CN106026449A - 外转子电机冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外转子电机冷却装置，包括：设有两个导水孔的定子轴；位于定子轴外部的内水套，内水套上设有分别与两个导水孔连通的位于内水套中部的进水通道和出水通道，内水套外周上设有与两者连通的回形水道，内水套与定子轴过盈配合；外水套。水道的回形结构使电机散热更加均匀，避免了轴向上的温度梯度，从而提高了散热效率，此外，将进水通道和出水通道设置在内水套中部位置，有效的减小了内水套支撑部位的轴向尺寸，优化了电机的结构，同时也方便了水道的布局。定子轴与内水套的过盈配合，确保了两者之间连接的稳定性，也提高了两者之间的密封性，减轻了电机的重量，降低了生产成本。

Description

外转子电机冷却装置

技术领域

本发明涉及电机设备技术领域，更具体地说，涉及一种外转子电机冷却装置。

背景技术

电机是机械装置中常用的关键部件，在电机设计工作中，电机的温升问题是影响电机工作状态的主要问题。如果电机内部的温升过高，会在很大程度上减少电机绝缘材料的寿命，绝缘材料的破坏则意味着电机报废；对于永磁电机而言，一旦温升过高，永磁体材料会发生不可逆的退磁现象，该现象也意味着电机报废。

通过流水带走电机热量是目前解决温升问题的一个有效方法，就外转子电机而言，由于其定子设置在电机的内部，使得其水道的布置相对于常规电机会更加困难。而电机主要的热源恰恰在定子上，用于冷却定子所用的水道和进出水口的布置空间非常有限，所以合理的冷却水道对电机安全稳定的运行有重要的意义。

现有的外转子电机的冷却装置，定子上需要安装端盖并设置水道引入定子铁心，增加了生产成本。且无论是折返式还是螺旋式出入水口均设置在轴向的同一端部或者两端，使水管的布置具有一定的局限性，且影响了电机内部的空间。

综上所述，如何提供一种外转子电机冷却装置，以优化电机结构，改善电机内部空间及水管的布局，并降低生产成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种外转子电机冷却装置，以优化电机结构，改善电机内部空间及水管的布局，并降低生产成本。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种外转子电机冷却装置，包括：

定子轴，所述定子轴上开设有两个导水孔；

设置在所述定子轴外部的内水套，所述内水套上设置有分别与两个所述导水孔连通的进水通道和出水通道，所述进水通道和所述出水通道设置在所述内水套的中部，所述内水套的外周上设置有与两者连通的水道，且所述水道为回形水道，所述内水套与所述定子轴过盈配合；

设置在所述内水套外部的外水套。

优选的，所述定子轴的端部设置有轴向的注水孔和出水孔。

优选的，所述水道的转角设置为圆弧转角，以降低水流阻力。

优选的，所述进水通道和所述出水通道分别设置在所述内水套上相邻的两个水道单元上。

优选的，所述内水套与所述外水套过盈配合，以确保连接的密封性。

本发明提供的外转子电机冷却装置，使用时，将定子轴、内水套和外水套配合安装，水流自一个导水孔流至进水通道，之后在水道内循环，并通过出水通道以及另一个导水孔流出定子轴，由于水道是回形结构分布在内水套的外周，使得电机散热更加均匀，避免了轴向上的温度梯度，从而提高了散热效率。此外，将进水通道和出水通道设置在内水套中部位置，有效的减小了内水套支撑部位的轴向尺寸，优化了电机的结构，同时也方便了水道的布局。在该外转子电机冷却装置中，定子轴与内水套过盈配合，一方面确保了两者之间连接的稳定性，另一方面也提高了两者之间的密封性，可以在省去定子安装端盖的情况下确保密封性能，避免漏液问题，从而在一定程度上减轻了电机的重量，降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的外转子电机冷却装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的外转子电机冷却装置的径向剖视图；

图3为本发明实施例提供的外转子电机冷却装置的内水套展开的结构图；

图4为本发明实施例提供的外转子电机冷却装置的内水套的结构示意图。

上图1-4中：

1为定子轴、11为注水孔、12为出水孔、13为导水孔、2为内水套、21为进水通道、22为出水通道、23为水道、3为外水套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参见图1至图4，本发明实施例提供的外转子电机冷却装置，包括定子轴1、设置在定子轴1外部的内水套2和设置在内水套2外部的外水套3，其中，内水套2上开设有进水通道21、出水通道22，定子轴1上开设有两个导水孔13，且两个导水孔13的一端分别与上述进水通道21及出水通道22连通。

