冷却风机用外转子异步电机工艺研究
外转子电机项目可行性研究报告
外转子电机项目可行性研究报告一、引言二、项目背景外转子电机是一种将定子线圈置于电机外部，转子线圈置于电机内部的电机结构。
相较于传统的内转子结构，外转子电机具有更高的功率密度、更好的散热性能和更低的机械惯性。
因此，外转子电机在许多应用领域具有广阔的发展前景。
三、市场需求分析1.汽车行业：随着电动汽车市场的快速增长，对电动汽车电机的需求也呈增长趋势。
外转子电机由于其高功率密度和散热性能优势，能够满足电动汽车对电机高性能的需求。
2.工业领域：在一些需要高功率输出和快速响应的工业设备中，外转子电机能够提供更好的性能。
比如，机床、风力发电机组等领域对电机的要求较高。
3.家电行业：随着人们生活水平的提高，对家电产品的要求也越来越高。
外转子电机在家电领域的应用有望提高产品的耐用性和稳定性。
四、技术可行性1.技术成熟度：外转子电机的技术成熟度较高，相关的研究和开发已经取得了很大的进展。
一些电机制造商和研究机构已经开始生产和应用外转子电机。
2.生产能力：目前市场上已经有一部分电机制造商拥有生产外转子电机的能力，他们已经具备了相关的生产技术和设备。
3.研发投入：为了使外转子电机能够具备更好的性能，还需要投入大量的研发资源进行改进和创新，但整体来说，该项目的技术可行性较高。
五、经济可行性1.启动投资：针对外转子电机项目，需要进行投资于设备购置、生产线建设、研发等方面。
投资金额较大，但可以通过贷款或股权融资等方式进行支持。
2.市场竞争力：外转子电机在市场上具有独特的优势，可以满足许多行业的需求。
因此，该项目具有较好的市场竞争力。
3.预期收入：外转子电机的销售额与市场需求成正比，由于市场需求较大，预期收入具有较大的增长潜力。
4.成本控制：要提高该项目的经济可行性，需要控制生产成本，提高生产效率，降低生产成本。
六、风险识别与应对措施1.技术风险：外转子电机的生产技术相对较复杂，需要专业的研发和生产团队。
为降低技术风险，可以与已有技术实力较强的企业合作，共同开展该项目。
发电电动机转子冷却研究和技术改进资料
发电电动机转子冷却研究和技术改进张海波，王超，廖毅刚，李冬梅（东方电气集团东方电机有限公司，四川德阳，618000）[摘要]本文阐述我公司高转速抽水蓄能发电电动机转子冷却技术的相关研究和技术改进。
针对公司近来开发417MV A发电电动机的高负荷转子磁极，采用大规模数值仿真分析方法对转子通风冷却结构进行共轭换热分析，研究冷却结构对转子流场、温度场特征的影响关系，形成有别于常规水轮发电机的改进型转子冷却方案。
本文所述分析方法和研究结论，为今后更高容量等级的相似结构机组转子冷却设计提供具有价值的参考。
[关键词] 发电电动机；转子冷却结构；计算流体力学仿真；共轭换热[中图分类号] TM312 [文献标识码] B [文章编号] 1000-3983(2014)07-0088-06Pumped Storage Motor Generator Rotor Cooling Research & Technological ImprovementZHANG Haibo，WANG Chao，LIAO Yigang，LI Dongmei (Dongfang Electric Corporation Dongfang Electrical Machinery Co. Ltd.，Deyang 618000，China) Abstract：Pumped storage motor generator rotor cooling research and technological improvement is presented in this paper. According to large-scale numerical simulation of conjugate heat-transfer analsys on rotor structure, an improved rotor cooling scheme for DEC 418MV A generator is developed, as different as normal sort of hurge hydraulic generator rotor cooling. The study method and conclusion is valuable for rotor cooling design of higher capacity hydraulic generator with similar-type ventilation structure.Key words：motor generator；rotor cooling structure；CFD simulation；conjugate heat-transfer引言相对常规水电站大型发电机组，抽水蓄能发电电动机的转子具有径向尺寸小、磁极极数少等结构特点，转子每极容量和线圈单位体积热负荷远高于常规水轮发电机[1-2]。
