CN104821669A - 定子通风回路式永磁电机 - Google Patents
定子通风回路式永磁电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104821669A CN104821669A CN201510211401.6A CN201510211401A CN104821669A CN 104821669 A CN104821669 A CN 104821669A CN 201510211401 A CN201510211401 A CN 201510211401A CN 104821669 A CN104821669 A CN 104821669A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- stator
- axial
- permanent magnet
- radial
- magnet motor
- 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.)
- Granted
Links
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 32
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 10
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本发明公开了定子通风回路式永磁电机，它涉及电机领域。本发明为了解决现有永磁电机定子铁心、定子绕组温度过高，冷却效果差以及它们沿轴向温升分布不均衡的问题。将原有实心定子铁心内部开设有阶梯形轴径向通风道，轴径向通风道位于定子齿的中心线处，并且径向通风道与相应的轴向通风道彼此连通。在同一定子齿上，径向通风道和轴向通风道分别沿轴向方向和径向方向均匀地排布，齿压板安装在定子铁心的端部，离心式风扇安装在支撑筋的端部，散热翅片与端盖连接，水管埋置在端盖和机座内部。本发明结构简单，方便可行，克服了定子区域发热严重的缺点，节省了定子铁心的材料，降低了成本，有利于永磁电机内部各构件冷却效能的改进。
Description
技术领域
本发明涉及定子通风回路式永磁电机，属于电机领域。
背景技术
永磁电机具有体积小，重量轻，结构简单和效率高等优点，它已经在日常生活，国防工业和农业等方面得到了广泛的应用。然而，随着永磁电机的容量逐渐增加，永磁电机内定子铁心，定子绕组以及永磁体等构件的损耗将明显增大，导致永磁电机内这些构件的温度急剧增加。在严重的情况下，过高的温度会导致定子绕组绝缘击穿和永磁体退磁等问题，严重地影响到永磁电机的安全稳定运行。
现有的大型永磁电机定子采用实心结构，其定子铁心和定子绕组的损耗较高和通风冷却效果较差，导致了永磁电机定子铁心和定子绕组的温度偏高，极容易超出定子绕组绝缘材料的温升极限，威胁到永磁电机的安全稳定运行。此外，较高的定子铁心和定子绕组温度限制了永磁电机向更大容量发展，因此，需要采用更有效地冷却技术来改善永磁电机定子区域的散热能力，将永磁电机主要发热构件的温度限制在允许的温度范围内。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型的定子通风回路式永磁电机，以解决由于定子铁心和定子绕组损耗高和通风冷却效果差而导致定子铁心和定子绕组温度过高的问题，可以有效地提升定子铁心和定子绕组的冷却效果。
本发明的定子通风回路式永磁电机，它包含定子铁心、定子阶梯形轴径向通风道、定子绕组、齿压板、离心式风扇、永磁体、支撑筋、散热翅片、水管、端盖、机座和护套。永磁电机的定子铁心由定子齿和定子轭组成。定子铁心内部阶梯形轴径向通风道由径向通风道和与其连通的轴向通风道组成。定子绕组由定子端部绕组和定子直线段绕组组成。将原有实心定子铁心内部开设有阶梯形轴径向通风道，轴径向通风道位于定子齿的中心线处，并且径向通风道与相应的轴向通风道彼此连通。在同一定子齿上，径向通风道和轴向通风道分别沿轴向方向和径向方向均匀地排布，齿压板安装在定子铁心的端部，离心式风扇安装在支撑筋的端部，散热翅片与端盖连接，水管埋置在端盖和机座内部。定子铁心内部开设有的径向通风道和相应的轴向通风道的截面均为圆形，此圆形截面的直径D需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，直径D取值范围为6 mm至12 mm。
作为优选，所述的径向通风道和相应的轴向通风道的截面均为正方形，正方形截面的边长A需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，边长A取值范围为6 mm至12 mm。
作为优选，所述的径向通风道和相应的轴向通风道的截面为正方形或者为圆形。正方形截面的轴径向通风道和圆形截面的轴径向通风道沿径向方向交替排布。正方形截面的轴径向通风道的边长A和圆形截面的轴径向通风道的直径D需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，边长A和直径D取值范围均为6 mm至12 mm。
作为优选，所述的定子齿位置处轴径向通风道的数量增加一倍，并保持在定子轭位置处的轴径向通风道的数量不变。这样可以更加合理地分配永磁电机内部冷却流体的流量，使得冷却流体带走更多的发热严重的定子齿和定子直线段绕组的热量。
本发明的优点：本发明利用永磁电机定子铁心内部开设有的轴径向通风道，形成“L”形通风回路式冷却结构，在不改永磁电机原有运行性能的基础上，能够确保永磁电机定子铁心内部具有较高的流体速度以及定子铁心表面有较大的散热系数。增强了永磁电机内定子铁心和定子绕组的冷却效果，降低了定子铁心和定子绕组的最高温度，有效地减小了定子区域沿轴向方向的温差。同时，还可以提高冷却流体对温度较高的定子端部绕组的散热能力。该发明具有结构简单，便于实现，节省材料和降低成本的优点。
附图说明：
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明的轴向剖视图；
图2为本发明的圆周方向局部剖视图。
