[发明专利]具有新型冷却结构的电机及包含其的流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及电机冷却技术领域，具体涉及一种具有新型冷却结构的电机，还涉及上述电机驱动的流体机械。

背景技术

电机在工作的过程会产生一定的热量，只有良好的散热，电机才能正常工作。如果散热不畅，集聚的热量超过定子和转子承受能力，则会出现烧毁电机的灾难性事故。因此，在电机研制与生产过程中，散热都是非常重要的。

对于需要长期稳定工作的大型流体机械而言，变频器与电机的冷却是必须要十分重视的一件事。如果冷却系统出现问题，会大大缩短设备使用寿命甚至可能导致设备瞬间损坏。怎样冷却驱动电机是直驱式叶轮的机械的永恒问题。常规单叶轮的流体机械而言，可以在电机不安装叶轮的另外一端安装风扇，或者增加专门的水冷或者风冷机构对电机进行冷却。而对于单叶轮无法胜任的流体机械，需要在电机两端都安装叶轮的情况，一般是用专门的水冷或者风冷机构对电机进行冷却的。一般来讲结构非常复杂，一旦冷却系统出现问题，会带来烧毁电机的灾难性事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种具有新型冷却结构的电机。

本发明采用的技术方案在于，提供了一种具有新型冷却结构的电机，包括转子、具有绕组的定子和电机壳，电机的一个端部外侧的转子上安装有散热风扇，定子固定连接在电机壳上，定子、电机壳与靠近散热风扇的电机端部之间形成第一空腔，定子、电机壳与电机的另一个端部之间形成第二空腔，第一空腔和第二空腔之间通过定子与转子之间的气隙连通，第一空腔和第二空腔部分的电机壳上均开设有若干进气口，靠近散热风扇的电机端部上开设有出气口。

在上述的技术方案中，在电机工作的过程中，散热风扇转动，驱动外界环境中的冷却介质空气由进气口进入到电机内部的第一空腔和第二空腔，第二空腔内的空气会沿着定子与转子之间的气隙进入到第一空腔内，然后在通过出气口排出，从而实现空气不断从进气口吸入，不断的从出气口排除，从而实现对于高速电机的冷却。

优选的，进气口的数量为两个，分别设置在第一空腔的电机壳上和第二空腔的电机壳上。

进一步的，定子的外侧设置有气流通道。气流通道可以进一步扩展电机内部的气流循环路线，提高冷却效率。

作为一种优选的方案，气流通道开设在电机壳上。

作为另一种优选的方案，气流通道开设在定子上。

本发明还相应的公开了包含有上述的具有新型冷却结构的电机的流体机械，包括叶轮、第一蜗壳和本发明提供的具有新型冷却结构的电机，电机用于驱动流体机械，第一蜗壳设置在电机设置散热风扇的端部相对端。具体的，流体机械为通风机、鼓风机或压缩机。

进一步的，流体机械还包括第二蜗壳，第二蜗壳设置在电机设置散热风扇的一侧。

进一步的，电机与第二蜗壳之间形成有第三空腔，散热风扇位于第三空腔内，第三空腔通过出气口与第一空腔连通，第三空腔通过散热出口与外界空气连通。

进一步的，转子与电机的两端通过动压空气轴承连接。

进一步的，动压空气轴承包括由外向内依次同轴设置的轴承套、弹性支承箔片和顶层箔片，弹性支承箔片和顶层箔片沿轴承套的圆周方向分离式设置有多组，每组顶层箔片与弹性支承箔片的一端相互连接且通过该端固定在轴承套上，另一端沿轴承套内圆周壁延伸形成自由端，相邻的两组顶层箔片与弹性支承箔片之间留有空隙。在具体工作过程中，转子与顶层箔片之间形成气膜并且对顶层箔片施加压力，顶层箔片受压后压迫弹性支承箔片发生弹性形变，形成对于转子的承载力，本方案中采用分离式设置弹性支承箔片和顶层箔片，相邻两组弹性支承箔片和顶层箔片之间空隙可以接受一定程度的弹性形变量，可增大承载力，并且分离式设置在部分弹性支撑箔片或顶层箔片损坏后只需更受损部分即可，不需要整体更换，节省成本，延长设备的整体寿命。

采用上述技术方案，包括以下有益技术效果：在不增加冷却结构的情况下，充分利用流体机械设备本身吸入外部气体的特点，直接利用吸入气体冷却电气原件，结构简单，提高可靠性。对于两端叶轮的流体机械，同样在不增加额外的冷却机构的情况下，实现冷却。实现了传统流体机械需要专门冷却才能实现的功能。所有的冷却都在一个转子上完成，不需要额外的水冷或者风冷机构。可以降低整系统的复杂度，减小体积、简化结构、维护成本低、操作简便等特点，具有极大的推广价值。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的结构示意图；

图2是本发明中另一种实施方式的结构示意图；

图3是本发明中动压空气轴承一种实施方式的结构示意图；