三相异步外转子风扇电动机
三相异步外转子风扇电动机一、三相异步外转子风扇电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于空调、冷风机、风扇等领域。
它采用异步运转原理，通过电流在定子和转子之间的感应产生旋转磁场，从而驱动外转子实现工作。
本文将深入探讨三相异步外转子风扇电动机的工作原理、结构特点、应用领域以及未来发展趋势。
二、工作原理1.异步运转：三相异步外转子电动机的基本工作原理是利用三相交流电源产生的旋转磁场。
当电流通过定子绕组时，在定子产生的旋转磁场的作用下，感应出外转子中的感应电流，从而使外转子也开始旋转。
2.感应电流：外转子中的感应电流是由于定子旋转磁场的变化而产生的。
这个感应电流在外转子上形成一个磁场，与定子磁场互相作用，使外转子开始旋转。
这种感应的方式使得外转子能够追随定子旋转磁场的变化而实现旋转。
3.工作步骤：–启动阶段：当电源通电时，通过起动装置使外转子达到运转速度，开始旋转。
–稳定运转：一旦外转子旋转起来，它会与定子磁场形成一定的同步关系，维持稳定的旋转速度。
三、结构特点1.外转子结构：三相异步外转子风扇电动机的最显著特点是采用外转子结构。
外转子通常是由铝合金等轻质材料制成，这有助于降低电动机的整体重量，提高运转效率。
2.散热设计：由于外转子通常与风扇叶片直接连接，电动机内部产生的热量能够通过风扇叶片进行有效散热，提高电动机的散热效果。
3.高效节能：三相异步外转子电动机具有较高的效率，能够在节能的同时实现高效的动力输出，符合现代节能环保的趋势。
四、应用领域1.空调系统：三相异步外转子电动机常用于空调系统中，驱动室内外机的风扇和压缩机等部件，为空调系统提供动力。
2.冷风机和风扇：由于外转子电动机结构轻巧且散热效果好，因此常被应用于冷风机和风扇中，提供强劲的风力。
3.通风系统：三相异步外转子电动机也广泛应用于各类通风系统，如工业通风设备、办公楼通风系统等。
五、未来发展趋势1.智能化：未来三相异步外转子电动机有望向智能化方向发展，通过嵌入式技术实现对电动机的远程监控、智能调控，提高系统的整体智能化水平。
冷却风机用外转子异步电机工艺研究
关键词
外转子电机｝工艺问题；解决措施
中图分类号：ＴＭ３４３
文献标志码：Ａ
文章编号：１００９－－１０３３（２００９）０２－－０１６４－－０２
目前，国内大多数变压器冷却风机配套的都是普通内 转子异步电机，其结构尺寸及动力学性能在一定程度上受 到了相应的限制。风机若采用外转子电机，则有着普通内 转子电机无法比拟的优势。其不仅结构紧凑，外形尺寸小， 风叶等负载可直接嵌在转子上；而且转动惯量大，大大降低 了功率损耗；同时噪音小，散热性好，更大程度上满足了使 用要求。 外转子异步电机在国内的应用领域相对较少，因此针 对性的研究很少。由于外转子电机的结构特殊性，对电机 的振动、噪声要求比较高，下面结合样机的试制过程，将外 转子电机在设计、加工过程中遇到的重要工艺问题进行研 究分析，并提出解决办法，使外转子异步电机有更广阔的应 用领域。 图１外转子异步电机结构图 １ １．定子２．转子３．定子铁心４线圈５．转子铁心６．轴承
定子内套
计要求，噪音性能理想，从而验证了工艺的可行性和科学 性。目前，国外的外转子电机已广泛应用于变压器冷却行 业以及其他家电产品，国内的应用领域也在逐步加大。可 以预料，在未来的几年，外转子电机的需求量会更大，应用 领域将更广泛。
定子内套镶嵌件材料为４５钢，其余壳体部分为铸铝， 而且内套壁厚较薄，在切削加工时会因为材料的受热变形 系数不一致而发生局部变形，因此粗加工余量尽量少，减少 精加工切削量和工时。由于铸造合金铝强度不高，应制作 专用工装夹具，避免装卡变形。定子内套前、后轴承室若采 用二次装卡车削加工，则同轴度较难保证。如制作专用加