此外，内水套2的外周上设置有与进水通道21和出水通道22连通的水道23，且该水道23为回形水道，即为切向往返式水道，有利于电机的均匀散热，不会在轴向形成温度梯度，进而提高了散热的效率，具体如图3的展开结构所示。作为优选的，进水通道21和出水通道22设置在内水套2的中部，位于内水套2轴向长度的中间位置，相较于原有的端部位置，设置在内水套2的中部一方面使得水道23的设置更加多样化，另一方面有效的减小了内水套2支撑部位的轴向尺寸，优化了电机的结构，增大了电机的内部空间，同时也方便了水道23的布局。水道23自进水通道21处开始沿径向延伸，并在延伸至一定长度后折回，在多次弯折回绕后延伸至出水通道22处，从而完成整个水道23的分布，使得水道23呈回形结构，有效的减小了内水套2与定子轴1接触部位的尺寸，如图1所示，内水套2上仅需要在中间部位设置支撑台，进而优化了电机内部的空间，方便了水道23的布局。

上述内水套2与定子轴1之间设置为过盈配合，从而提高两者之间的密封性，同时可以省去定子的安装端盖，使得电机的结构更加简化，并降低了生产成本。此外，外水套3设置在内水套2外部，与内水套2配合使用形成完成的水道23。当然，内水套2和外水套3之间可优先选择过盈配合，从而提高了两者之间的密封效果，避免了漏液的问题。

本申请的一个优选实施例中，定子轴1的端部设置有注水孔11和出水孔12，且两个导水孔13的另一端分别与注水孔11及出水孔12连通。作为优选的，导水孔13设置为径向的，注水孔11和出水口12设置为径向的且注水孔11和导水孔13的连接结构、出水孔12和导水孔13的连接结构的纵截面呈L型，具体如图1所示。即注水孔11与进水通道21之间通过一个导水孔13连通，出水孔12与出水通道22之间通过另一个导水孔13连通，再结合内水套2外周上的水道23，从而形成水流循环系统，且快速高效的完成降温冷却的作用。

本申请的一个实施例中，进水通道21和出水通道22分别设置在水道23中相邻的两个水道单元上，当然也可设置在同一个水道单元上，如图3所示。

在实际生产的过程中，我们可以根据不同的电机的功率值、损耗不同，可以调整水道23的数量、长度、宽度等参数。根据对冷却效果的需要不同，可以使用水或者油等不同冷却介质。进水通道21和出水通道22的位置可以根据需求进行灵活布置，可以相邻也可以分布在水道23两端等。

此外，水道23的转角处设置为圆弧转角，以降低水流阻力。当然，圆弧转角可以减小流阻，降低水泵功率，降低冷却成本。

本发明实施例提供的外转子电机冷却装置，使用时，将定子轴1、内水套2和外水套3配合安装，水流自一个导水孔13流至进水通道21，之后在水道23内循环并通过出水通道22以及另一个导水孔13流出定子轴1，由于水道23是回形结构分布在内水套2的外周，使得电机散热更加均匀，避免了轴向上的温度梯度，从而提高了散热效率。此外，将进水通道21和出水通道22设置在内水套2中部位置，有效的减小了内水套2支撑部位的轴向尺寸，优化了电机的结构，同时也方便了水道23的布局。在该外转子电机冷却装置中，定子轴1与内水套2过盈配合，一方面确保了两者之间连接的稳定性，另一方面也提高了两者之间的密封性，可以在省去定子安装端盖的情况下确保密封性能，避免漏液问题，从而在一定程度上减轻了电机的重量，降低了生产成本。

本说明书中各个实施例之间采用递进的形式进行描述，每个实施例重点说明的均是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间的相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种外转子电机冷却装置，其特征在于，包括：

定子轴(1)，所述定子轴(1)上开设有两个导水孔(13)；

设置在所述定子轴(1)外部的内水套(2)，所述内水套(2)上设置有分别与两个所述导水孔(13)连通的进水通道(21)和出水通道(22)，所述进水通道(21)和所述出水通道(22)设置在所述内水套(2)的中部，所述内水套(2)的外周上设置有与两者连通的水道(23)，且所述水道(23)为回形水道，所述内水套(2)与所述定子轴(1)过盈配合；

设置在所述内水套(2)外部的外水套(3)。

2.根据权利要求1所述的外转子电机冷却装置，其特征在于，所述定子轴(1)的端部设置有轴向的注水孔(11)和出水孔(12)。

3.根据权利要求1或2所述的外转子电机冷却装置，其特征在于，所述水道(23)的转角设置为圆弧转角，以降低水流阻力。

4.根据权利要求1或2所述的外转子电机冷却装置，其特征在于，所述进水通道(21)和所述出水通道(22)分别设置在所述内水套(2)上相邻的两个水道单元上。

5.根据权利要求1或2所述的外转子电机冷却装置，其特征在于，所述内水套(2)与所述外水套(3)过盈配合，以确保连接的密封性。