CN105914983B - 一种内嵌散热式永磁同步电机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内嵌散热式永磁同步电机，包括轴承和笼型转子，轴承的左端连接有风扇，笼型转子被内端盖和前端盖包裹在内部，内端盖和前端盖的底部设置有下机座散热片和上机座散热片；定子绕组环绕笼型转子的外表面布置有一周，定子铁芯环绕定子绕组的外表面布置有一周，定子绕组内部布置有一圈热导管，热导管贯穿内端盖与风扇接触，同时热导管与内端盖和前端盖的底部接触，本发明同时还提供了一种内嵌散热式永磁同步电机的使用方法；本发明具有如下的有益效果：可以通过热导管直接将热量传导出内端盖和前端盖，在风扇外部集中风冷；因为定子绕组即热源直接与热导管接触，所以其冷却效果大幅提高，可以使电机的功率密度大幅提高。
Description
技术领域
本发明是一种内嵌散热式永磁同步电机及其使用方法，属于电机设备领域。
背景技术
近年来，随着电力电子技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电动机得以迅速的推广应用。与传统的电励磁同步电机相比，永磁同步电机,特别是稀土永磁同步电机具有损耗少、效率高、节电效果明显的优点。永磁同步电动机以永磁体提供励磁，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电动机运行的可靠性；又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电动机的效率和功率密度，因而它是近几年研究较多并在各个领域中应用越来越广泛的一种电动机。在节约能源和环境保护日益受到重视的今天，对其研究就显得非常必要。
但在实际使用的时候，高功率时电机发热严重，这导致电机功率密度提不上去，不得不增加电机体积及散热装置；因此散热对于提高电机功率密度非常重要，目前的散热有三种方法：1）水循环，通过电机定子内置水路循环散热：2）油循环，通过电机定子内置油路循环散热；3）热导管散热，通过铺设于定子表明的热导管，将热量导出进行风冷；这三种方法中前两者结构较复杂，后一种因受定子导热性能影响效果不太理想。
因为热源来自定子内部的绕组，其热量需经过定子及绕组与定子之间的气隙才能传导到定子体及定子表面，因此水循环和油循环都是冷却定子，而导热管从定子表面冷却，这些方法都不够直接，效果不好，影响功率密度提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种内嵌散热式永磁同步电机及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题,本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种内嵌散热式永磁同步电机，包括轴承、笼型转子、定子绕组、定子铁芯和热导管，所述轴承安装在笼型转子的左侧，所述轴承的左端连接有风扇，所述笼型转子被内端盖和前端盖包裹在内部，所述内端盖和前端盖通过底座连接固定，所述前端盖的右端连接有皮带轮，所述内端盖和前端盖的底部设置有下机座散热片和上机座散热片；所述定子绕组环绕笼型转子的外表面布置有一周，所述定子铁芯环绕定子绕组的外表面布置有一周，所述定子绕组内部布置有一圈热导管，所述热导管贯穿内端盖与风扇接触，同时所述热导管与内端盖和前端盖的底部接触。
进一步地，所述轴承通过内端盖固定，所述内端盖的左端连接有风扇罩，所述风扇安装在风扇罩内。
进一步地，所述下机座散热片通过焊接的方式焊接在内端盖和前端盖的底部，所述上机座散热片通过焊接的方式焊接在下机座散热片的前侧，所述下机座散热片和上机座散热片用于笼型转子、定子铁芯和定子绕组工作时的散热。
进一步地，所述热导管为一种耐腐蚀的软管，所述热导管的材料为聚四氟乙烯、碳纤维和橡胶。
一种内嵌散热式永磁同步电机使用方法，包括以下步骤：
1）在围绕笼型转子做定子绕组时，同时布入热导管，让定子绕组围绕在热导管周围，下线后用绝缘导热材料封注固定；
2）使热导管与风扇以及内端盖和前端盖的底部接触，使笼型转子固定在轴承上，然后焊接固定内端盖、前端盖、下机座散热片和上机座散热片。
3）进行使用，在实际使用的时候，通过热导管直接将热量传导出内端盖和前端盖，在风扇外部集中风冷；因为定子绕组即热源直接与热导管接触，所以其冷却效果大幅提高。