外转子电机的加工精度相对普通内转子电机要求高， 特别是定子内套轴承室及转子内孔，如果加工精度达不到 要求，气隙不均匀，将产生单边磁拉力不平衡和出现扫膛现 象，导致系统产生振动和噪声，进而影响电机的电气性能。 因此，在加工过程中，应制定科学合理的加工工艺，严格控 制加工精度。
大功率异步风力发电机冷却结构分析与研究
大功率异步风力发电机冷却结构分析与研究
李岩;邹强龙;王庆兵
【期刊名称】《微电机》
【年(卷),期】2024(57)1
【摘要】随着风电技术的发展,单机容量不断的增大,冷却结构设计、噪声性能、成本等成为电机设计中的关键环节。
目前国内外对大功率异步风力发电机通风冷却结构与噪声关联性研究较少。
本文以一款异步风力发电机为例,采用CFD仿真分析方法对不同结构冷却器及定、转子通风道流体场及温度场进行模拟计算和分析。
研究结果表明:“M”型换热器具有降低电机内部风阻,提升内风量的效果,在满足绕组温升要求下,具有一定成本优势;同时发电机定、转子通风道错开,在一定程度上可降低电机气动噪声。
通过以上分析总结,希望对异步风力发电机的冷却结构设计提供一些参考。
【总页数】5页(P62-66)
【作者】李岩;邹强龙;王庆兵
【作者单位】中车株洲电机有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM315
【相关文献】
1.大功率风力发电机组冷却系统研究
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风能发电的风机冷却技术研究与优化
风能发电的风机冷却技术研究与优化下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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一种风机用外转子电机[实用新型专利]
![一种风机用外转子电机[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/b560f05b69dc5022abea0080.png)
专利名称：一种风机用外转子电机专利类型：实用新型专利
发明人：董颂均,吕俊达
申请号：CN201720550282.1
申请日：20170518
公开号：CN206759214U
公开日：
20171215
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种风机用外转子电机，包括内定子组件和外转子组件，所述内定子组件包括端盖、轴套和定子线圈，所述外转子组件包括外转子和转子线圈，所述端盖的一侧设有外圆部，所述外圆部的外侧套设有密封圈，所述外圆部上延伸有凸缘，所述密封圈包括内圈、外圈和过度部，所述内圈上靠近外圆部的一侧延伸有凸凹部，所述内圈背离端盖的一侧套设有环形弹簧，所述内圈的一侧设有环形的内凹槽，所述外圈和过度部内固定嵌设有骨架。
本实用新型提供了防尘性能极好、可持续正常工作且使用寿命长的一种风机用外转子电机。
申请人：上海施依洛风机有限公司
地址：201600 上海市松江区小昆山镇昆港公路357号1号楼
国籍：CN
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一种外转子电机冷却结构[发明专利]
![一种外转子电机冷却结构[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/83ea5e5a24c52cc58bd63186bceb19e8b8f6ec9a.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011421052.8(22)申请日 2020.12.08(71)申请人 齐鲁工业大学地址 250353 山东省济南市长清区大学路3501号(72)发明人 孙明灿 (74)专利代理机构 济南格源知识产权代理有限公司 37306代理人 韩洪淼(51)Int.Cl.H02K 1/20(2006.01)H02K 5/18(2006.01)H02K 9/06(2006.01)(54)发明名称一种外转子电机冷却结构(57)摘要本发明属于电机技术领域，涉及一种外转子电机冷却结构，包括定子冷却组件和转子冷却组件，所述定子冷却组件包括安装在定子铁心靠近定子槽的热管，所述热管的一端位于定子铁心靠近定子槽位置的冷却孔内，热管的另一端位于电机端盖外部的散热片内，所述转子冷却组件包括位于转子铁心端部的转子风扇。
