專利名稱：一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子水冷方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)的冷卻方法，特別是指一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)的定子水冷卻方法；本發(fā)明還涉一種電機(jī)的冷卻裝置結(jié)構(gòu)，尤其是指一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子的水冷裝置結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電傳動(dòng)的核心部件，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)受空間體積以及重量的限制，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通常采用較高的電磁負(fù)荷，這時(shí)候電機(jī)所產(chǎn)生的損耗較高，驅(qū)動(dòng)電機(jī)會(huì)因?yàn)檫@種損耗而產(chǎn)生大量的熱。為了避免因高熱燒毀驅(qū)動(dòng)電機(jī)的零部件，致使整個(gè)電機(jī)損壞，一般都需要對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行冷卻。目前驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻方式主要有以下幾種(1).自然冷卻電機(jī)靠本身的熱容量和輻射來帶走熱量。因此電機(jī)的容量較小，體積較大。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)中較少用此種冷卻方式。目前只發(fā)現(xiàn)SOLECTRIA公司在電動(dòng)汽車牽引電機(jī)中采用這種結(jié)構(gòu)。
(2).強(qiáng)迫風(fēng)冷由單獨(dú)設(shè)置的通風(fēng)機(jī)給電機(jī)鼓風(fēng)，將電機(jī)所產(chǎn)生的熱量帶走。其風(fēng)量與風(fēng)壓和電機(jī)的轉(zhuǎn)速無關(guān)。這種方式又有以下兩種類型第一種類型是將冷卻空氣壓入電機(jī)內(nèi)部，這種通風(fēng)方式帶走的熱量多，且可對(duì)轉(zhuǎn)子有效冷卻。但電機(jī)為開啟式，容易受到污染。而且，由于異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)的風(fēng)阻大，風(fēng)機(jī)所需功率和壓頭較大。當(dāng)風(fēng)機(jī)功率和壓頭較小時(shí)，電機(jī)的風(fēng)量很小，JD132異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)就遇到這種情況。這種方式一般用在較大功率的驅(qū)動(dòng)電機(jī)上，而且必需使用較大功率和壓頭的風(fēng)機(jī)。
第二種類型是冷卻空氣吹入電機(jī)機(jī)座表面，電機(jī)為全封閉結(jié)構(gòu)。這種方式只能對(duì)電機(jī)表面冷卻，即只能對(duì)定子冷卻，對(duì)轉(zhuǎn)子不能冷卻，冷卻效果較差。電機(jī)的功率相對(duì)較小。
(3).自通風(fēng)在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上安裝有風(fēng)扇，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該風(fēng)扇產(chǎn)生風(fēng)來冷卻電機(jī)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)為簡單；缺點(diǎn)為風(fēng)扇的效率取決于運(yùn)行速度，風(fēng)量和風(fēng)速與電機(jī)的轉(zhuǎn)速成正比關(guān)系，風(fēng)扇功率與轉(zhuǎn)速的三次方成正比關(guān)系。但是由于損耗與電機(jī)的電流的平方有關(guān)，特別是在低速冷卻作用較小時(shí)，頻繁地出現(xiàn)電機(jī)最大電流，即使繞組有熱時(shí)間常數(shù)，還是不能排除短時(shí)間內(nèi)超過允許的溫度。另外，由于聲頻與電機(jī)轉(zhuǎn)速的2-3次方成正比，在高速時(shí)風(fēng)扇產(chǎn)生的嘈聲很大。這種方式主要用在低速牽引電機(jī)上，有兩種類型第一種類型為在電機(jī)內(nèi)部還裝有離心式風(fēng)扇。這種方式的優(yōu)點(diǎn)為電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子都可冷卻。缺點(diǎn)是電機(jī)為開啟式結(jié)構(gòu)，需安裝復(fù)雜的濾塵器，電機(jī)也不可避免地受到污染。這種通風(fēng)方式廣泛用在功率較小的城軌、地鐵用異步牽引電機(jī)上。
