本實(shí)用新型屬于電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有高效降溫功能的電機(jī)。

背景技術(shù)：

緊湊型電機(jī)由于外形和尺寸的限制，導(dǎo)入電機(jī)內(nèi)部的內(nèi)風(fēng)量對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子的散熱性能的影響尤其重大。在結(jié)構(gòu)緊湊的高效高速電機(jī)中，電機(jī)的離心風(fēng)扇通常為徑向離心風(fēng)扇。為了消除電機(jī)高速運(yùn)行帶來的熱負(fù)荷，通常電機(jī)的離心風(fēng)扇的尺寸都設(shè)計(jì)的比較大，使得離心風(fēng)扇的出風(fēng)口與電機(jī)機(jī)殼的進(jìn)風(fēng)口之間的距離較近。由于空間較小，從離心風(fēng)扇出來的冷卻氣流的速度也很高，在這種情況下，冷卻氣流的周向速度往往是大于其徑向速度的，直接導(dǎo)致大部分的冷卻氣流沿著離心風(fēng)扇的周向流動(dòng)，無法擴(kuò)壓到電機(jī)內(nèi)部對(duì)電機(jī)進(jìn)行有效的降溫，同時(shí)也造成了大量的氣流機(jī)械能的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種具有高效降溫功能的電機(jī)，以克服現(xiàn)有電機(jī)的離心風(fēng)扇吹出的冷卻氣流沿著離心風(fēng)扇的周向流動(dòng)，無法擴(kuò)壓到電機(jī)內(nèi)部對(duì)電機(jī)進(jìn)行降溫的問題。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。

一種具有高效降溫功能的電機(jī)，包括機(jī)殼、電機(jī)本體、端蓋和離心風(fēng)扇，端蓋安裝在機(jī)殼的端部，電機(jī)本體和離心風(fēng)扇設(shè)置在機(jī)殼的內(nèi)部，機(jī)殼上設(shè)有多個(gè)風(fēng)道，每個(gè)風(fēng)道有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口；離心風(fēng)扇設(shè)置有多個(gè)風(fēng)扇葉片；端蓋的內(nèi)側(cè)表面固定有多個(gè)導(dǎo)葉；多個(gè)導(dǎo)葉位于機(jī)殼與離心風(fēng)扇之間。

其中，導(dǎo)葉由平板段和弧板段組成，平板段的一端和弧板段的一端連接，平板段和弧板段為一體成型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，平板段的另一端朝向機(jī)殼，弧板段的另一端朝向離心風(fēng)扇。

再者，導(dǎo)葉的數(shù)目與風(fēng)道的數(shù)目一致；每個(gè)風(fēng)道的進(jìn)風(fēng)口對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)葉，導(dǎo)葉位于進(jìn)風(fēng)口的一側(cè)，該側(cè)為離心風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于進(jìn)風(fēng)口的下游；并且平板段的另一端靠近進(jìn)風(fēng)口該側(cè)的側(cè)壁。

另外，弧板段朝向離心風(fēng)扇一端的切線c與平板段之間的夾角為α；弧板段朝向離心風(fēng)扇一端的切線c與離心風(fēng)扇外圓的線速度u之間的夾角為θ；α+θ＝90°；

其中，θ＝artan(w/u)，w為離心風(fēng)扇出風(fēng)口處的相對(duì)氣流速度，u為離心風(fēng)扇(2)外圓的線速度；

而

D為離心風(fēng)扇的外圓直徑，Z為離心風(fēng)扇風(fēng)扇葉片的數(shù)量，δ為風(fēng)扇葉片的厚度，b為兩個(gè)風(fēng)扇葉片出口之間的寬度，n為電機(jī)本體的轉(zhuǎn)速，Q_v為冷卻氣流流量。

本實(shí)用新型的有益效果是:通過在電機(jī)端蓋上設(shè)置多個(gè)導(dǎo)葉，將離心風(fēng)扇流出的冷卻氣流強(qiáng)制分隔，使冷卻氣流最大限度的導(dǎo)入機(jī)殼的風(fēng)道中，并最終進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部對(duì)電機(jī)本體進(jìn)行冷卻；充分利用了離心風(fēng)扇吹出的冷卻氣流，避免了冷卻氣流沿離心風(fēng)扇做不必要的周向流動(dòng)而導(dǎo)致冷卻氣流無法擴(kuò)壓到電機(jī)內(nèi)部，浪費(fèi)氣流機(jī)械能的現(xiàn)象發(fā)生。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型電機(jī)的半剖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型端蓋及導(dǎo)葉的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型機(jī)殼、端蓋、導(dǎo)葉和離心風(fēng)扇的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型導(dǎo)葉設(shè)置在機(jī)殼和離心風(fēng)扇之間的局部放大圖；

圖5a是端蓋上沒有安裝導(dǎo)葉，機(jī)殼風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口處氣流流動(dòng)情況的CFD仿真圖；

