裝置的電機，其使得風扇對于電機轉(zhuǎn)子的散熱效果較好。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的帶有散熱裝置的電機，所述的電機包括一殼體,殼體內(nèi)設置有一電機軸、一電機定子和一電機轉(zhuǎn)子，電機定子包括定子繞組，電機轉(zhuǎn)子固定套置在電機軸上，所述的電機還包括一用于對電機轉(zhuǎn)子進行散熱的風扇，風扇可轉(zhuǎn)動的套置在電機軸上，電機工作時，電機轉(zhuǎn)子和風扇相反方向旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，所述的風扇包括一風扇轉(zhuǎn)子和若干設置在風扇轉(zhuǎn)子上的風扇葉片，風扇轉(zhuǎn)子的周面上具有若干永磁體，電機轉(zhuǎn)子和風扇轉(zhuǎn)子的極數(shù)不同，所述的定子繞組為可產(chǎn)生一對相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場以驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子和風扇轉(zhuǎn)子相反方向旋轉(zhuǎn)的雙層繞組。

作為優(yōu)選，所述的電機轉(zhuǎn)子上設置有若干個軸向貫穿電機轉(zhuǎn)子的第一通孔，風扇轉(zhuǎn)子上設置有若干個軸向貫穿風扇轉(zhuǎn)子的第二通孔。

采用以上結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下的優(yōu)點：

本發(fā)明的電機，由于電機工作時，電機轉(zhuǎn)子和風扇相反方向旋轉(zhuǎn)，這樣，提高了電機轉(zhuǎn)子內(nèi)外部軸向空氣流動，使得電機轉(zhuǎn)子的散熱效果提高。

而且，本發(fā)明不需要額外設置驅(qū)動機構(gòu)來驅(qū)動風扇轉(zhuǎn)動，風扇直接由電機定子驅(qū)動轉(zhuǎn)動，使得電機結(jié)構(gòu)簡單，減小了電機的體積。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電機的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是電機轉(zhuǎn)子和與電機轉(zhuǎn)子所對應的電機定子部分的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是風扇轉(zhuǎn)子和與風扇轉(zhuǎn)子所對應的電機定子部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細地說明。

由圖1所示，本發(fā)明帶有散熱裝置的電機,所述的電機包括一殼體1,殼體1內(nèi)設置有一電機軸2、一電機定子3和一電機轉(zhuǎn)子4，電機定子3包括定子繞組，電機轉(zhuǎn)子4固定套置在電機軸2上，這樣，使得電機轉(zhuǎn)子4與電機軸2同步轉(zhuǎn)動，電機轉(zhuǎn)子4位于電機定子3中間。

所述的電機還包括一用于對電機轉(zhuǎn)子4進行散熱的風扇5，風扇5通過一軸承505套置在電機軸2上，這樣，使得風扇5可在電機軸2上自由轉(zhuǎn)動。

電機工作時，定子繞組通電,驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子4和風扇5轉(zhuǎn)動,使得電機轉(zhuǎn)子4和風扇5相反方向旋轉(zhuǎn)。

所述的風扇5包括一風扇轉(zhuǎn)子501和若干設置在風扇轉(zhuǎn)子501上的風扇葉片503，若干風扇葉片503周向均勻設置在風扇轉(zhuǎn)子501的一端面上，風扇轉(zhuǎn)子501的周面上具有若干永磁體504，電機轉(zhuǎn)子4和風扇轉(zhuǎn)子501的極數(shù)不同，極數(shù)是指磁極個數(shù)，所述的定子繞組為雙層繞組，定子繞組可產(chǎn)生一對相反方向的旋轉(zhuǎn)磁場，這樣，這對旋轉(zhuǎn)磁場可以分別驅(qū)動電機轉(zhuǎn)子4和風扇轉(zhuǎn)子501旋轉(zhuǎn)，而且使得電機轉(zhuǎn)子4和風扇轉(zhuǎn)子501相反方向旋轉(zhuǎn)。

為達到上述目的，本實施例中，電機轉(zhuǎn)子4的極數(shù)為14極，風扇轉(zhuǎn)子501的極數(shù)為10極，而且定子繞組包括與電機轉(zhuǎn)子4所對應的第一部分和與風扇轉(zhuǎn)子501所對應的第二部分，第一部分和第二部分相序相反，這樣，第一部分和第二部分所對應的定子感應磁動勢方向相反，這樣，使得電機轉(zhuǎn)子4和風扇轉(zhuǎn)子501所受磁力方向相反，從而使得風扇5與電機轉(zhuǎn)子4相反方向旋轉(zhuǎn)。

如圖2所示,x1為第一部分所對應的定子感應磁動勢方向,y1為電機轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)動方向。

如圖3所示,x2為第二部分所對應的定子感應磁動勢方向,y2為風扇轉(zhuǎn)子501的轉(zhuǎn)動方向。

所述的電機轉(zhuǎn)子4上設置有若干個軸向貫穿電機轉(zhuǎn)子4的第一通孔401，風扇轉(zhuǎn)子501上設置有若干個軸向貫穿風扇轉(zhuǎn)子501的第二通孔502，這樣，在風扇5旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生軸向氣流，軸向氣流在電機定子3和電機轉(zhuǎn)子4之間流動，同時軸向氣流依次流過第二通孔502和第一通孔401，軸向的空氣流動會帶走電機定子3和電機轉(zhuǎn)子4內(nèi)產(chǎn)生的熱量，同時，由于該風扇與電機轉(zhuǎn)4子存在相對運動，故而所產(chǎn)生的氣流與電機轉(zhuǎn)子4存在徑向運動，使得對電機轉(zhuǎn)子4的鐵芯內(nèi)部以及轉(zhuǎn)子磁片的散熱效果大大加強，同時，由于風扇5轉(zhuǎn)動方向與電機轉(zhuǎn)子4相反，其相對轉(zhuǎn)速與電機轉(zhuǎn)速呈正相關，該發(fā)明尤其加強了高速運轉(zhuǎn)下的電機轉(zhuǎn)子磁片的散熱效果，大大提高了電機的高速性能，解決了永磁同步電機在高速運轉(zhuǎn)下磁片溫度過高的問題。

以上僅就本發(fā)明應用較佳的實例做出了說明，但不能理解為是對權(quán)利要求的限制，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以有其他變化，不局限于上述結(jié)構(gòu)?？傊?，凡在本發(fā)明的獨立權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)所作的各種變化均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。

技術特征：

技術總結(jié)
本發(fā)明公開了一種帶有散熱裝置的電機，所述的電機包括一殼體,殼體內(nèi)設置有一電機軸、一電機定子和一電機轉(zhuǎn)子，電機定子包括定子繞組，電機轉(zhuǎn)子固定套置在電機軸上，所述的電機還包括一用于對電機轉(zhuǎn)子進行散熱的風扇，風扇可轉(zhuǎn)動的套置在電機軸上，電機工作時，電機轉(zhuǎn)子和風扇相反方向旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明使得風扇對于電機轉(zhuǎn)子的散熱效果較好。

技術研發(fā)人員：張何;克里斯·杰拉德;王天昊;李靜;徐壯;趙偉鐸;施博聞;戴維;劉傳
受保護的技術使用者：寧波諾丁漢大學
技術研發(fā)日：2017.03.06
技術公布日：2017.08.15