專利名稱：一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高速永磁同步電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
:目前高速永磁同步電機廣泛采用的冷卻方法是對電機定子通風冷卻或者液體循環(huán)強制冷卻，很少涉及轉(zhuǎn)子的冷卻，大多數(shù)電機采用通風冷卻時選擇在轉(zhuǎn)子上安裝軸流風扇，用來強迫冷卻介質(zhì)循環(huán)，但當電機在高速運行時，電機整體的強度和振動需要重新計
算ο傳統(tǒng)的解決方案是在外部加上鼓風機，提供進氣量，這就增加了高速電機整體設計的復雜性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)，利用電機運行時自己的風壓來冷卻電機內(nèi)部發(fā)熱的結(jié)構(gòu)，不需要外部接入鼓風機，精簡了電機的結(jié)構(gòu)，減輕了設備的重量，延長了設備的使用壽命。為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:—種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)，包括電機轉(zhuǎn)子6,電機轉(zhuǎn)子6安裝在電機定子I內(nèi)部，支撐于電機前端蓋10、電機后端蓋4上，電機前端蓋10裝在電機殼體3前段，電機前端蓋10和電機定子I之間形成前端腔體，電機后端蓋4裝在電機殼體3后端，電機后端蓋4和電機定子I之間形成后端腔體，電機定子I和電機殼體3之間設有氣隙，電機轉(zhuǎn)子6采用空心結(jié)構(gòu)7，電機轉(zhuǎn)子6上兩端設有通風孔，兩端的通風孔分別與前端腔體、后端腔體連通。所述的電機轉(zhuǎn)子6外部永磁體8表面的合金鋼保護套9采用從前端到后端軸向逐漸縮小的結(jié)構(gòu)，電機定子I采用從前端到后端軸向逐漸擴大的結(jié)構(gòu)，同時保持電機定子I和合金鋼保護套9之間的氣隙厚度不變。所述的電機殼體3的外部設有周向水套2，水套2通過循環(huán)水冷卻電機殼體3。本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點:I)無需安裝風扇，簡化了電機結(jié)構(gòu)，另外也不用考慮因為風扇的安裝所帶來的噪聲和振動，減輕了電機轉(zhuǎn)子的重量，提高了電機轉(zhuǎn)子回轉(zhuǎn)精度，也延長了軸承的使用壽命。2)電機轉(zhuǎn)子采用空心結(jié)構(gòu)加通風孔，可以有效的降低電機工作時電機轉(zhuǎn)子的溫度，保證了永磁體的工作溫度。3)采用水套2，一定程度上帶走了定子繞組5產(chǎn)生的熱量，也使電機整體的發(fā)熱有所降低。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步的說明。如圖所示，一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)，包括電機轉(zhuǎn)子6，電機轉(zhuǎn)子6安裝在電機定子I內(nèi)部，支撐于電機前端蓋10、電機后端蓋4上，電機前端蓋10裝在電機殼體3前段，電機前端蓋10和電機定子I之間形成前端腔體，電機后端蓋4裝在電機殼體3后端，電機后端蓋4和電機定子I之間形成后端腔體，電機定子1和電機殼體3之間設有氣隙，電機轉(zhuǎn)子6采用空心結(jié)構(gòu)7，便于散熱，電機轉(zhuǎn)子6上兩端設有通風孔，兩端的通風孔分別與前端腔體、后端腔體連通，電機轉(zhuǎn)子6外部永磁體8表面的合金鋼保護套9采用從前端到后端軸向逐漸縮小的結(jié)構(gòu)，電機定子1采用從前端到后端軸向逐漸擴大的結(jié)構(gòu)，同時保持電機定子I和合金鋼保護套9之間的氣隙厚度不變，在電機殼體3的外部設有周向水套2，水套2通過循環(huán)水冷卻電機殼體3，可以帶走電機運行時的熱量。