第二種類型為風(fēng)扇安裝在電機(jī)尾部，風(fēng)只能吹到電機(jī)表面，電機(jī)為全封閉結(jié)構(gòu)。優(yōu)點(diǎn)為電機(jī)不容易受到污染。缺點(diǎn)為只能靠冷卻電機(jī)表面來冷卻電機(jī)定子，不能冷卻轉(zhuǎn)子，冷卻效果較差。
(4).充液冷在電機(jī)內(nèi)部充滿冷卻液來帶走電機(jī)所產(chǎn)生的熱量。另外還有一種類似的冷卻方式油霧冷卻＿＿在電機(jī)內(nèi)部噴油霧來帶走電機(jī)產(chǎn)生的熱量，這種冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需帶有封閉式的冷卻回路和熱交換器等龐大附加設(shè)備。在驅(qū)動(dòng)電機(jī)很少采用。只在軍用電機(jī)及某些汽車電機(jī)中采用。
(5).熱管冷卻采用熱管來帶走電機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量，這種電機(jī)冷卻效果好，但造價(jià)特別高，系統(tǒng)也比較復(fù)雜。目前還未發(fā)現(xiàn)這種冷卻方式在驅(qū)動(dòng)電機(jī)上應(yīng)用的實(shí)例。
(6).水冷用水作冷卻介質(zhì)，帶走電機(jī)運(yùn)行所產(chǎn)生的熱量，這種電機(jī)冷卻效果好，造價(jià)較高，需帶冷卻回路和熱交換器等附加設(shè)備。國外的水冷異步牽引電機(jī)在上世紀(jì)80年代已經(jīng)開始研究，現(xiàn)在國外大公司已經(jīng)形成了多個(gè)系列，這些電機(jī)廣泛應(yīng)用于城軌、地鐵、城市輕軌車輛上。國內(nèi)的水冷電機(jī)的研制，是在上世紀(jì)90年代初開始的，這些電機(jī)大部分用在煤礦上，近來在電動(dòng)汽車和電動(dòng)轎車上也正在進(jìn)行試驗(yàn)性的應(yīng)用，重慶電機(jī)廠、東風(fēng)電機(jī)廠和21所都有相關(guān)產(chǎn)品。其水冷優(yōu)點(diǎn)是可取消風(fēng)機(jī)系統(tǒng)和空氣過濾器，電機(jī)體積??；盡管異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速高、安裝空間小，但取消了風(fēng)扇，同時(shí)由于雙壁結(jié)構(gòu)可有效地屏蔽電機(jī)所產(chǎn)生的電磁噪聲，因而電機(jī)的噪聲幅度小；由于電機(jī)為全封閉結(jié)構(gòu)，電機(jī)受到的污染小，因而可縮短維修、維護(hù)周期；由于熱時(shí)間常數(shù)比較大，電機(jī)的熱過載性比較高；電機(jī)不工作時(shí)也可冷卻。水冷方式根據(jù)冷卻電機(jī)部位不同，有以下幾種方式定子水冷；定子水冷+風(fēng)內(nèi)冷；定子水冷+轉(zhuǎn)子水冷；定子水冷+端蓋水冷；定子水冷+轉(zhuǎn)子水冷+端蓋水冷；定子機(jī)殼的水回路結(jié)構(gòu)以螺旋水道為主，或內(nèi)埋置螺旋狀銅管，或內(nèi)套表面均勻車(或鑄)出一個(gè)螺旋的水道。端蓋水冷通道和機(jī)殼水冷通道在同一條回路上，直接連接在一起，其結(jié)構(gòu)是在端蓋的兩側(cè)或者一側(cè)鑄出或者車出平面形螺旋溝槽和側(cè)板組合成水道。這種結(jié)構(gòu)的工藝較復(fù)雜，只適合體積和容量較大的電機(jī)；轉(zhuǎn)子水冷主要是通過軸來實(shí)現(xiàn)的，軸水冷是將冷卻水經(jīng)過噴射入軸內(nèi)冷卻電機(jī)軸。軸水冷結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工藝要求高，其可靠性取決于水路的密封性能，而國內(nèi)的工藝水平并沒有很好地解決這個(gè)問題，因此沒有得到推廣，國外西門子和Bombardier已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了軸的水冷?，F(xiàn)在水冷電機(jī)以定子水冷應(yīng)用較多，但現(xiàn)有的水冷電機(jī)定子水冷還存在一些不足。其一是現(xiàn)有定子水冷(即采用雙壁機(jī)殼冷卻時(shí))，機(jī)殼覆水面積過小，導(dǎo)致冷卻效果較差，而且轉(zhuǎn)子和軸承也得不到充分的冷卻；其二是現(xiàn)有的水冷牽引電機(jī)的功率比較小，至今最大功率為240KW；其三是對(duì)電機(jī)的密封性要求比較高；其四是在外徑尺寸相同的情況下，由于有冷卻回路，從而減少了定子的有效直徑；其五是需要安裝水/空氣熱交換裝置，增加了冷卻設(shè)備的維護(hù)工作量和費(fèi)用。
通過以上分析可以看出目前的電機(jī)水冷方式尚存在一些不足，尤其是對(duì)高功率密度電機(jī)體積有限的情況下，將現(xiàn)有的電機(jī)水冷技術(shù)直接應(yīng)用于高功率密度電機(jī)中是不適應(yīng)的，因此進(jìn)一步對(duì)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)加以改進(jìn)，以提高其散熱能力是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有電機(jī)定子水冷方法的不足，提供一種新型的，能應(yīng)用于高功率密度或大功率驅(qū)動(dòng)電機(jī)上的定子水冷方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述方法的驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子水冷裝置，該裝置具有水冷卻的所有共性，而且覆水面積和容水量大，散熱能力強(qiáng)，冷卻效果較好。