图中：1-定子铁心；2-定子阶梯形轴径向通风道；3-定子绕组；4-齿压板；5-离心式风扇；6-永磁体；7-支撑筋；8-散热翅片；9-水管；10-端盖；11-机座；12-护套。
具体实施方式：
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1和图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含定子铁心1、定子阶梯形轴径向通风道2、定子绕组3、齿压板4、离心式风扇5、永磁体6、支撑筋7、散热翅片8、水管9、端盖10、机座11和护套12。永磁电机的定子铁心1由定子齿1-1和定子轭1-2组成。定子铁心1内部阶梯形轴径向通风道2由径向通风道2-1和与其连通的轴向通风道2-2组成。定子绕组3由定子端部绕组3-1和定子直线段绕组3-2组成。将原有实心定子铁心1内部开设有阶梯形轴径向通风道2，轴径向通风道2位于定子齿1-1的中心线处，并且径向通风道2-1与相应的轴向通风道2-2彼此连通。在同一定子齿1-1上，径向通风道2-1和轴向通风道2-2分别沿轴向方向和径向方向均匀地排布，齿压板4安装在定子铁心1的端部，离心式风扇5安装在支撑筋7的端部，散热翅片8与端盖10连接，水管9埋置在端盖10和机座11内部。定子铁心1内部开设有的径向通风道2-1和相应的轴向通风道2-2的截面均为圆形，此圆形截面的直径D需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，直径D取值范围为6 mm至12 mm，本实施例取为8 mm。
进一步的，所述的径向通风道2-1和相应的轴向通风道2-2的截面均为正方形，正方形截面的边长A需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，边长A取值范围为6 mm至12 mm，本实施例取为8 mm。
进一步的，所述的径向通风道2-1和相应的轴向通风道2-2的截面为正方形或者为圆形。正方形截面的轴径向通风道和圆形截面的轴径向通风道沿径向方向交替排布。正方形截面的轴径向通风道的边长A和圆形截面的轴径向通风道的直径D需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，边长A和直径D取值范围均为6 mm至12 mm，本实施例取边长A为8 mm以及直径D为8 mm。
进一步的，所述的定子齿1-1位置处轴径向通风道的数量增加一倍，并保持在定子轭1-2位置处的轴径向通风道2的数量不变。这样可以更加合理地分配永磁电机内部冷却流体的流量，使得冷却流体带走更多的发热严重的定子齿1-1和定子直线段绕组3-2的热量。
具体的冷却流体由原来的定子铁心1内表面周围流动，改变为定子铁心1内表面周围流动以及从定子铁心1内部径向通风道2-1和轴向通风道2-2中流动。定子轴径向通风道2内的冷却流体参与了永磁电机内部密闭式冷却流体的循环，有效地提高了冷却流体对定子铁心1和定子直线段绕组3-2的冷却效果，并且从定子轴向通风道2-2流出的冷却流体还可以有效地冷却温度过高的定子端部绕组3-1，使得定子端部绕组3-1的温度明显地降低。该定子通风回路式结构可以有效地降低定子铁心和定子绕组的温度，节省了定子铁心1的材料，降低了成本，为优化永磁电机的通风冷却结构提供了依据。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.定子通风回路式永磁电机，其特征在于：它包含定子铁心（1）、定子阶梯形轴径向通风道（2）、定子绕组（3）、齿压板（4）、离心式风扇（5）、永磁体（6）、支撑筋（7）、散热翅片（8）、水管（9）、端盖（10）、机座（11）和护套（12）；永磁电机的定子铁心（1）由定子齿（1-1）和定子轭（1-2）组成；定子铁心（1）内部阶梯形轴径向通风道（2）由径向通风道（2-1）和与其连通的轴向通风道（2-2）组成；定子绕组（3）由定子端部绕组（3-1）和定子直线段绕组（3-2）组成；将原有实心定子铁心（1）内部开设有阶梯形轴径向通风道（2），轴径向通风道（2）位于定子齿（1-1）的中心线处，并且径向通风道（2-1）与相应的轴向通风道（2-2）彼此连通；在同一定子齿（1-1）上，径向通风道（2-1）和轴向通风道（2-2）分别沿轴向方向和径向方向均匀地排布，齿压板（4）安装在定子铁心（1）的端部，离心式风扇（5）安装在支撑筋（7）的端部，散热翅片（8）与端盖（10）连接，水管（9）埋置在端盖（10）和机座（11）内部；定子铁心（1）内部开设有的径向通风道（2-1）和相应的轴向通风道（2-2）的截面均为圆形，此圆形截面的直径D需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，直径D取值范围为6 mm至12 mm。
2.根据权利要求1所述的定子通风回路式永磁电机，其特征在于：所述的径向通风道（2-1）和相应的轴向通风道（2-2）的截面均为正方形，正方形截面的边长A需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，边长A取值范围为6 mm至12 mm。
3.根据权利要求1所述的定子通风回路式永磁电机，其特征在于：所述的径向通风道（2-1）和相应的轴向通风道（2-2）的截面为正方形或者为圆形，正方形截面的轴径向通风道和圆形截面的轴径向通风道沿径向方向交替排布；正方形截面的轴径向通风道的边长A和圆形截面的轴径向通风道的直径D需要根据永磁电机的容量以及定子齿宽来确定，边长A和直径D取值范围均为6 mm至12 mm。
4.根据权利要求1所述的定子通风回路式永磁电机，其特征在于：所述的定子齿（1-1）位置处轴径向通风道的数量增加一倍，并保持在定子轭（1-2）位置处的轴径向通风道（2）的数量不变。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510211401.6A CN104821669B (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 定子通风回路式永磁电机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510211401.6A CN104821669B (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 定子通风回路式永磁电机 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104821669A true CN104821669A (zh) | 2015-08-05 |
