阅读说明：本技术 应用于电机的高效风冷结构 (Efficient air cooling structure applied to motor ) 是由 李晓雨 梁太海 牟廷超 朱颂恩 陶思钧 赵健 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明涉及到一种应用于电机的高效风冷结构,包括壳体、固定设置在壳体内的定子、连接在壳体两端的前端板和后端板、同轴设置于定子内的转子,转子的转轴前端穿过前端板伸出壳体外,转轴后端穿过后端板伸出壳体外,壳体外壁上周向均布有多个截面成“n”形或倒“V”形的散热片,散热片的两边分别与壳体外壁密封焊接,任一散热片与壳体构成一个风道,转轴的后端固定连接有风扇,风扇位于壳体外部,壳体后端外缘连接有罩住风扇的保护罩,保护罩后端开设有大量风孔,保护罩通过一环形连接板与壳体后端连接,连接板的前端与壳体后端面以及各散热片的后端面焊接,保护罩前端焊接在连接板的后端外缘,连接板上开设有与风道一一对应的过孔。(The invention relates to a high-efficiency air cooling structure applied to a motor, which comprises a shell, a stator fixedly arranged in the shell, a front end plate and a rear end plate connected with two ends of the shell, and a rotor coaxially arranged in the stator, wherein the front end of a rotating shaft of the rotor passes through the front end plate and extends out of the shell, the rear end of the rotating shaft passes through the rear end plate and extends out of the shell, a plurality of radiating fins with n-shaped or inverted V-shaped cross sections are uniformly distributed on the outer wall of the shell in the circumferential direction, two sides of each radiating fin are respectively welded with the outer wall of the shell in a sealing way, any radiating fin and the shell form an air duct, the rear end of the rotating shaft is fixedly connected with a fan, the fan is positioned outside the shell, the outer edge of the rear end of the shell is connected with a protective cover for covering the fan, the rear end of the protective cover is provided with a large number of air holes, the protective cover is connected with the rear end of the shell through an annular connecting plate, and the front end of the connecting plate is welded with the rear end surface of the shell and the rear end surface of each radiating fin, the front end of the protective cover is welded at the outer edge of the rear end of the connecting plate, and the connecting plate is provided with through holes which are in one-to-one correspondence with the air ducts.)

应用于电机的高效风冷结构

技术领域

本发明涉及一种应用于电机的高效风冷结构。

背景技术

电机及其伺服系统因其体积小、效率高、动态响应特性好等优点，而广泛应用于工业驱动和伺服控制等领域。当变频器控制电机变频运行时，电机的运行频率在50赫兹及以下的频率变化，电机的转速与其频率相对应。

然而，电机内置的散热风扇，也会随着电机的转速变化而变化，电机的排风量也随之变化，在电机低频运行的状态下，电机的转速较低，风扇的转速也较低，导致用于冷却电机的冷却气流流速下降，进而导致冷却气流提前沿电机径向向外扩散，从而无法对电机的前端进行有效冷却，导致电机的散热量降低，电机的温度升高，影响电机的寿命，并且容易造成电机损坏，不但影响生产，而且会产生一定的维修费用。为了解决散热问题，现有电机采用直接在电机外壳上设置翅片，增加导热面积的方式散热。但这种结构只能是通过热辐射的方式散热，散热效果增加有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种应用于电机的高效风冷结构，该结构能够有效抑制风扇提供的冷却气流的快速扩散，确保冷却气流轴向贯穿电机壳体，快速带走壳体上的热量，实现高效风冷的技术目标。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：应用于电机的高效风冷结构，包括圆筒形壳体、固定设置在壳体内壁上的定子、连接在壳体前端的前端板、连接在壳体后端的后端板、同轴设置于定子内的转子，转子的转轴前端穿过前端板伸出壳体外，转轴后端穿过后端板伸出壳体外，转轴与前端板、后端板转动连接，所述壳体外壁上周向均布有多个截面成“n”形或倒“V”形的散热片，散热片的轴向平行于壳体轴向设置且延伸至壳体两端，散热片的两边分别与壳体外壁密封焊接。

作为一种优选方案，任一散热片与壳体构成一个风道，所述转轴的后端固定连接有一个风扇，风扇位于壳体外部，壳体后端外缘连接有一个罩住风扇的保护罩，保护罩后端开设有大量风孔，保护罩通过一环形连接板与壳体后端连接，该连接板的前端与壳体后端面以及各散热片的后端面焊接，保护罩前端焊接在连接板的后端外缘，连接板上开设有与风道一一对应的过孔。

