CN102055283A - 蒸发冷却永磁电机 - Google Patents

蒸发冷却永磁电机 Download PDF

Info

Publication number
CN102055283A
CN102055283A CN2011100201613A CN201110020161A CN102055283A CN 102055283 A CN102055283 A CN 102055283A CN 2011100201613 A CN2011100201613 A CN 2011100201613A CN 201110020161 A CN201110020161 A CN 201110020161A CN 102055283 A CN102055283 A CN 102055283A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
cooling
recirculation system
liquid cooling
vapour
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011100201613A
Other languages
English (en)
Inventor
张士光
宋加旺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Pengfa Xinguang Power & Electronic Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Pengfa Xinguang Power & Electronic Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Pengfa Xinguang Power & Electronic Technology Co Ltd filed Critical Beijing Pengfa Xinguang Power & Electronic Technology Co Ltd
Priority to CN2011100201613A priority Critical patent/CN102055283A/zh
Publication of CN102055283A publication Critical patent/CN102055283A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

蒸发冷却永磁电机，在永磁电机的定子夹层中安装若干个空心导管，空心导管的两端接入汽液冷却循环系统，所述空心导管的下部与所述汽液冷却循环系统的集液管连接，上部与所述汽液冷却循环系统的集气管连接，汽液冷却循环系统和空心导管内充装冷却介质。本发明利用汽液两相流的特点，特殊的液态冷却介质受热后汽化成汽体，汽体跟热交换器进行热交换后，又液化成液体，如此循环反复，具有冷却效果好，温度分布均匀，可靠性高等优点，特别适合全密闭电机的冷却。

