轻量化低噪声城轨异步牵引电动机的制作方法

本发明涉及城市轨道交通系统牵引电机，尤其涉及一种轻量化低噪声城轨异步牵引电动机。

背景技术：

1、异步牵引电动机是城市轨道交通系统的关键部件。目前，国内城市轨道交通大多还是采用桶形铸造机座的异步牵引电动机。而由于电机安装空间的限制，这种传统的电机结构，电机体积过大，限制了电机的输出容量。

2、另外，电机整体噪音是电机性能好坏的关键指标，对于自通风结构地铁城轨异步牵引电机，电机的风扇传统上采用开启式风扇加挡风板和封闭式风扇结构。对于应用在电机中的散热风扇来说，其性能的优劣直接影响到整个电机的性能及成本。

3、现有技术中一般应用在电机中的散热风扇主要包括轴流风扇和径向离心风扇两种结构，其中的轴流风扇由于受特征影响及性能特性影响，风扇在电机正转和反转工作时，在给电机散热时容易受电机内部结构的影响而导致工作效率低且噪音高的问题。故而针对轴流风扇使用过程中存在的问题，采用径向离心风扇的情况更多，对于径向离心风扇来说，其虽然具备正转和反转相同的性能，但由于需要兼顾两种工作方式，同样存在噪音大，且效率低的问题。具体来说，参阅图14所示，由于风叶的进出口角度都是90度，其风叶的特性为径向风叶，而径向风扇的风叶特性为效率低，噪音高，压头损失大，因为对此结构下的风叶，气流进入叶片进口角时冲击气流明显，气流速度降低，堵塞严重从而导致噪音升高，能效降低。

4、综上，对于电机的噪音来说，其主要是由散热风扇中的风叶引起的，因此就现有技术中一般使用的散热风扇存在的噪音高的问题还需要对其结构进行进一步优化。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，以解决兼顾实现电动机的轻量化和降低运行噪音的技术问题。

2、本发明的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机是这样实现的：

3、一种轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，包括：配合使用的定子组件和转子组件、设于转子组件的一个轴向端的散热风扇，以及分别设于定子组件的两个轴端的前端盖和后端盖；其中

4、所述定子组件包括由多个八边形状的定子冲片叠制而成的基体和分别固定在基体两端的一对压圈；一对所述压圈分别用于连接前端盖和后端盖；以及

5、所述前端盖位于转子组件设有散热风扇的轴端，且所述前端盖上成形有沿圆周方向分布的且适于经散热风扇的气流流通的散热孔；以及

6、所述后端盖上设有适于气流导入定子组件的导风罩，且每个定子冲片上沿圆周方向间隔地设有多个连通导风罩的通风孔，且多个所述定子冲片上的通风孔适于贯通相连以形成导风罩与散热风扇之间的导风通道。

