CN105896825A - 一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,包括水箱、叶轮、电磁绕组定子、蜗壳、防锈金属隔膜、永磁铁转子及电机轴;电机轴的一端外接电机,电机轴的另一端与叶轮同轴连接,电机轴内设有中心孔,永磁铁转子同轴设置在电机轴上,防锈金属隔膜同轴设置在永磁铁转子的外部,电磁绕组定子同轴设置在防锈金属隔膜的外部;叶轮设置在蜗壳内,蜗壳与水箱连通,电机轴、永磁铁转子、防锈金属隔膜及中心孔形成一个环形的电机内部冷却腔道,电机内部冷却腔道与水箱连通。本发明的冷却效果好,有效减少振动和噪音;电机结构密闭化,有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入、提高可靠性和环境适应性。
Description
技术领域
本发明涉及无刷电机自冷却技术,尤其涉及一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统。
背景技术
现在大功率无刷电机(内部永磁体电马达)运用越来越广泛,尤其是电动汽车的出现与普及,大功率无刷电机(内部永磁体电马达)更是不可或缺。但是为了确保无刷电机(内部永磁体电马达)及设备(如电动汽车)的可靠性与安全性,良好的冷却系统是不可或缺的。
目前的电机没有冷却系统或只有风冷系统,冷却效果不明显,并且使得电机不能密闭,环境适应性差、噪音和振动显著。
发明内容
本发明的目的:提供一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,构成一个由内而外的水循环系统,达到良好的降温目的,能用于电动自行车、电动汽车、工业用等工作时间长、功率大的无刷电机(内部永磁体电马达)的冷却。
为了实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,包括水箱、叶轮、电磁绕组定子、蜗壳、防锈金属隔膜、永磁铁转子及电机轴;所述的电机轴的一端外接电机,所述的电机轴的另一端与所述的叶轮同轴连接,所述的叶轮与所述的电机轴同步转动;所述的电机轴内设有中心孔,所述的中心孔与所述的电机轴同轴设置;所述的永磁铁转子同轴设置在所述的电机轴上,所述的防锈金属隔膜同轴设置在所述的永磁铁转子的外部,所述的电磁绕组定子同轴设置在所述的防锈金属隔膜的外部;所述的叶轮设置在所述的蜗壳内,所述的蜗壳位于所述的防锈金属隔膜的一侧,所述的中心孔的一端位于所述的蜗壳内,所述的中心孔的另一端位于所述的防锈金属隔膜内,所述的蜗壳与所述的水箱连通,所述的电机轴、永磁铁转子、防锈金属隔膜及中心孔形成一个环形的电机内部冷却腔道,所述的电机内部冷却腔道与所述的水箱连通。
上述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其中,所述的中心孔上设有多个侧孔,所述的多个侧孔为2-3个,所述的侧孔连通所述的中心孔与所述的电机内部冷却腔道,形成一个回路。
上述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其中,所述的电机轴上设有两个轴承,位于所述的防锈金属隔膜的两侧,所述的轴承与所述的电机轴同轴设置。
上述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其中,所述的轴承通过密封环与所述的防锈金属隔膜密封连接。
本发明的冷却效果远远好于风冷,有效减少风冷叶片所产生的振动和噪音;由于无需风冷,故可将电机结构密闭化,有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入、提高可靠性和环境适应性。
附图说明
图1是本发明基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统的剖视图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本发明的实施例。
请参见附图1所示,一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,包括水箱1、叶轮2、电磁绕组定子4、蜗壳8、防锈金属隔膜9、永磁铁转子11及电机轴12;所述的电机轴12的一端外接电机,所述的电机轴12的另一端与所述的叶轮2同轴连接,所述的叶轮2与所述的电机轴12同步转动;所述的电机轴12内设有中心孔7,所述的中心孔7与所述的电机轴12同轴设置;所述的永磁铁转子1同轴设置在所述的电机轴12上,所述的防锈金属隔膜9同轴设置在所述的永磁铁转子11的外部,所述的电磁绕组定子4同轴设置在所述的防锈金属隔膜9的外部;所述的叶轮2设置在所述的蜗壳8内,所述的蜗壳8位于所述的防锈金属隔膜9的一侧,所述的中心孔7的一端位于所述的蜗壳8内,所述的中心孔7的另一端位于所述的防锈金属隔膜9内,所述的蜗壳8与所述的水箱1连通,所述的电机轴12、永磁铁转子11、防锈金属隔膜9及中心孔7形成一个环形的电机内部冷却腔道10,所述的电机内部冷却腔道10与所述的水箱1连通。