Description

蒸发冷却永磁电机
技术领域
本发明涉及一种永磁电机的冷却结构，具体的说是一种全密闭结构的永磁电机。
背景技术
全密闭永磁直驱牵引电机，虽然转子不发热，但定子绕组发热，这个热量堆积在电机内部有限的密闭空间里，使得电机内部温度升高。如何有效地把热量传递出去，必须采用高效可靠的冷却方式。
现有技术的同类发明创造包括：专利号201010170006.5公开的用于具有直接液体冷却钉子的永磁电机的方法和设备、专利号201010180827.7公开的高速永磁电机定子冷却系统。
现阶段，大功率永磁电机的冷却方式为水冷与自然风冷，但水冷方式安全可靠性低已逐渐被淘汰，而风冷方式虽然可以起到在低温时的冷却作用，但在电机短时间温升过高时，风冷起不到迅速冷却的作用，热量堆积在电机中，极易给永磁电机带来失磁等危害。
与本发明最相近似的实现方案是在异步电机或永磁电机中利用特殊的水循环管道设计，依靠水的流动，将电机产生的热量带走达到冷却的目的。
发明内容
本发明的目的是提供蒸发冷却永磁电机，解决永磁电机定子夹层的温升问题。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
蒸发冷却永磁电机，在永磁电机的定子夹层中安装若干个空心导管，空心导管的两端接入汽液冷却循环系统，所述空心导管的下部与所述汽液冷却循环系统的集液管连接，上部与所述汽液冷却循环系统的集气管连接，汽液冷却循环系统和空心导管内充装冷却介质，所述冷却介质为易于汽化的单质或混合液。
空心导管的材质为不锈钢，对定子的磁力几乎没有影响。
所述汽液冷却循环系统至少包括一个冷却装置，所述冷却装置为冷凝器。
为进一步完善设计，所述汽液冷却循环系统还包括一个由电机驱动的液压泵，所述液压泵安装在集液管上。
为进一步完善设计，所述汽液冷却循环系统还包括一个单向阀，所述单向阀安装在集液管上。
所述汽液冷却循环系统的管道连接一储液罐，用于平衡汽液冷却循环系统内的冷却介质；所述储液罐与一氮气瓶连接，氮气瓶内充入一定体积的氮气，保证汽液冷却循环系统内部的压力。所述氮气瓶内安装有压力表，用于检测氮气瓶内的压力。
蒸发冷却的基本原理是：在定子夹层的空心导管内部通以冷却介质，冷却介质进入空心导管后，吸收损耗所产生的热量。当冷却介质吸热后温度达到压力所对应的饱和温度时，就由液体状态而沸腾汽化，带走热量，达到冷却电机的目的。
循环原理是：当空心导管内的冷却介质吸收热量逐渐汽化形成汽液混合物，电机外部的液压泵催动液体的流动，将汽液混合物推动循环至冷却装置中，重新冷却为液体后进入循环系统。
本发明采用的技术手段是在电机定子的夹层间通过装有代氟利昂的液体的空心导管，空心导管的材质为不锈钢，对电机定子的磁力几乎没有影响。空心导管连接的集液管的一端安装电机驱动的液压泵，用来催动夹层内液体的流动并带走定子产生的热量，汽液冷却循环系统内安装的冷却装置，使经定子后变为汽液混合物的冷却介质重新变为液体，经液压泵催动后重新进入循环冷却系统。定子夹层内设置有许多个小的空心导管，冷却介质经集液管后进入空心导管，空心导管经定子后总和进入集气管后进入冷却装置。冷却介质的进口端在电机的下方，出口端在电机的上方，以便汽液混合物流出。
本专利利用汽液两相流的特点，特殊的液态冷却介质受热后汽化成汽体，汽体跟热交换器进行热交换后，又液化成液体，如此循环反复，具有冷却效果好，温度分布均匀，可靠性高等优点，特别适合全密闭电机的冷却。
永磁电机的内部结构大致分为两个部分：定子与转子。本发明的主要针对部分时电机的定子部分，因为电机在运转时，转子的发热是很少的，影响到电机整体温升的主要因素是定子的温升，而电机的定子分为两层，一层接近电机转子，一层接近电机外壳，两层之间的温升是影响电子温升的主要因素，所以本发明可以很好的解决定子的夹层温升问题。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是蒸发冷却永磁电机的结构图；
具体实施方式
如图1所示，蒸发冷却永磁电机，在永磁电机的定子夹层中安装若干个空心导管1，空心导管1的两端接入汽液冷却循环系统2，所述空心导管1的下部与所述汽液冷却循环系统2的集液管3连接，上部与所述汽液冷却循环系统2的集气管4连接，汽液冷却循环系统2和空心导管1内充装冷却介质，所述冷却介质为易于汽化的单质或混合液。
空心导管1的材质为不锈钢，对定子的磁力几乎没有影响。
所述汽液冷却循环系统2至少包括一个冷却装置5，所述冷却装置5为冷凝器。
为进一步完善设计，所述汽液冷却循环系统2还包括一个由电机驱动的液压泵6，所述液压泵6安装在集液管3上。
为进一步完善设计，所述汽液冷却循环系统2还包括一个单向阀7，所述单向阀7安装在集液管3上。
所述汽液冷却循环系统2的管道连接一储液罐8，用于平衡汽液冷却循环系统2内的冷却介质；所述储液罐8与一氮气瓶9连接，氮气瓶9内充入一定体积的氮气，保证汽液冷却循环系统2内部的压力。所述氮气瓶9内安装有压力表，用于检测氮气瓶9内的压力，由于安装压力表属于现有技术的范畴，所以本发明的附图中没有特别指出。
蒸发冷却的基本原理是：在定子夹层的空心导管1内部通以冷却介质，冷却介质进入空心导管1后，吸收损耗所产生的热量。当冷却介质吸热后温度达到压力所对应的饱和温度时，就由液体状态而沸腾汽化，带走热量，达到冷却电机的目的。
循环原理是：当空心导管1内的冷却介质吸收热量逐渐汽化形成汽液混合物，电机外部的液压泵催动液体的流动，将汽液混合物推动循环至冷却装置中，重新冷却为液体后进入循环系统。
本发明采用的技术手段是在电机定子的夹层间通过装有代氟利昂的液体的空心导管，空心导管的材质为不锈钢，对电机定子的磁力几乎没有影响。空心导管连接的集液管的一端安装电机驱动的液压泵，用来催动夹层内液体的流动并带走定子产生的热量，汽液冷却循环系统内安装的冷却装置，使经定子后变为汽液混合物的冷却介质重新变为液体，经液压泵催动后重新进入循环冷却系统。定子夹层内设置有许多个小的空心导管，冷却介质经集液管后进入空心导管，空心导管经定子后总和进入集气管后进入冷却装置。冷却介质的进口端在电机的下方，出口端在电机的上方，以便汽液混合物流出。
本专利利用汽液两相流的特点，特殊的液态冷却介质受热后汽化成汽体，汽体跟热交换器进行热交换后，又液化成液体，如此循环反复，具有冷却效果好，温度分布均匀，可靠性高等优点，特别适合全密闭电机的冷却。
永磁电机的内部结构大致分为两个部分：定子与转子。本发明的主要针对部分时电机的定子部分，因为电机在运转时，转子的发热是很少的，影响到电机整体温升的主要因素是定子的温升，而电机的定子分为两层，一层接近电机转子，一层接近电机外壳，两层之间的温升是影响电子温升的主要因素，所以本发明可以很好的解决定子的夹层温升问题。