本发明具有在不明显增加电机加工工艺难度和制造成本的基础上，可提高对电机定转子的冷却效果的优点。
权利要求书1页 说明书5页 附图2页CN 112491171 A 2021.03.12C N 112491171A1.一种外转子电机冷却结构，其特征在于：包括定子冷却组件和转子冷却组件，所述定子冷却组件包括安装在定子铁心靠近定子槽的热管，所述热管的一端位于定子铁心靠近定子槽位置的冷却孔内，热管的另一端位于电机端盖外部的散热片内，所述转子冷却组件包括位于转子铁心端部的转子风扇。
2.如权利要求1所述的一种外转子电机冷却结构，其特征在于：所述定子铁心沿径向间隔设置冷却孔且所述冷却孔沿定子铁心的轴向延伸，所述散热片内设置有沿径向方向延伸的散热片冷却孔。
3.如权利要求2所述的一种外转子电机冷却结构，其特征在于：所述散热片为铝合金散热片且散热片与后端盖之间在轴向上存在间隙。
4.如权利要求3所述的一种外转子电机冷却结构，其特征在于：所述散热片的数量是两组且两组散热片在径向上对称设置。
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关键词
外转子电机｝工艺问题；解决措施
中图分类号：ＴＭ３４３
文献标２００９）０２－－０１６４－－０２
目前，国内大多数变压器冷却风机配套的都是普通内 转子异步电机，其结构尺寸及动力学性能在一定程度上受 到了相应的限制。风机若采用外转子电机，则有着普通内 转子电机无法比拟的优势。其不仅结构紧凑，外形尺寸小， 风叶等负载可直接嵌在转子上；而且转动惯量大，大大降低 了功率损耗；同时噪音小，散热性好，更大程度上满足了使 用要求。 外转子异步电机在国内的应用领域相对较少，因此针 对性的研究很少。由于外转子电机的结构特殊性，对电机 的振动、噪声要求比较高，下面结合样机的试制过程，将外 转子电机在设计、加工过程中遇到的重要工艺问题进行研 究分析，并提出解决办法，使外转子异步电机有更广阔的应 用领域。 图１外转子异步电机结构图 １ １．定子２．转子３．定子铁心４线圈５．转子铁心６．轴承
・作者简介：潘武贤（１９８２一），男，广西南宁人，中国航天科技集团公司第四研究院４０１所工程师，研究方向：机械设 计、发动机测试技术。
１６４
万 方数据
２００９年第２期
（总第５４期） ２．２铸铝转子
桂林航天工业高等专科学校学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵＩＬＩＮ ＣＯＬＬＥＧＥ ＯＦ ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ
力的综合作用，铁心材料的选取及叠压系数的大小，都会影 响电机的励磁损耗、涡流损耗、效率、片间绝缘质量以及振 动噪声，因此铁心的加工及压装十分重要。 由于定子铁心的槽口朝外，内孔直径较小，采用扣片压 装的工艺方法较难实现。因此，在制作冲片时在内孔加开 一个键槽，以内孔与键槽定位叠装冲片，采用铆钉压装的工 艺方法，操作既简单又方便，同时也保证了铁心内、外圆的 同轴度。在理片时，冲片的毛刺方向应一致，以保证片间的 绝缘质量及铁心重量。同时，压装时均须在铁心四周槽中 插入３～４根槽样棒，以保证叠压后槽形尺寸和槽壁整齐， 以防后期的绕线磕伤铜线。若进行批产，可采用高速自动 铆接冲床，效率高且质量又有保证。
外转子电机的加工精度相对普通内转子电机要求高， 特别是定子内套轴承室及转子内孔，如果加工精度达不到 要求，气隙不均匀，将产生单边磁拉力不平衡和出现扫膛现 象，导致系统产生振动和噪声，进而影响电机的电气性能。 因此，在加工过程中，应制定科学合理的加工工艺，严格控 制加工精度。
２．４．１
３
结束语
经试验，试制的电机运行平稳，其电气性能完全达到设
２．４加工
外转子电机的结构特殊，转子呈“碗”状，转轴细而长， 与转子为单端固定，转子内孔对转轴的同轴度要求高。若 将转子与转轴分别加工到位后装配，亦基本满足使用要求， 但加工误差和装配误差叠加将影响电机的气隙均匀，废品 率较高。试制样机时，转子内孔和外圆粗加工后，采用温差 法压入加工好的转轴，最后使用双顶尖以转轴两端中心眼 为基准装卡工件，使用专用加长刀具，加工转子内孔和外 圆，很好地保证了转子内、外圆对转轴的径向跳动． ２．５动平衡 噪声是电机的一个重要性能指标，电机的噪声主要包 括机械振动和电磁噪声．而引起机械振动的主要原因是转 子的动不平衡，因此，为减小机械振动，转子必须进行动平 衡处理。对普通的电机转子而言，静平衡和动平衡都比较 容易实现。而外转子电机的转子为悬臂式，无法使用普通 简支卧式平衡机进行平衡处理。若采用自驱型立式平衡 机，将能很好地解决此问题。