7、在本发明可选的实施例中，所述散热风扇包括同轴分布的均呈圆形状的底盘和轮盖，以及所述底盘与轮盖之间的沿圆周方向间隔且均匀分布的多个叶片；其中

8、所述底盘用于与转子组件的转轴相连；

9、每个所述叶片均包括对称分布的用于围合形成有中空腔体的一对折板，且一对所述折板首尾相接围合形成所述中空腔体；以及

10、所述底盘背向轮盖的端面设有与多个叶片一对一配合的以延伸至所述中空腔体的凹陷腔。

11、在本发明可选的实施例中，所述轮盖背向叶片的一侧与压圈之间设有环形挡风罩；

12、所述环形挡风罩的外圆周边沿压接在压圈朝向前端盖的端面上。

13、在本发明可选的实施例中，所述前端盖背向压圈的侧壁上设有多条散热筋。

14、在本发明可选的实施例中，所述叶片沿轮盖径向的截面为椭圆形以使叶片的进、出风角度都大于90度；以及

15、所述叶片沿轮盖径向的截面中的长轴平行于轮盖的径向。

16、在本发明可选的实施例中，所述凹陷腔的沿轮盖径向的截面为椭圆形或者菱形。

17、在本发明可选的实施例中，所述轮盖的外径小于底盘的外径。

18、在本发明可选的实施例中，所述轮盖由一对对称分布的半轮盖组合成形，且每个所述半轮盖的外圆周边沿均呈波浪形。

19、在本发明可选的实施例中，所述轮盖具有与底盘同轴分布的导风孔；以及

20、多个所述叶片均部分地凸起于所述导风孔的孔边沿，以使气流从导风孔进入轮盖与底盘之间并沿叶片导流至底盘的外圆周侧。

21、在本发明可选的实施例中，所述轮盖沿其轴向的截面为由导风孔向底盘呈外翻的喇叭状；以及

22、所述底盘包括贯穿所述导风孔的主体部和与所述主体部相连的延伸部；其中

23、所述主体部与转子组件的转轴相连；

24、所述主体部与延伸部一体相连以形成喇叭状，且所述叶片位于延伸部与轮盖之间。

25、采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：本发明的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，由定子组件的多个冲片叠制配合一对压圈来构成整体电动机的机座，从而省掉了传统技术中普遍使用的桶形铸造机座，如此可以充分利用可用空间，扩大活性材料的占比，显著提高电动机的转矩和功率密度。也就是说取消电动机的机座，冲片的外径可以加大，由此即可加大定子铁芯的外径，从而可以缩短铁芯长度，减轻电动机的整体重量，即实现整体电动机的轻量化效果。同时定子冲片上的通风孔适于贯通相连以形成导风罩与散热风扇之间的导风通道，可以提高电动机的散热效果。

26、再者，对于其中的散热风扇来说，采用的叶片沿轮盖径向的截面为菱形或者椭圆形以使叶片的进、出风角度都大于90度，如此结构下的其叶片的特性曲线更趋向于后向离心风叶，而后向离心风叶的特性具有效率高、噪音低、压头损失小等多方面的优点，这是因为气流从导风孔进入后，经过叶片，通过叶片作功，利用离心力将气流甩出，由于叶片的出风角度大于90度，所以气流比现有技术中一般采用的出风角度为90度的风叶能更少的产生流，气流能更稳定及顺畅的流出。

27、此外，轮盖由一对对称分布的半轮盖组合成形，且每个所述半轮盖的外圆周边沿均呈波浪形的结构直线，可以降低出风时强烈的冲击感觉，使风扇出风和缓均匀，这有利于进一步降低风扇出风时的噪音。

技术特征：

1.一种轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，包括：配合使用的定子组件和转子组件、设于转子组件的一个轴向端的散热风扇，以及分别设于定子组件的两个轴端的前端盖和后端盖；其中

2.根据权利要求1所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述散热风扇包括同轴分布的均呈圆形状的底盘和轮盖，以及所述底盘与轮盖之间的沿圆周方向间隔且均匀分布的多个叶片；其中

3.根据权利要求2所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述轮盖背向叶片的一侧与压圈之间设有环形挡风罩；

4.根据权利要求1所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述前端盖背向压圈的侧壁上设有多条散热筋。

5.根据权利要求2所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述叶片沿轮盖径向的截面为椭圆形以使叶片的进、出风角度都大于90度；以及

6.根据权利要求2所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述凹陷腔的沿轮盖径向的截面为椭圆形或者菱形。

7.根据权利要求2所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述轮盖的外径小于底盘的外径。

8.根据权利要求2或7所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述轮盖由一对对称分布的半轮盖组合成形，且每个所述半轮盖的外圆周边沿均呈波浪形。

9.根据权利要求2或7所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述轮盖具有与底盘同轴分布的导风孔；以及

10.根据权利要求9所述的轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，其特征在于，所述轮盖沿其轴向的截面为由导风孔向底盘呈外翻的喇叭状；以及

技术总结
本发明公开了一种轻量化低噪声城轨异步牵引电动机，包括：配合使用的定子组件和转子组件、设于转子组件的一个轴向端的散热风扇，以及分别设于定子组件的两个轴端的前端盖和后端盖；其中定子组件包括由多个八边形状的定子冲片叠制而成的基体和分别固定在基体两端的一对压圈；一对压圈分别用于连接前端盖和后端盖；以及前端盖位于转子组件设有散热风扇的轴端，且前端盖上成形有沿圆周方向分布的且适于经散热风扇的气流流通的散热孔；以及后端盖上设有适于气流导入定子组件的导风罩，且每个定子冲片上沿圆周方向间隔地设有多个连通导风罩的通风孔，且多个定子冲片上的通风孔适于贯通相连以形成导风罩与散热风扇之间的导风通道。

技术研发人员：魏荣斌
受保护的技术使用者：江苏新誉阿尔斯通牵引系统有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13