CN107370292A - 永磁发电机的冷却装置 - Google Patents

永磁发电机的冷却装置 Download PDF

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许永久
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Abstract

本发明提供一种永磁发电机的冷却装置，永磁发电机的转轴一端固定有离心风扇，所述离心风扇外套设有导流罩，所述导流罩沿所述永磁发电机的转轴的轴线方向向所述永磁发电机的定子的外侧壁延伸预设长度，所述导流罩用于将经过所述离心风扇离散的气流导向所述定子的外侧壁。本发明提供的永磁发电机的冷却装置，通过在永磁发电机的转轴上设置离心风扇进行散热，离心风扇体积小，节省了车辆空间。

Description

永磁发电机的冷却装置
技术领域
本发明涉及一种冷却装置，尤其涉及一种永磁发电机的冷却装置。
背景技术
内燃机轨道车辆多采用永磁发电机为整车进行供电，永磁发电机运行时往往存在发热现象，而发热会影响供电的效率，甚至会造成永磁发电机的磨损。
目前，永磁发电机多采用冷却水作为冷却介质，图1为现有技术中永磁发电机的水冷系统结构示意图。如图1所示的水冷系统，需设置专门的供液装置100为永磁发电机200提供冷却水，冷却水进入永磁发电机200的内部管路对永磁发电机200进行冷却，此时还需设置水泵300将使用后的冷却水排出。
然而上述水冷系统体积较大。
发明内容
本发明提供一种永磁发电机的冷却装置，通过离心风扇进行散热，体积小，节省了车辆空间。
本发明提供一种永磁发电机的冷却装置，所述永磁发电机的转轴一端固定有离心风扇，所述离心风扇外套设有导流罩，所述导流罩沿所述永磁发电机的转轴的轴线方向向所述永磁发电机的定子的外侧壁延伸预设长度，所述导流罩用于将经过所述离心风扇离散的气流导向所述定子的外侧壁。
进一步地，所述定子两端设置有端盖，靠近所述离心风扇的端盖与所述导流罩形成一容置腔体，所述离心风扇设置在所述容置腔体内。
进一步地，所述导流罩远离所述离心风扇的一端设置有通风口，所述通风口用于向所述容置腔体内通入气体。
进一步地，所述永磁发电机还包括转子，所述转子套设于所述定子内，所述转轴套设于所述转子内。
进一步地，所述永磁发电机的冷却装置还包括：散热片，所述散热片的第一边固定在所述定子的外侧壁上，所述散热片的第二边与所述转轴的轴线之间的距离小于所述导流罩的半径。
进一步地，所述散热片沿所述定子的圆周均匀设置。
进一步地，所述散热片为铝合金材质。
进一步地，所述离心风扇包括：底盘，所述底盘上环设有扇叶；所述底盘固定在所述转轴上。
进一步地，所述扇叶的形状为矩形，所述扇叶的安装方式包括：前弯曲型或后弯曲型。
本发明提供的永磁发电机的冷却装置，永磁发电机的转轴一端固定有离心风扇，所述离心风扇外套设有导流罩，所述导流罩沿所述永磁发电机的转轴的轴线方向向所述永磁发电机的定子的外侧壁延伸预设长度，所述导流罩用于将经过所述离心风扇离散的气流导向所述定子的外侧壁。本发明提供的永磁发电机的冷却装置，通过在永磁发电机的转轴上设置离心风扇进行散热，体积小，节省了车辆空间。
附图说明
图1为现有技术中永磁发电机的水冷系统结构示意图；
图2为本发明提供的一种永磁发电机的冷却装置的结构示意图；
图3为本发明提供的导流罩的结构示意图；
图4为本发明提供的另一种的永磁发电机的冷却装置的结构示意图；
图5为本发明提供的永磁发电机的内部结构示意图；
图6为本发明提供的离心风扇的结构示意图。
附图标记说明：
1-永磁发电机；
2-转轴；
3-离心风扇；
4-导流罩；
5-端盖；
6-通风口；
7-散热片；
11-定子；
12-转子；
31-底盘；
32-扇叶。
具体实施方式
本发明提供一种永磁发电机的冷却装置，图2为本发明提供的一种永磁发电机的冷却装置的结构示意图。如图2所示，永磁发电机1的转轴2上固定有离心风扇3，离心风扇3外套设有导流罩4，导流罩4沿永磁发电机1的转轴2的轴线方向向永磁发电机1的定子11的外侧壁延伸，导流罩4用于将经过离心风扇3离散的气流导向定子11的外侧壁。
具体的，永磁发电机1内部设置有磁体，外部杂质进入发电机内易造成电磁干扰，影响永磁发电机的正常供电，因此，永磁发电机1例如可以是密封结构。
同时，永磁发电机1用于内燃机轨道车辆，对整车进行供电，采用离心风扇散热的方式无需增加制冷系统，降低了维护成本，减小了永磁发电机的重量，提高了车辆的集成度，节约了车辆空间。
离心风扇3可将气流从轴向吸入后利用离心力向圆周方向离散，从而可改变气体的流动方向。