１６５
万 方数据
外转子异步电机的结构形式
外转子异步电机的简明结构如图１所示。由于风机的
２
外转子异步电机制造的关键技术及工艺
２．１铁心 铁心在电机工作过程中要承受机械振动与电磁力、热
叶轮直径较大，所以电机宜采用简支安装的结构形式．转 轴与转子固定，定子的一端通过法兰联接在固定面上，转轴 通过两端的轴承与定子联接。 电机工作时，受力基本为轴向推力，因此应有较为牢靠 的轴向支撑。若定子内套采用阶梯型内孑Ｌ，可以得到较高 的轴向定位精度和可靠性；但加工工艺较难实现，采用普通 车床加工，两端轴承室同轴度和尺寸精度得不到保证；必须 使用双头车床才能达到要求，加工成本较高。若将定子内 套设计成通孔形式，采用弹性挡圈进行轴向定位，同时使用 波浪形垫圈进行调节，既满足电机较高的强度要求，加工工 艺也简单，尺寸精度也易于保证。同时，为了保证足够的装 配过盈量，压铸时在需要配合的部位嵌入钢件，而镶嵌件压 铸工艺是一项十分成熟的技术。
参考文献 ［１］王正茂．电机学［Ｍ］．西安：西安交通大学出版社，２０００． ［２－１陈世坤．电机设计［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９８． ［３］龚垌．电机制造工艺学［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９８３． ［４］赵伽敏，刘金泽．外转子电机关键技术及解决措施［Ｊ］．微电机，２００４，２（１３７）：５１—５２． ［５］濮良贵，纪明刚．机械设计［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２． ［６］李继庆，陈作模．机械设计基础［Ｍ］．北京：高等教育出版社，２００２． （责任编辑李卫华）
２００９年第２期
（总第５４期）
桂林航天工业高等专科学校学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＧＵＩＬＩＮ ＣＯＬＬＥＧＥ ＯＦ ＡＥＲＯＳＰＡＣＥ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
机电技术应用
冷却风机用外转子异步电机工艺研究
潘武贤。
（中国航天科技集团公司
李娜
第四研究院４０１所，陕西西安７１００２５）
摘
要对变压器冷却风机用外转子异步电机的主要工艺问题进行了探讨分析，并提出了解决措施，使外转子异步电 机有更广阔的应用领域。
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ潘武贤
李娜／文
长刀杆，采用硬质合金刀具，使用由伺服电机驱动的数控车 床一次装卡加工，基本可以保证加工精度。
２．４．２转子
外转子电机的壳体为铸造铝合金，转子铁心与壳体铸 为一体。由于铁心的槽形较小，若一次压铸成形，金属在槽 形内的流动速度与壳体容腔内的流动速度不一致，容易产 生铸造缺陷。因此宜采用二次压铸成形技术，将转子压铸 与壳体压铸分成两道工序。 ２．３嵌线 外转子电机的定子铁心实际上类似于无换向器的整流 子电机的转子，其槽口朝外，若采用传统电机嵌线方式，先 用普通绕线机绕线后再手工嵌入铁心，亦可满足要求，但为 了保证爬电系数和电气间隙合适，须对绕组端部整形。手 工整形较为麻烦，整形后线圈易反弹，尺寸较难控制，效率 较低，产品合格率不高。而采用专用自动绕线机直接绕线， 既可节省铜线，绕组端部尺寸也容易控制，质量高，外形美 观大方，同时也大大提高了生产效率。
定子内套
计要求，噪音性能理想，从而验证了工艺的可行性和科学 性。目前，国外的外转子电机已广泛应用于变压器冷却行 业以及其他家电产品，国内的应用领域也在逐步加大。可 以预料，在未来的几年，外转子电机的需求量会更大，应用 领域将更广泛。
定子内套镶嵌件材料为４５钢，其余壳体部分为铸铝， 而且内套壁厚较薄，在切削加工时会因为材料的受热变形 系数不一致而发生局部变形，因此粗加工余量尽量少，减少 精加工切削量和工时。由于铸造合金铝强度不高，应制作 专用工装夹具，避免装卡变形。定子内套前、后轴承室若采 用二次装卡车削加工，则同轴度较难保证。如制作专用加