圖5b是端蓋上安裝導(dǎo)葉，機(jī)殼風(fēng)道進(jìn)風(fēng)口處氣流流動(dòng)情況的CFD仿真圖。

圖中，1.機(jī)殼；2.離心風(fēng)扇；3.導(dǎo)葉，301.平板段，302.弧板段；4.端蓋；5.出風(fēng)口；6.風(fēng)道；7.風(fēng)扇葉片，8.進(jìn)風(fēng)口，9.電機(jī)本體。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型提供一種具有高效降溫功能的電機(jī)，包括機(jī)殼1、電機(jī)本體9、端蓋4和離心風(fēng)扇2，端蓋4安裝在機(jī)殼1的端部，電機(jī)本體9和離心風(fēng)扇2設(shè)置在機(jī)殼1內(nèi)部；機(jī)殼1上設(shè)有多個(gè)風(fēng)道6，每個(gè)風(fēng)道6有一個(gè)進(jìn)風(fēng)口8；離心風(fēng)扇2設(shè)置有出風(fēng)口5和多個(gè)風(fēng)扇葉片7。

參照?qǐng)D1、圖2和圖3，端蓋4的內(nèi)側(cè)表面固定有多個(gè)導(dǎo)葉3，多個(gè)導(dǎo)葉3位于機(jī)殼1與離心風(fēng)扇2之間。導(dǎo)葉3由平板段301和弧板段302組成，平板段301的一端和弧板段302的一端連接，平板段301和弧板段302為一體成型結(jié)構(gòu)。平板段301的另一端朝向機(jī)殼1，弧板段302的另一端朝向離心風(fēng)扇2。導(dǎo)葉3的數(shù)目與風(fēng)道6的數(shù)目一致；每個(gè)風(fēng)道6的進(jìn)風(fēng)口8對(duì)應(yīng)一個(gè)導(dǎo)葉3，導(dǎo)葉3位于進(jìn)風(fēng)口8的一側(cè)，該側(cè)為離心風(fēng)扇2旋轉(zhuǎn)方向相對(duì)于進(jìn)風(fēng)口8的下游；并且平板段301的另一端靠近進(jìn)風(fēng)口8該側(cè)的側(cè)壁。

電機(jī)工作時(shí)，離心風(fēng)扇2的風(fēng)扇葉片7轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻空氣從離心風(fēng)扇2的出風(fēng)口5吹出，本實(shí)用新型電機(jī)的端蓋4上設(shè)置多個(gè)導(dǎo)葉3，導(dǎo)葉3將離心風(fēng)扇2流出的冷卻氣流強(qiáng)制分隔，使更多的冷卻氣流導(dǎo)入進(jìn)風(fēng)口8進(jìn)而流入風(fēng)道6中，最終流入風(fēng)道6的冷空氣進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部對(duì)電機(jī)本體9進(jìn)行冷卻；本實(shí)用新型導(dǎo)葉3由平板段301和弧板段302組成，能將從離心風(fēng)扇2出風(fēng)口5流出的冷卻氣流最大限度地導(dǎo)入進(jìn)風(fēng)口8中。本實(shí)用新型充分利用了離心風(fēng)扇2吹出的冷卻氣流，避免了冷卻氣流沿離心風(fēng)扇2做不必要的周向流動(dòng)而導(dǎo)致冷卻氣流無法擴(kuò)壓到電機(jī)內(nèi)部，浪費(fèi)氣流機(jī)械能的現(xiàn)象發(fā)生。

參照?qǐng)D4，弧板段302朝向離心風(fēng)扇2一端的切線c與平板段301之間的夾角為α；弧板段302朝向離心風(fēng)扇2一端的切線c與離心風(fēng)扇2外圓的線速度u之間的夾角為θ；α+θ＝90°；

其中，θ＝artan(w/u)，W為離心風(fēng)扇2出風(fēng)口5處的相對(duì)氣流速度，u為離心風(fēng)扇2外圓的線速度；

而

D為離心風(fēng)扇2的外圓直徑，Z為離心風(fēng)扇2風(fēng)扇葉片7的數(shù)量，δ為風(fēng)扇葉片7的厚度，b為兩個(gè)風(fēng)扇葉片7出口之間的寬度，n為電機(jī)本體9的轉(zhuǎn)速，Q_v為冷卻氣流流量。

通過以上公式即可確定α的值。

參照?qǐng)D5a和圖5b，從這兩個(gè)CFD仿真圖中即可看出，在端蓋4上增加導(dǎo)葉3對(duì)離心風(fēng)扇2的出風(fēng)口5流出的冷卻氣流進(jìn)行阻隔分流后，進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口8的冷卻氣流的氣流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于不加導(dǎo)葉時(shí)的氣流量，發(fā)生周向運(yùn)動(dòng)的氣流量也僅僅只是少量。因此本實(shí)用新型在端蓋4上設(shè)置導(dǎo)葉后，在避免氣流機(jī)械能浪費(fèi)，降低電機(jī)溫度方面的效果是非常顯著的，且本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，適合廣泛推廣。