所述的中心孔7上设有多个侧孔6,所述的多个侧孔6优选为2-3个,所述的侧孔6连通所述的中心孔7与所述的电机内部冷却腔道10,形成一个回路。
所述的电机轴12上设有两个轴承5,位于所述的防锈金属隔膜9的两侧,所述的轴承5与所述的电机轴12同轴设置。
所述的轴承5通过密封环3与所述的防锈金属隔膜9密封连接。
本发明无需任何外界动力源与附加冷却流道,仅仅通过巧妙利用电机内部部件建立冷却系统腔道与动力源。当电机运行时,电机轴12转动,带动固定在电机轴12尾端的叶轮2,冷却液随叶轮2一起旋转。通过旋转的叶轮2把能量传给冷却液,使冷却液的动能、位能、压能增加,从蜗壳8压出进入到水箱1中,而叶轮2的中心处由于冷却液被甩出而压力降低,电机内部冷却腔道10内的液体在叶轮2中心的压差作用下经中心孔被吸入蜗壳8中,从而构成了整个冷却系统回路,将电机内部的热量通过冷却液带出去,在外部的大水箱内冷却散热。
防锈金属隔膜9将电机的电气部分与冷却水完全隔离,并与电机轴12、永磁铁转子11、密封环3、中心孔7、侧孔6制造出一个电机内部冷却腔道10。并能通过金属薄壁将电磁绕组定子4产生的热量传给冷却液。中心孔7的作用是:在叶轮2旋转时,使叶轮2的中心处产生负压,将冷却液通过中心孔7从电机的冷却腔到10中不断吸出并压入水箱1,维持整个水循环系统持续工作。
本发明由于冷却效果明显,使得无刷电机(内部永磁体电马达)的寿命与可靠性得到很大的提高。由于无需风冷,使得无刷电机(内部永磁体电马达)结构密闭化,有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入有很强的防水性和环境适应性。并且噪音与振动也有明显的减小。
综上所述,本发明的冷却效果远远好于风冷,有效减少风冷叶片所产生的振动和噪音;由于无需风冷,故可将电机结构密闭化,有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入、提高可靠性和环境适应性。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (4)
1.一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其特征在于:包括水箱、叶轮、电磁绕组定子、蜗壳、防锈金属隔膜、永磁铁转子及电机轴;所述的电机轴的一端外接电机,所述的电机轴的另一端与所述的叶轮同轴连接,所述的叶轮与所述的电机轴同步转动;所述的电机轴内设有中心孔,所述的中心孔与所述的电机轴同轴设置;所述的永磁铁转子同轴设置在所述的电机轴上,所述的防锈金属隔膜同轴设置在所述的永磁铁转子的外部,所述的电磁绕组定子同轴设置在所述的防锈金属隔膜的外部;所述的叶轮设置在所述的蜗壳内,所述的蜗壳位于所述的防锈金属隔膜的一侧,所述的中心孔的一端位于所述的蜗壳内,所述的中心孔的另一端位于所述的防锈金属隔膜内,所述的蜗壳与所述的水箱连通,所述的电机轴、永磁铁转子、防锈金属隔膜及中心孔形成一个环形的电机内部冷却腔道,所述的电机内部冷却腔道与所述的水箱连通。
2.根据权利要求1所述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其特征在于:所述的中心孔上设有多个侧孔,所述的多个侧孔为2-3个,所述的侧孔连通所述的中心孔与所述的电机内部冷却腔道,形成一个回路。
3.根据权利要求1所述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其特征在于:所述的电机轴上设有两个轴承,位于所述的防锈金属隔膜的两侧,所述的轴承与所述的电机轴同轴设置。
4.根据权利要求3所述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统,其特征在于:所述的轴承通过密封环与所述的防锈金属隔膜密封连接。
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CN111556694A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-18 | 苏州市通准精密塑胶五金有限责任公司 | 一种散热片 |
CN111917210A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-10 | 浙江向阳齿轮机电有限公司 | 一种电机转子和电机 |
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