通過分析發(fā)現(xiàn)，目前定子水冷的效果不好，主要是現(xiàn)有的定子水冷的覆水面積過小，水冷機(jī)座容水的體積小，所以水循環(huán)帶走的熱量少，而且現(xiàn)有的定子水冷都是采用的螺旋水道，從電機(jī)軸向一端進(jìn)，另一端出，這勢(shì)必將形成電機(jī)軸向的溫度梯度，而導(dǎo)致電機(jī)的散熱不均勻，整體散熱效果不好，往往容易出現(xiàn)電機(jī)一端過熱現(xiàn)象，這對(duì)于高功率密度異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)來說是很不利的。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的仍采用定子水冷方式，其特點(diǎn)是定子是通過在定子機(jī)座內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道冷卻的，定子的散熱是通過定子機(jī)座內(nèi)的非螺旋型迂回冷卻水道內(nèi)冷卻水循環(huán)散熱的。整個(gè)水冷裝置包括定子機(jī)座和冷卻水道，定子機(jī)座內(nèi)的冷卻水道是非螺旋型沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的，冷卻水道可以是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回“S”形布置的，也可以是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向其它迷宮式布置的。迂回冷卻水道的結(jié)構(gòu)是在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋，長條狀冷卻水槽內(nèi)外壁整體為薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，在鼠籠筋上或定子機(jī)座條狀冷卻水槽的端頭開有連接水槽的槽或孔，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽，且連接水槽的槽或孔的位置是根據(jù)迂回方式布置的，以形成在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道，連接水槽的槽或孔的大小和數(shù)量根據(jù)迂回冷卻水道的阻尼要求確定，可以是單孔或單槽，也可以多孔或多槽。所述的冷卻水道可以是單個(gè)迂回水道，也可以是1個(gè)以上的多個(gè)迂回水道組合形成的，且每一個(gè)水道對(duì)應(yīng)有一個(gè)冷卻水出口和冷卻水入口，冷卻水出口和冷卻水入口可以布置在定子機(jī)座軸向的同一側(cè)，也可以布置在定子機(jī)座軸向的不同側(cè)。而且對(duì)于多個(gè)水道的進(jìn)出水口可以是同向布置，也可以是逆向布置的，以使得定子機(jī)座內(nèi)的迂回水道的流向是相向流動(dòng)的，這樣一來可以進(jìn)一步降低定子機(jī)座內(nèi)不同部位的溫度梯度。此外，在每一個(gè)水道冷卻水出口和冷卻水入口處布置有水盒，水盒處于水路的最上方，能有效使氣體集聚在水盒內(nèi)，防止水道被氣體阻塞。
本發(fā)明具有水冷卻的所有共性，并有以下特點(diǎn)1、采取內(nèi)外薄壁圓筒，中間利用鼠籠筋支撐的結(jié)構(gòu)，形成大體積水冷空腔，容水量大，冷卻介質(zhì)多，且覆水面積大，增加了熱交換面積。水冷空腔的體積占水冷機(jī)座環(huán)總體積的(指機(jī)座的有效散熱部分)1/2～3/4，覆水面積為內(nèi)壁外環(huán)表面積的3/4以上；2、在鼠籠筋上或定子機(jī)座條狀水槽的端頭不同位置開孔，連通空腔，形成軸向布置的迂回水冷通路，再連接進(jìn)出口，形成單一、完整的冷卻水回路，具有散熱均勻，溫度梯度小，效果好的特點(diǎn)；3、冷卻水回路由軸向分布的空腔和徑向分布的多支路，經(jīng)由進(jìn)出口水盒組成整個(gè)回路，類似迂回式迷宮，沒有死水區(qū)，水路暢通，冷卻效果較好；在相同流量下，本發(fā)明相對(duì)同樣功率等級(jí)的螺旋水冷卻方式，水阻要下降1/2以上；4、對(duì)進(jìn)出水方向沒有限制，上部進(jìn)水、出水。根據(jù)需要進(jìn)出水口可以布置在定子機(jī)座軸向同一端或不同端；而螺旋水道機(jī)座進(jìn)出水口必須分別布置在兩端；5、對(duì)于多個(gè)水道的進(jìn)出水口可以在定子機(jī)座軸向同一端，也可以在不同端，并采取逆向流動(dòng)布置，進(jìn)一步降低定子機(jī)座的溫度梯度，快速形成熱平衡；6、進(jìn)水、出水口處布置有水盒，處于水路的最上方，能有效聚集水道內(nèi)的氣體，防止水道阻塞，保證水路暢通，同時(shí)避免因水道中氣體集積增加水阻，影響機(jī)座熱交換；7、充分利用冷卻水的自身重量，對(duì)冷卻水外循環(huán)系統(tǒng)的壓力和功率要求不高；8、外形尺寸可以縮小很多，如相同定子鐵心＿＿Y系列225中心高鐵心，風(fēng)冷機(jī)座外形尺寸445×445mm，水冷螺旋水道機(jī)座外形尺寸Φ440mm，采用新結(jié)構(gòu)的水冷機(jī)座只有Φ420mm；9、可以采用其它的對(duì)鐵、鋁、銅無腐蝕性的液體作冷卻介質(zhì)。