| CN104821669B CN104821669B (zh) | 2017-12-08 |
Family
ID=53731874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510211401.6A Active CN104821669B (zh) | 2015-04-29 | 2015-04-29 | 定子通风回路式永磁电机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104821669B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105226851A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-01-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种提高核电发电机绝缘寿命的周向非均匀开槽的定子 |
| CN110474484A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-11-19 | 上海电气集团上海电机厂有限公司 | 一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352034A (en) * | 1980-12-22 | 1982-09-28 | General Electric Company | Stator core with axial and radial cooling for dynamoelectric machines wth air-gap stator windings |
| DE3334501A1 (de) * | 1982-09-25 | 1984-03-29 | Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Verfahren zur herstellung lamellierter eisenkerne fuer elektrische maschinen und apparate und danach hergestellte anordnung eines lamellierten eisenkernes |
| JPH10155250A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Fuji Electric Co Ltd | 回転電機の回転子巻線端部の冷却装置 |
| JPH11252830A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子 |
| CN102290922A (zh) * | 2011-09-06 | 2011-12-21 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 一种双馈风力发电机 |
| CN102611222A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-25 | 北京交通大学 | 自带齿轮式搅风结构的电机通风系统 |
| CN202663224U (zh) * | 2012-05-09 | 2013-01-09 | 上海颢源新能源科技有限公司 | 永磁水冷盘式电机 |
| CN203387362U (zh) * | 2013-07-04 | 2014-01-08 | 无锡东元电机有限公司 | 一种带有水套冷却机构的发电机 |
| CN104065186A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-24 | 新疆金风科技股份有限公司 | 一种用于电机的定子、电机及其通风冷却方法 |
| CN204559257U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-12 | 哈尔滨理工大学 | 定子通风回路式永磁电机 |
-
2015
- 2015-04-29 CN CN201510211401.6A patent/CN104821669B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4352034A (en) * | 1980-12-22 | 1982-09-28 | General Electric Company | Stator core with axial and radial cooling for dynamoelectric machines wth air-gap stator windings |
| DE3334501A1 (de) * | 1982-09-25 | 1984-03-29 | Fuji Electric Co., Ltd., Kawasaki, Kanagawa | Verfahren zur herstellung lamellierter eisenkerne fuer elektrische maschinen und apparate und danach hergestellte anordnung eines lamellierten eisenkernes |
| JPH10155250A (ja) * | 1996-11-25 | 1998-06-09 | Fuji Electric Co Ltd | 回転電機の回転子巻線端部の冷却装置 |
| JPH11252830A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-17 | Mitsubishi Electric Corp | 回転電機の固定子 |