作为一种优选方案，所述散热片的前端开口成向外倾斜的斜切口。

作为一种优选方案，所述壳体外壁上开设有与散热片一一对应的凹槽，凹槽位于风道内，从壳体的前端一直延伸至壳体后端。

作为一种优选方案，相邻两散热片之间的间隔角度不超过3°。

作为一种优选方案，所述风扇的扇叶外缘与风道相对。

本发明的有益效果是：本发明通过在壳体外壁上焊接大量的“n”形或倒“V”形的散热片，大大增加了壳体散热面积，提高壳体的散热效果，同时，当采用倒“V”形的散热片时，由于相邻两散热片之间形成V形间隙，因此更便于散热片的焊接。

本发明利用散热片在壳体外壁上构建大量风道，然后通过风扇提供冷却气流，并使冷却气流沿风道从壳体的后端流动到前端并排出，从而抑制了风扇提供的冷却气流在壳体后端就快速向外界扩散而无法冷却到壳体前端的问题，确保冷却气流轴向贯穿电机壳体，快速带走壳体上的热量，实现风扇在低转速下对壳体进行高效风冷的技术目标。

附图说明

下面结合附图对本发明的

具体实施方式

作进一步详细说明，其中：

图1是本发明的半剖结构示意图；

图2是壳体与散热片的连接结构示意图；

图3是连接板的结构示意图；

图1~图3中：1、壳体，2、定子，3、前端板，4、后端板，5、转子，6、转轴，7、散热片，8、风道，9、风扇，901、扇叶，10、保护罩，11、风孔，12、连接板，13、过孔，14、凹槽,15、斜切口。

具体实施方式

下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。

如图1~图3所示，应用于电机的高效风冷结构，包括圆筒形壳体1、固定设置在壳体1内壁上的定子2、连接在壳体1前端的前端板3、连接在壳体1后端的后端板4、同轴设置于定子2内的转子5，转子5的转轴6前端穿过前端板3伸出壳体1外，转轴6后端穿过后端板4伸出壳体1外，转轴6与前端板3、后端板4转动连接，壳体1外壁上周向均布有多个截面成“n”形或倒“V”形的散热片7，散热片7的轴向平行于壳体1轴向设置且延伸至壳体1两端，散热片7的两边分别与壳体1外壁密封焊接，任一散热片7与壳体1构成一个风道8，所述转轴6的后端固定连接有一个风扇9，风扇9位于壳体1外部，壳体1后端外缘连接有一个罩住风扇9的保护罩10，保护罩10后端开设有大量风孔11，保护罩10通过一环形连接板12与壳体1后端连接，该连接板12的前端与壳体1后端面以及各散热片7的后端面焊接，保护罩10前端焊接在连接板12的后端外缘，连接板12上开设有与风道一一对应的过孔13。

本发明利用散热片7在壳体1外壁上构建大量风道8，然后通过风扇9提供冷却气流，并使冷却气流沿风道8从壳体1的后端流动到前端并排出，从而抑制了风扇9提供的冷却气流在壳体1后端就快速向外界扩散而无法冷却到壳体1前端的问题，确保冷却气流轴向贯穿电机壳体1，快速带走壳体1上的热量，实现风扇在低转速下对壳体1进行高效风冷的技术目标。

如图1所示，所述散热片7的前端开口成向外倾斜的斜切口15，确保冷却气流在风道8内的流通顺畅性，避免在安装电机时风道8前端被堵导致无法正常排气导致风冷效果下降的问题。

如图1和图2所示，壳体1外壁上开设有与散热片7一一对应的凹槽14，凹槽14位于风道8内，从壳体1的前端一直延伸至壳体1后端。凹槽14加大了壳体1外壁的散热面积，同时加大了风道8的截面积，提高了风道8的通风量，进一步提高了冷却效果。

相邻两散热片7之间的间隔角度不超过3°。以确保风冷结构对壳体1以及整个电机的冷却效果，当两散热片7之间的间隔角度超过3°时，两散热片7之间壳体1上的热量扩散速度会大幅下降，从而严重影响整个电机的散热效果。

所述如图1所示，风扇9的扇叶901外缘与风道8相对，提高风扇对冷却气流的驱动作用，提高风道8内气流的流动速度。

本发明工作原理是：如图1~图3所示，在电机运作时，转子5带动转轴6在壳体1内转动，转轴6后端带动风扇9转动，风扇9驱动冷却气流从保护罩10后端的风孔11进入保护罩10内并进一步通过各风道8向壳体1前端流动，冷却气流流进风道8的过程中与壳体1及散热片7进行热交换，吸收壳体1和散热片7上的热量，并从风道8前端流出，从而对壳体1从后端到前端进行整体的冷却，大大提高了风冷冷却效果。

在壳体1外壁上设置散热片7加大了壳体1与空气的接触面积，也可提高电机的散热效果。

在壳体1外壁上设置凹槽，从而扩大壳体1外壁与空气的接触面积，也可以提高电机的散热效果，而当凹槽设置在风道8内时，还进一步提高了风道的流通面积，提高了通风量，进一步提高了风冷效果。

上述实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。