导流罩4可用于进一步改变经离心风扇离散后气体的流向，离心风扇3固定在转轴2上，将导流罩4套设在离心风扇3外，可将经离心风扇3离散后的气流导向定子11的外侧面，实现了对定子11的冷却。
导流罩4的半径可大于定子11的半径。导流罩4可以是沿永磁发电机1的转轴2的轴线方向向永磁发电机1的定子11的外侧壁延伸预设距离，该预设距离例如可以是小于定子11的长度，该预设距离可根据定子的散热要求计算得到，本发明不对该预设距离进行限制。
该冷却装置使用时，只需启动永磁发电机1，则转轴2开始转动，并带动离心风扇3转动，使得导流罩4内的气流向离心风扇3的周围离散，导流罩4将离散后的气流导向定子11的外侧壁，实现了对定子11的冷却。
本发明提供的永磁发电机的冷却装置，转轴2上固定有离心风扇3，离心风扇3外套设有导流罩4，导流罩4沿永磁发电机1的转轴2的轴线方向向永磁发电机1的定子11的外侧壁延伸，导流罩4用于将经过离心风扇3离散的气流导向定子11的外侧壁。本发明提供的永磁发电机的冷却装置，通过在永磁发电机的转轴2上设置离心风扇3进行散热，离心风扇3体积较小，节省了车辆空间。
如图1所示，定子11的两端设置有端盖5，靠近离心风扇3的端盖5与导流罩4形成一容置腔体，离心风扇3设置在该容置腔体内。
具体的，端盖5可用于密封永磁发电机1，可将端盖5固定在定子11两端，避免了杂质进入永磁发电机1内。
离心风扇可设置在端盖5与导流罩4形成的容置腔体内，该容置腔体开口朝向定子11的外侧壁，从而可将气流沿开口导向定子11的外侧壁，实现了对定子11的冷却。
本发明提供的永磁发电机的冷却装置，通过设置端盖5，对永磁发电机密封，降低了杂质进入永磁发电机内引起电磁干扰。端盖5还可用于将发电机的定子、转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，再通过接线端子引出，接在回路中，以产生电流供列车使用。
图3为本发明提供的导流罩的结构示意图。如图3所示，导流罩4远离离心风扇3的一端设置有通风口6，通风口6用于向该容置腔体内通入气体。
具体的，导流罩4例如可以是圆柱形罩，该圆柱形罩可以是固定在转轴2上，且开口朝向定子11的外侧壁，从而可将气流沿开口导向定子11的外侧壁，实现了对定子11的冷却。
该导流罩4的底部例如可以设置有通风口6，通风口6可用于向容置腔体内通入气体，且通风口6可以是1个或多个。
当通风口6为1个时，1个通风口6例如可以是设置在导流罩4的正中位置，将通风口6设置在导流罩4的正中，可使得气流均匀通过通风口6进入该容置腔体内。
当通风口6为多个时，多个通风口6例如可以是绕转轴2均匀设置在导流罩4底部，将多个通风口6绕转轴2均匀设置，可使得气流均匀通过通风口6进入该容置腔体内。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，可在导流罩4底部设置通风口，为离心风扇提供了气流，提高了该冷却装置的冷却效率。
图4为本发明提供的永磁发电机的内部结构示意图。如图4所示，永磁发电机1还可包括转子12，所述转子12套设于定子11内，转轴2套设于转子12内。
定子11可包括：定子铁芯和绕组。
转子12可包括：转子铁芯，转子铁芯固定于转轴2上，形成转子组件，且转子铁芯套设于定子铁芯内。
端盖5可用于连接固定永磁发电机1的定子11、转子12，使转子12能在定子11中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，以产生电流供车辆使用。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，转子12可在定子11中旋转，为车辆供电，该永磁发电机体积小，节约了车辆空间。
本发明还提供一种永磁发电机的冷却装置。图5为本发明提供的另一种永磁发电机的冷却装置。如图5所示，在图2的基础上，该冷却装置还可包括：散热片7，散热片7的第一边固定在定子11的外侧壁上，散热片7的第二边与转轴2的轴线之间的距离小于导流罩4的半径。
具体的，定子11的外侧壁还可设置散热片7，散热片7例如可通过导热硅脂固定在定子11表面，使定子11发出的热量更有效地传导到散热片7上，再经散热片7散发到周围空气中去，实现了对定子11的冷却。
导流罩4例如可沿转轴2的轴线方向向散热片7的第二边延伸，从而可使得导流罩4将气流导向散热片7，提高了散热片7的散热效率，进一步实现了对定子11的冷却。
该冷却装置使用时，可先启动永磁发电机1，使得转轴2开始转动，并带动离心风扇3转动，使得导流罩4内的气流向离心风扇3的周围离散，导流罩4将离散后的气流导向散热片7，提高了散热片7的散热效率，进一步实现了对定子11的冷却。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，通过设置散热片7，进一步提高了冷却效率。