圖1為本發(fā)明的單迂回水道立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖的A-A剖視圖。
圖中1-定子機(jī)座，2-冷卻水入口，3-冷卻水出口，4-外壁，5-內(nèi)壁，6-冷卻水道，7-連接槽/孔，8-鼠籠筋，9-水盒，10-冷卻水槽，11-水盒，12-端圈。
具體實(shí)施例方式
附圖給出了本發(fā)明的單迂回水道立體結(jié)構(gòu)示意圖和一個(gè)具體實(shí)施例，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
通過附圖1可以看出，本發(fā)明為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的一種水冷散熱方法，以及一種上述方法的裝置。該種水冷散熱方法仍采用定子水冷方式，其特點(diǎn)是定子是通過在定子機(jī)座內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道冷卻的，定子的散熱是通過定子機(jī)座內(nèi)的非螺旋型迂回冷卻水道內(nèi)冷卻水循環(huán)散熱的。整個(gè)水冷裝置包括定子機(jī)座和冷卻水道，定子機(jī)座內(nèi)的冷卻水道是非螺旋型沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的，冷卻水道可以是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回“S”形布置的，也可以是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向其它迷宮式布置的。迂回冷卻水道的結(jié)構(gòu)是在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋，長條狀冷卻水槽內(nèi)外壁整體為薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，在鼠籠筋上或定子機(jī)座條狀冷卻水槽的端頭開有連接水槽的槽或孔，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽，且連接水槽的槽或孔的位置是根據(jù)迂回方式布置的，以形成在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道，連接水槽的槽或孔的大小和數(shù)量根據(jù)迂回冷卻水道的阻尼要求確定，可以是單孔或孔槽，也可以是多孔或多槽。所述的冷卻水道可以是單個(gè)迂回水道，也可以是1個(gè)以上的多個(gè)迂回水道組合形成的，且每一個(gè)水道對(duì)有一個(gè)冷卻水出口和冷卻水入口，冷卻水出口和冷卻水入口可以布置在定子機(jī)座軸向的同一側(cè)，也可以布置在定子機(jī)座軸向的不同側(cè)。而且對(duì)于多個(gè)水道的進(jìn)出水口可以是同向布置，也可以是逆向布置的，以使得定子機(jī)座內(nèi)的迂回水道的流向是相向流動(dòng)的，這樣一來可以進(jìn)一步降低定子機(jī)座內(nèi)不同部位的溫度梯度。此外，在每一個(gè)水道冷卻水出口和冷卻水入口處布置有水盒，水盒處于水路的最上方，能有效使氣體集聚在水盒內(nèi)，防止水道被氣體阻塞。
實(shí)施例一一種鼠籠式電機(jī)(如圖2、3所示)，包括定子機(jī)座1和冷卻水道6，定子機(jī)座1是通過在定子機(jī)座1內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道6冷卻的，定子的散熱是通過定子機(jī)座1內(nèi)的非螺旋型迂回冷卻水道內(nèi)冷卻水循環(huán)散熱的。定子機(jī)座內(nèi)的冷卻水道6是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回“S”形布置的。迂回冷卻水道6的結(jié)構(gòu)是在定子機(jī)座1環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽10，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋8，長條狀冷卻水槽10由薄壁圓筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁4，外壁5封閉成長條型空腔，其內(nèi)壁4，外壁5和鼠籠筋8是組合密封成一體的，在鼠籠筋8上開有連接水槽的槽/孔7，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽10，且連接水槽的槽/孔7的位置是位于長條狀冷卻水槽10的端頭，以便形成在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道6，連接水槽的槽或孔的數(shù)量為1至3個(gè)不等大小的孔。所述的冷卻水道6是單個(gè)迂回水道(如圖1所示)，且在冷卻水道6的兩端頭分別設(shè)有冷卻水出口2和冷卻水入口3，冷卻水出口3和冷卻水入口2布置在定子機(jī)座軸向的同一側(cè)的端圈12內(nèi)。此外，在冷卻水出口2處布置有水盒9，在冷卻水入口3處布置有水盒10，水盒處于水路的最上方，能有效使氣體集聚在水盒內(nèi)，防止水道被氣體阻塞。在冷卻水道6內(nèi)的冷卻介質(zhì)為水。