Claims (9)

1.蒸发冷却永磁电机，其特征在于，在永磁电机的定子夹层中安装若干个空心导管，空心导管的两端接入汽液冷却循环系统，所述空心导管的下部与所述汽液冷却循环系统的集液管连接，上部与所述汽液冷却循环系统的集气管连接，汽液冷却循环系统和空心导管内充装冷却介质。
2.根据权利要求1所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，空心导管的材质为不锈钢。
3.根据权利要求1所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述汽液冷却循环系统至少包括一个冷却装置，所述冷却装置为冷凝器。
4.根据权利要求3所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述汽液冷却循环系统还包括一个由电机驱动的液压泵，所述液压泵安装在集液管上。
5.根据权利要求3所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述汽液冷却循环系统还包括一个单向阀，所述单向阀安装在集液管上。
6.根据权利要求1所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述汽液冷却循环系统的管道连接一储液罐，用于平衡汽液冷却循环系统内的冷却介质。
7.根据权利要求6所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述储液罐与一氮气瓶连接，氮气瓶内充入一定体积的氮气。
8.根据权利要求7所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述氮气瓶内安装有压力表，用于检测氮气瓶内的压力。
9.根据权利要求1所述的蒸发冷却永磁电机，其特征在于，所述冷却介质为易于汽化的单质或混合液。
CN2011100201613A 2011-01-18 2011-01-18 蒸发冷却永磁电机 Pending CN102055283A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100201613A CN102055283A (zh) 2011-01-18 2011-01-18 蒸发冷却永磁电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100201613A CN102055283A (zh) 2011-01-18 2011-01-18 蒸发冷却永磁电机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102055283A true CN102055283A (zh) 2011-05-11

Family

ID=43959336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100201613A Pending CN102055283A (zh) 2011-01-18 2011-01-18 蒸发冷却永磁电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102055283A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102497049A (zh) * 2011-11-28 2012-06-13 中国科学院电工研究所 一种定子蒸发冷却装置
CN102510172A (zh) * 2011-11-21 2012-06-20 哈尔滨电机厂有限责任公司 水轮发电机二次冷却系统
CN104782030A (zh) * 2012-11-12 2015-07-15 西门子公司 电气发电机的冷却装置
CN105262281A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 电机冷却系统
CN107800235A (zh) * 2017-11-30 2018-03-13 哈尔滨理工大学 一种新型高功率密度永磁电机液冷自循环机壳
CN108512360A (zh) * 2018-05-15 2018-09-07 朴昌金 涡轮电机的双重冷却装置
CN108599467A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 朴昌金 利用热交换器的涡轮电机冷却装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1416202A (zh) * 2001-10-31 2003-05-07 中国科学院电工研究所 水轮发电机定子绕组的蒸发冷却装置
US20050086974A1 (en) * 2003-07-18 2005-04-28 General Electric Company Cryogenic cooling system and method with cold storage device
CN1841885A (zh) * 2005-03-29 2006-10-04 中国科学院电工研究所 大电流设备引线的自循环冷却回路
CN201928146U (zh) * 2011-01-18 2011-08-10 北京鹏发欣光电力电子科技有限公司 蒸发冷却永磁电机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1416202A (zh) * 2001-10-31 2003-05-07 中国科学院电工研究所 水轮发电机定子绕组的蒸发冷却装置
US20050086974A1 (en) * 2003-07-18 2005-04-28 General Electric Company Cryogenic cooling system and method with cold storage device
CN1841885A (zh) * 2005-03-29 2006-10-04 中国科学院电工研究所 大电流设备引线的自循环冷却回路
CN201928146U (zh) * 2011-01-18 2011-08-10 北京鹏发欣光电力电子科技有限公司 蒸发冷却永磁电机