本發(fā)明的工作原理為:本發(fā)明的結(jié)構(gòu)提供了電機內(nèi)部三個冷卻循環(huán)回路:第一回路是水套2周向循環(huán)冷卻電機殼體3 ;第二回路是空氣從前端腔體經(jīng)過電機定子I外部，到達后端腔體，在經(jīng)過合金鋼保護套9表面氣隙回到前端腔體；第三回路是空氣經(jīng)過合金鋼保護套9表面氣隙，后經(jīng)過電機轉(zhuǎn)子6—端的通風孔，來到轉(zhuǎn)子中間空心結(jié)構(gòu)7，最后從另一端部的通風孔流出。具體是:電機在工作時，電機轉(zhuǎn)子6會高速旋轉(zhuǎn)，因為電機的設計采用氣隙流道從前端到后端軸向上不斷縮小的結(jié)構(gòu)，所以電機轉(zhuǎn)子6在旋轉(zhuǎn)時，氣隙中的空氣會因為離心力的作用，被迫從流道后端向前端流動，當空氣進入電機前端腔體，冷卻發(fā)熱的定子端部繞組5。氣流經(jīng)過電機定子I和電機殼體3的窄氣隙空間進入電機的后端腔體進行冷卻。氣流經(jīng)過轉(zhuǎn)子6表面的徑向通風孔，進入到轉(zhuǎn)子空心結(jié)構(gòu)7進行冷卻，為了增強冷卻效果，在電機殼體3的外部加裝一個冷卻水套2,從外部環(huán)境通入循環(huán)水,對發(fā)熱的電機殼體3進行冷卻。
權(quán)利要求
1.一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu),包括電機轉(zhuǎn)子(6),電機轉(zhuǎn)子(6)安裝在電機定子(I)內(nèi)部，支撐于電機前端蓋(10 )、電機后端蓋(4 )上，電機前端蓋(10 )裝在電機殼體(3 )前段，電機前端蓋(10)和電機定子(I)之間形成前端腔體，電機后端蓋(4)裝在電機殼體(3)后端，電機后端蓋(4)和電機定子(I)之間形成后端腔體，電機定子(I)和電機殼體(3)之間設有氣隙，其特征在于:電機轉(zhuǎn)子(6)采用空心結(jié)構(gòu)(7)，電機轉(zhuǎn)子(6)上兩端設有通風孔，兩端的通風孔分別與前端腔體、后端腔體連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的電機轉(zhuǎn)子(6)外部永磁體(8)表面的合金鋼保護套(9)采用從前端到后端軸向逐漸縮小的結(jié)構(gòu)，電機定子(I)采用從前端到后端軸向逐漸擴大的結(jié)構(gòu)，同時保持電機定子(I)和合金鋼保護套(9)之間的氣隙厚度不變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的電機殼體(3 )的外部設有周向 水套(2 )，水套(2 )通過循環(huán)水冷卻電機殼體(3 )。
全文摘要
一種高速永磁同步電機的冷卻結(jié)構(gòu)，電機定子和轉(zhuǎn)子表面的保護套之間的氣隙流道，采用軸向傾斜設計，這樣在電機工作運行時，利用高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力迫使流道內(nèi)的空氣流動，加速空氣循環(huán)，在轉(zhuǎn)子表面開通風孔，空氣可以進一步冷卻轉(zhuǎn)子內(nèi)部，在電機定子與電機殼體之間設有氣隙，便于空氣循環(huán)流通，在電機殼體外部加裝水套，這樣避免了傳統(tǒng)設計上的采用在電機軸上加裝風扇的結(jié)構(gòu)，減小了振動和噪聲，此結(jié)構(gòu)可以形成兩路風冷循環(huán)，一路水冷循環(huán)，很大程度上增強了冷卻效果。
文檔編號H02K5/20GK103236751SQ20131013277
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月17日
發(fā)明者孫巖樺, 高南沙, 虞烈, 段福偉, 李智 申請人:西安交通大學