實(shí)施例二一種鼠籠式電機(jī)，包括定子機(jī)座1和冷卻水道6，定子機(jī)座1是通過在定子機(jī)座1內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道6冷卻的，定子的散熱是通過定子機(jī)座1內(nèi)的非螺旋型迂回冷卻水道內(nèi)冷卻水循環(huán)散熱的。定子機(jī)座內(nèi)的冷卻水道6是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回迷宮式布置的。迂回冷卻水道6的結(jié)構(gòu)是在定子機(jī)座1環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽10，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋8，長條狀冷卻水槽10由薄壁圓筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁4，外壁5封閉成長條型空腔；其內(nèi)壁4，外壁5和鼠籠筋8是整體加工成型的，在定子機(jī)座條狀冷卻水槽10的端頭開有連接水槽的槽/孔7，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽10，且連接水槽的槽/孔7的位置是位于長條狀冷卻水槽10的端頭，以便形成在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道6，連接水槽的槽或孔7為4個(gè)大小不等的多孔槽。所述的冷卻水道6是2個(gè)迂回水道，在每一個(gè)冷卻水道6的兩端頭分別設(shè)有冷卻水出口2和冷卻水入口3，冷卻水出口3和冷卻水入口2布置在定子機(jī)座軸向的不同側(cè)，且2個(gè)迂回水道的水流方向是相互逆向(或相向)布置的。此外，在每一個(gè)冷卻水道6的冷卻水出口2處布置有水盒9，在每一個(gè)冷卻水道6的冷卻水入口3處布置有水盒10，水盒處于水路的最上方，能有效使氣體集聚在水盒內(nèi)，防止水道被氣體阻塞。在冷卻水道6內(nèi)的冷卻介質(zhì)為醇類液體。
實(shí)施例三一種鼠籠式電機(jī)，包括定子機(jī)座1和冷卻水道6，定子機(jī)座1是通過在定子機(jī)座1內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道6冷卻的，定子的散熱是通過定子機(jī)座1內(nèi)的非螺旋型迂回冷卻水道內(nèi)冷卻水循環(huán)散熱的。定子機(jī)座內(nèi)的冷卻水道6是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回迷宮式布置的。迂回冷卻水道6的結(jié)構(gòu)是在定子機(jī)座1環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽10，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋8，長條狀冷卻水槽10由薄壁圓筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁4，外壁5封閉成長條型空腔；其內(nèi)壁4，外壁5和鼠籠筋8是整體加工成型的，在定子機(jī)座條狀冷卻水槽10的端頭開有連接水槽的槽/孔7，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽10，且連接水槽的槽/孔7的位置是位于長條狀冷卻水槽10的端頭，以便形成在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道6，連接水槽的槽或孔7為單孔槽。所述的冷卻水道6是2個(gè)迂回水道，在每一個(gè)冷卻水道6的兩端頭分別設(shè)有冷卻水出口2和冷卻水入口3，冷卻水出口3和冷卻水入口2布置在定子機(jī)座軸向的同側(cè)，但2個(gè)迂回水道的水流方向是相互逆向(或相向)布置的。此外，在定子機(jī)座軸向的兩側(cè)分別設(shè)有連接每一個(gè)冷卻水道6的冷卻水出口2的水盒9，和連接每一個(gè)冷卻水道6的冷卻水入口3的水盒10，水盒處于水路的最上方，能有效使氣體集聚在水盒內(nèi)，防止水道被氣體阻塞。在冷卻水道6內(nèi)的冷卻介質(zhì)為醇類液體。
權(quán)利要求