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102510172A (zh) * 2011-11-21 2012-06-20 哈尔滨电机厂有限责任公司 水轮发电机二次冷却系统
CN102497049A (zh) * 2011-11-28 2012-06-13 中国科学院电工研究所 一种定子蒸发冷却装置
CN104782030A (zh) * 2012-11-12 2015-07-15 西门子公司 电气发电机的冷却装置
CN104782030B (zh) * 2012-11-12 2017-02-22 西门子公司 电气发电机的冷却装置
US9882455B2 (en) 2012-11-12 2018-01-30 Siemens Aktiengesellschaft Cooling system for electric generators
CN105262281A (zh) * 2015-11-05 2016-01-20 中国船舶重工集团公司第七0四研究所 电机冷却系统
CN107800235A (zh) * 2017-11-30 2018-03-13 哈尔滨理工大学 一种新型高功率密度永磁电机液冷自循环机壳
CN107800235B (zh) * 2017-11-30 2024-03-12 哈尔滨理工大学 一种高功率密度永磁电机液冷自循环机壳
CN108512360A (zh) * 2018-05-15 2018-09-07 朴昌金 涡轮电机的双重冷却装置
CN108599467A (zh) * 2018-05-15 2018-09-28 朴昌金 利用热交换器的涡轮电机冷却装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102055283A (zh) 蒸发冷却永磁电机
KR101238209B1 (ko) 전동기
CN101183808B (zh) 内冷式自循环蒸发冷却风力发电机定子结构
CN1685590B (zh) 带有冷却装置的电机
CN101847899B (zh) 一种电机定子绕组内部蒸发冷却循环系统
CN103248150B (zh) 一种透平膨胀机永磁发电机的冷却系统及其工作方法
CN103280928A (zh) 一种机壳管道式定子蒸发冷却装置
CN103460567A (zh) 极靴
CN104782030B (zh) 电气发电机的冷却装置
CN201928146U (zh) 蒸发冷却永磁电机
Furuse et al. Development of a cooling system for superconducting wind turbine generator
CN101546941B (zh) 一种蒸发冷却推进电动机
Chen et al. Study of heat pipe in motor cooling: A review
CN112290743A (zh) 一种环路热管电机冷却结构
CN105356672B (zh) 高速电机蒸发冷却结构
CN201119247Y (zh) 液冷式辅助散热装置
CN110768413A (zh) 自循环冷却式电机定子
CN204559324U (zh) 汽轮发电机定子的蒸发冷却装置
CN104602486A (zh) 液冷服务器
CN203272024U (zh) 一种采用蒸发冷却的风力发电机组
CN107910985A (zh) 一种基于蒸发冷却装置的余热发电系统
US20230052162A1 (en) Atmospheric water generator
CN208028723U (zh) 一种基于蒸发冷却装置的余热发电系统
CN204010915U (zh) 一种具有智能变频功能的主变降膜式换热装置
CN103280926A (zh) 一种夹壳式定子蒸发冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20110511