本发明的有益效果：本发明的一种内嵌散热式永磁同步电机及其使用方法，可以通过热导管直接将热量传导出内端盖和前端盖，在风扇外部集中风冷；因为定子绕组即热源直接与热导管接触，所以其冷却效果大幅提高，可以使电机的功率密度大幅提高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种内嵌散热式永磁同步电机的结构示意图；
图2为本发明一种内嵌散热式永磁同步电机的热导管与定子绕组连接示意图；
图中： 1-轴承、2-风扇、3-风扇罩、4-底座、5-内端盖、6-笼型转子、7-定子绕组、8-前端盖、9-皮带轮、10-下机座散热片、11-上机座散热片、12-定子铁芯、13-热导管。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种内嵌散热式永磁同步电机，包括轴承1、笼型转子6、定子绕组7、定子铁芯12和热导管13，轴承1安装在笼型转子6的左侧，轴承1的左端连接有风扇2，笼型转子6被内端盖5和前端盖8包裹在内部，内端盖5和前端盖8通过底座4连接固定，前端盖8的右端连接有皮带轮9，内端盖5和前端盖8的底部设置有下机座散热片10和上机座散热片11。
定子绕组7环绕笼型转子6的外表面布置有一周，定子铁芯12环绕定子绕组7的外表面布置有一周，定子绕组7内部布置有一圈热导管13，热导管13贯穿内端盖5与风扇接触，同时热导管13与内端盖5和前端盖8的底部接触。
轴承1通过内端盖5固定，内端盖5的左端连接有风扇罩3，风扇2安装在风扇罩3内，下机座散热片10通过焊接的方式焊接在内端盖5和前端盖8的底部，上机座散热片11通过焊接的方式焊接在下机座散热片10的前侧，下机座散热片10和上机座散热片11用于笼型转子6、定子铁芯12和定子绕组7工作时的散热，热导管13为一种耐腐蚀的软管，热导管13的材料为聚四氟乙烯、碳纤维和橡胶。
做为本发明的一个实施例：本发明提供一种内嵌散热式永磁同步电机使用方法，包括以下步骤：
1）在围绕笼型转子6做定子绕组7时，同时布入热导管13，让定子绕组7围绕在热导管13周围，下线后用绝缘导热材料封注固定；
2）使热导管13与风扇以及内端盖5和前端盖8的底部接触，使笼型转子6固定在轴承上，然后焊接固定内端盖5、前端盖8、下机座散热片10和上机座散热片11。
3）进行使用，在实际使用的时候，通过热导管13直接将热量传导出内端盖5和前端盖8，在风扇外部集中风冷；因为定子绕组7即热源直接与热导管13接触，所以其冷却效果大幅提高。
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,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (1)
1.一种内嵌散热式永磁同步电机，包括轴承、笼型转子、定子绕组、定子铁芯和热导管，其特征在于：所述轴承安装在笼型转子的左侧，所述轴承的左端连接有风扇，所述笼型转子被内端盖和前端盖包裹在内部，所述内端盖和前端盖通过底座连接固定，所述前端盖的右端连接有皮带轮，所述内端盖和前端盖的底部设置有下机座散热片和上机座散热片；
所述定子绕组环绕笼型转子的外表面布置有一周，所述定子铁芯环绕定子绕组的外表面布置有一周，所述定子绕组内部布置有一圈热导管，所述热导管贯穿内端盖与风扇接触，同时所述热导管与内端盖和前端盖的底部接触；
所述轴承通过内端盖固定，所述内端盖的左端连接有风扇罩，所述风扇安装在风扇罩内；
所述下机座散热片通过焊接的方式焊接在内端盖和前端盖的底部，所述上机座散热片通过焊接的方式焊接在下机座散热片的前侧，所述下机座散热片和上机座散热片用于笼型转子、定子铁芯和定子绕组工作时的散热；
所述热导管为一种耐腐蚀的软管，所述热导管的材料为聚四氟乙烯、碳纤维和橡胶；
所述内嵌散热式永磁同步电机的制造方法，包括以下步骤：
1）在围绕笼型转子做定子绕组时，同时布入热导管，让定子绕组围绕在热导管周围，下线后用绝缘导热材料封注固定；
2）使热导管与风扇以及内端盖和前端盖的底部接触，使笼型转子固定在轴承上，然后焊接固定内端盖、前端盖、下机座散热片和上机座散热片；
3）进行使用，在实际使用的时候，通过热导管直接将热量传导出内端盖和前端盖，在风扇外部集中风冷。
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