1.一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子冷卻方法，采用定子水冷方式，其特征在于定子是通過在定子機(jī)座內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道冷卻的，定子的散熱是通過定子機(jī)座內(nèi)的非螺旋型迂回冷卻水道內(nèi)冷卻水循環(huán)散熱的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的冷卻水道是在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋，長條狀冷卻水槽內(nèi)外壁整體為薄壁圓筒結(jié)構(gòu)，在鼠籠筋上或定子機(jī)座條狀冷卻水槽的端頭開有連接水槽的槽或孔，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽，且連接水槽的槽或孔的位置是根據(jù)迂回方式布置的，以形成在定子機(jī)座環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的冷卻水道是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回“S”形布置的。
4.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的冷卻水道是沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回迷宮式布置的。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的冷卻水道是1個(gè)以上的多水道組合形成的，且多水道的水流方向是相互逆向布置的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法的電機(jī)定子水冷裝置，包括定子機(jī)座(12)和冷卻水道(6)，其特征在于冷卻水道(6)是在定子機(jī)座(1)內(nèi)非螺旋型沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的。
7.如權(quán)利要求6所述的電機(jī)定子水冷裝置，其特征在于所述的迂回冷卻水道(6)是在定子機(jī)座(1)環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向設(shè)置內(nèi)外封閉的長條狀冷卻水槽(10)，每兩條水槽之間設(shè)有鼠籠筋(8)，長條狀冷卻水槽(10)由薄壁圓筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)壁(4)、外壁(5)封閉成長條型空腔；在鼠籠筋(8)或在定子機(jī)座條狀冷卻水槽(10)的端頭開有連接水槽的槽/孔(7)，連通各個(gè)長條狀冷卻水槽(10)，以便形成在定子機(jī)座(1)環(huán)內(nèi)沿環(huán)面軸向布置的迂回冷卻水道(6)，在冷卻水道(6)的兩端頭分別設(shè)有冷卻水出口(2)和冷卻水入口(3)，在冷卻水道(6)的冷卻水出口(2)處布置有水盒(9)，在冷卻水道(6)的冷卻水入口(3)處布置有水盒(10)，水盒處于水路的最上方。
8.如權(quán)利要求6或7所述的電機(jī)定子水冷裝置，其特征在于所述的冷卻水道(6)是1個(gè)以上的多個(gè)迂回水道組合形成的，且每一個(gè)水道對(duì)有一個(gè)冷卻水出口和冷卻水入口，冷卻水出口和冷卻水入口可以布置在定子機(jī)座軸向的同一側(cè)或不同側(cè)，不同水道的水流方向是相互逆向布置的。
9.如權(quán)利要求6或7所述的電機(jī)定子水冷裝置，其特征在于所述的連接水槽的槽/孔(7)的大小和數(shù)量根據(jù)迂回冷卻水道的阻尼要求確定的，可以是單孔槽或多孔槽。
全文摘要
一種驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子水冷方法及裝置，采用定子水內(nèi)冷方法，定子是通過在定子機(jī)座內(nèi)沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的冷卻水道冷卻的。整個(gè)水冷裝置包括定子機(jī)座和冷卻水道，定子機(jī)座內(nèi)的冷卻水道是非螺旋型沿定子機(jī)座環(huán)內(nèi)軸向迂回方式布置的。冷卻水道可以是單個(gè)迂回水道，也可以是1個(gè)以上的多個(gè)迂回水道組合形成的，且每一個(gè)水道對(duì)有一個(gè)冷卻水出口和冷卻水入口，冷卻水出口和冷卻水入口可以布置在定子機(jī)座軸向的同一側(cè)，也可以布置在定子機(jī)座軸向的不同側(cè)。對(duì)于多個(gè)水道的進(jìn)出水口可以是同向布置，也可以是逆向布置的，以使得定子機(jī)座內(nèi)的迂回水道的流向是相向流動(dòng)的，這樣一來可以進(jìn)一步降低定子機(jī)座內(nèi)不同部位的溫度梯度。
文檔編號(hào)H02K5/20GK1776995SQ20051003253
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2005年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月13日
發(fā)明者李華湘, 鄭洪濤, 符敏利, 元約平 申請(qǐng)人:中國南車集團(tuán)株洲電力機(jī)車研究所