如图5所示，散热片7可沿定子11的圆周均匀设置。
具体的，散热片7例如可以为多个，多个散热片7可沿定子11的圆周呈辐射状分布。
均匀设置的散热片可将定子11散发出的热量均匀散发到周围空气中，散热片7呈辐射状分布，进一步提高了散热效率。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，通过设置散热片7，可将定子7产生的热量散发到空气中，与离心风扇3配合使用，提高了冷却效率。
可选的，散热片7例如可以是铝合金材质。
铝合金材质的散热片7质量轻，导热性良好，且成本较低。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，散热片采用铝合金材质，提高了散热片的散热效率，同时降低了成本。
本发明还提供一种离心风扇，图6为本发明提供的离心风扇的结构示意图，如图6所示，离心风扇3可包括：底盘31，底盘31上环设有扇叶32；底盘31固定在转轴2上。
具体的，转轴2穿过底盘31，且底盘31与转轴2固定连接在一起，从而当转轴2旋转时，底盘31随之旋转。
借助转轴2的高速旋转，从通风口6吸入的空气通过扇叶32之间的外周向外侧排出，周向排出的气流经导流罩4导向定子表面进行冷却散热。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，通过设置离心风扇3，改变了气流方向，提高了冷却效率。
同时，该离心风扇3的底盘31固定在转轴2上，通过转轴带动离心风扇旋转，从而无需对离心风扇3进行供电，节约了能源。
可选的，扇叶32的形状例如可以是矩形，扇叶32的安装方式例如可包括：前弯曲型或后弯曲型。
具体的，扇叶32例如可以是多个，多个扇叶32绕转轴2均匀分布，从而可将由通风口6吸入的气流均匀排出。
扇叶32方式为前弯曲形或后弯曲型，可使得扇叶32的气流导向能力更强，避免了气流从轴向排出。
可选的，扇叶32顶部可设置一强化环，该强化环可连接全部扇叶32，以防止扇叶32在运转过程中变形，同时强化环还可进一步防止气流从轴向排出。
扇叶32的材质例如可以是塑料或金属等。
本实施例提供的永磁发电机的冷却装置，通过将离心风扇3的扇叶32设置为弯曲形，提高了离心风扇3的气流导向能力，进一步提高了该冷却装置的冷却效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种永磁发电机的冷却装置，其特征在于，所述永磁发电机的转轴一端固定有离心风扇，所述离心风扇外套设有导流罩，所述导流罩沿所述永磁发电机的转轴的轴线方向向所述永磁发电机的定子的外侧壁延伸预设长度，所述导流罩用于将经过所述离心风扇离散的气流导向所述定子的外侧壁。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述定子的两端设置有端盖，靠近所述离心风扇的端盖与所述导流罩形成一容置腔体，所述离心风扇设置在所述容置腔体内。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述导流罩远离所述离心风扇的一端设置有通风口，所述通风口用于向所述容置腔体内通入气体。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述永磁发电机还包括转子，所述转子套设于所述定子内，所述转轴套设于所述转子内。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：散热片，所述散热片的第一边固定在所述定子的外侧壁上，所述散热片的第二边与所述转轴的轴线之间的距离小于所述导流罩的半径。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述散热片沿所述定子的圆周均匀设置。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述散热片为铝合金材质。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述离心风扇包括：底盘，所述底盘上环设有扇叶；所述底盘固定在所述转轴上。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扇叶的形状为矩形，所述扇叶的安装方式包括：前弯曲型或后弯曲型。
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