| CN102290922A (zh) * | 2011-09-06 | 2011-12-21 | 永济新时速电机电器有限责任公司 | 一种双馈风力发电机 |
| CN102611222A (zh) * | 2012-02-22 | 2012-07-25 | 北京交通大学 | 自带齿轮式搅风结构的电机通风系统 |
| CN202663224U (zh) * | 2012-05-09 | 2013-01-09 | 上海颢源新能源科技有限公司 | 永磁水冷盘式电机 |
| CN203387362U (zh) * | 2013-07-04 | 2014-01-08 | 无锡东元电机有限公司 | 一种带有水套冷却机构的发电机 |
| CN104065186A (zh) * | 2014-06-13 | 2014-09-24 | 新疆金风科技股份有限公司 | 一种用于电机的定子、电机及其通风冷却方法 |
| CN204559257U (zh) * | 2015-04-29 | 2015-08-12 | 哈尔滨理工大学 | 定子通风回路式永磁电机 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105226851A (zh) * | 2015-10-21 | 2016-01-06 | 哈尔滨理工大学 | 一种提高核电发电机绝缘寿命的周向非均匀开槽的定子 |
| CN105226851B (zh) * | 2015-10-21 | 2018-01-19 | 哈尔滨理工大学 | 一种提高核电发电机绝缘寿命的周向非均匀开槽的定子 |
| CN110474484A (zh) * | 2019-09-24 | 2019-11-19 | 上海电气集团上海电机厂有限公司 | 一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构 |
| CN110474484B (zh) * | 2019-09-24 | 2024-05-14 | 上海电气集团上海电机厂有限公司 | 一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104821669B (zh) | 2017-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108711964B (zh) | 一种具有内置多级风扇式双路自循环通风冷却系统的永磁电动机 | |
| CN103269138B (zh) | 电机多内腔u型冷却系统 | |
| CN105939070B (zh) | 一种利于散热的抽风式汽轮发电机定子 | |
| CN105680602B (zh) | 一种便于流体流动的电机 | |
| CN107147260A (zh) | 一种具有混合冷却结构的轴向永磁辅助径向磁阻高速电机 | |
| CN207150378U (zh) | 一种具有混合冷却结构的轴向永磁辅助径向磁阻高速电机 | |
| ES2702119T3 (es) | Motor de imán permanente, compresor de refrigeración y unidad de aire acondicionado | |
| CN104935140B (zh) | 起重机用外转子永磁同步电机的冷却系统 | |
| CN108649749B (zh) | 具有注水型绕组和多向自循环通风系统的开关磁阻电机 | |
| CN106026450B (zh) | 具有水冷式定子和内部风扇式转子的汽轮发电机冷却系统 | |
| CN113346678B (zh) | 具有多级轴流-离心式通风冷却系统的混合励磁汽轮发电机 | |
| CN204559258U (zh) | 用于提高定子端部铁心冷却效果的汽轮发电机 | |
| CN107659018A (zh) | 一种加强电机端部冷却的可拆卸式热管冷却结构 | |
| CN104821669B (zh) | 定子通风回路式永磁电机 | |
| CN205753695U (zh) | 一种利于散热的环绕绕组凹槽式水轮发电机定子 | |
| CN205791837U (zh) | 一种利于散热的抽风式汽轮发电机定子 | |
| CN104578649A (zh) | 一种具有弧形导风板的轴向分段式电机转子 | |
| CN208539671U (zh) | 一种自冷却电机转子 | |
| CN204290622U (zh) | 一种电机通风散热结构 | |
| CN204559257U (zh) | 定子通风回路式永磁电机 | |
| CN104901480B (zh) | 具有环绕水冷式定子端部铁心冷却系统的隐极发电机 | |
| CN110838765A (zh) | 一种同步调相机定子冷却系统 | |
| CN203387364U (zh) | 使用导热管增强电机冷却效果的结构 | |
| CN206865307U (zh) | 一种新型具有内部冷却间隙的水冷盘式永磁电机 | |
| CN203481932U (zh) | 一种防爆大功率高速电机及风机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220905 Address after: No. 885, Qingdao Road, Nantong High-tech Industrial Development Zone, Tongzhou District, Nantong City, Jiangsu Province, 226300 Patentee after: Bogu Technology (Nantong) Co.,Ltd. Address before: 150080 No. 52, Xuefu Road, Nangang District, Heilongjiang, Harbin Patentee before: HARBIN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY |
|
| TR01 | Transfer of patent right |