CN107404192A - 一种带水冷散热的开关磁阻电机 - Google Patents

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张刚
杜成涛
程军辉
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Abstract

本发明公开了一种带水冷散热的开关磁阻电机，包括防尘罩、风扇、电机外壳、定子、水冷仓、转子、转轴、底座和换热仓，所述电机外壳固定安装在底座上，前端盖固定安装在电机外壳的前端，后端盖固定安装在电机外壳的后端，防尘罩固定安装在电机外壳的前端，转轴通过轴承旋转安装在电机外壳的内腔中，带有励磁丝圈的定子固定安装在水冷仓的内壁上，转子固定安装在转轴的中间，换热仓与水泵均固定安装在底座的底部，所述带水冷散热的开关磁阻电机通过水冷循环系统并结合风冷对电机内部进行冷却降温，大大提高了电机内的冷却效果。

Description

一种带水冷散热的开关磁阻电机
技术领域
本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种带水冷散热的开关磁阻电机。
背景技术
开关磁阻电机是一种新型调速电机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单坚固，调速范围宽，调速性能优异，且在整个调速范围内都具有较高效率，系统可靠性高。主要有开关磁阻电机、功率变换器、控制器与位置检测器四部分组成。控制器内包含控制电路与功率变换器，而转子位置检测器则安装在电机的一端，开关磁阻电机结构简单，性能优越，可靠性高，覆盖功率范围10W～5MW的各种高低速驱动调速系统。使的开关磁阻电机存在许多潜在的领域，在各种需要调速和高效率的场合均能得到广泛使用。
电机的转子高速转动时会产生热量，这些热量若不及时散出则会对电机内部产生不良影响，降低电机使用效率与系统运行的稳定性，而目前电机散热大部分都采用风冷，散热效率低下，同时增加了输出轴的能耗。
发明内容
本发明为克服上述情况不足，旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种带水冷散热的开关磁阻电机，包括防尘罩、风扇、电机外壳、定子、水冷仓、转子、转轴、底座和换热仓，所述电机外壳固定安装在底座上，前端盖固定安装在电机外壳的前端，后端盖固定安装在电机外壳的后端，防尘罩固定安装在电机外壳的前端，转轴通过轴承旋转安装在电机外壳的内腔中，风扇通过连接件固定安装在转轴中且位于防尘罩与前端盖的空腔之间，水冷仓固定安装在电机外壳的内壁上，带有励磁丝圈的定子固定安装在水冷仓的内壁上，转子固定安装在转轴的中间，换热仓与水泵均固定安装在底座的底部。
作为本发明进一步的方案：所述防尘罩通过螺栓固定安装在电机外壳的前端，防尘罩的端面上设有双层防尘过滤网，双层防尘过滤网中间设有干燥仓，干燥仓内能够填充固体干燥剂。
作为本发明再进一步的方案：所述水冷仓为双层铸钢筒体结构，水冷仓中间形成空腔，水冷仓的前后两端设有带通孔的密封盖，上固定座与下固定座分别对称焊接在水冷仓的顶部和底部，上固定座和下固定座的端面上均开设两个以上的螺纹孔，螺纹孔穿过电机外壳设有用于固定水冷仓的固定螺栓，水冷仓的内层与外层之间形成环形空腔，水冷管设于环形空腔内部且缠绕在水冷仓的内壁上。
作为本发明再进一步的方案：所述下固定座的两端设有出液口和进液口，出液口与水冷管的一端相接，进液口与水冷管的另一端相连接。
作为本发明再进一步的方案：所述换热仓中间固定安装冷却板，换热仓的进液口穿过电机外壳的底部并与下固定座上的出液口相连通，换热仓的顶端进液口处安装雾化装置，冷却板上设有若干漏水通孔，换热仓的出液孔通过水管与水泵相连，水泵的出液口穿过电机外壳的底部并与下固定座上的进液口相连通，液位计设于换热仓的外部。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
所述带水冷散热的开关磁阻电机通过水冷与风冷相结合对电机内部进行散热，水冷管缠绕在水冷仓之间，增加冷却介质与空间的接触面积，提高冷却介质的吸热理，换热仓内的雾化装置与冷却板相结合能够快速对介质进行冷却，防尘罩之间的干燥仓放置用于吸收空气中水分的干燥剂，避免电机在不使用的情况下内部部件被锈蚀，提高电机使用寿命。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是带水冷散热的开关磁阻电机的结构示意图。
图2是带水冷散热的开关磁阻电机中水冷管的结构示意图。
图3是带水冷散热的开关磁阻电机中水冷仓的结构示意图。
图中：防尘罩1、风扇2、前端盖3、电机外壳4、上固定座5、定子6、水冷仓7、转子8、后端盖9、轴承10、转轴11、底座12、下固定座13、水泵14、水管15、换热仓16、冷却板17、液位计18、出液口19、进液口20和水冷管21。
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。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种带水冷散热的开关磁阻电机，包括防尘罩1、风扇2、前端盖3、电机外壳4、上固定座5、定子6、水冷仓7、转子8、后端盖9、轴承10、转轴11、底座12、下固定座13、水泵14、水管15、换热仓16、冷却板17、液位计18、出液口19、进液口20和水冷管21，所述电机外壳4固定安装在底座12上，前端盖3固定安装在电机外壳4的前端，后端盖9固定安装在电机外壳4的后端，防尘罩1固定安装在电机外壳4的前端，转轴11通过轴承10旋转安装在电机外壳4的内腔中，风扇2通过连接件固定安装在转轴11中且位于防尘罩1与前端盖3的空腔之间，水冷仓7固定安装在电机外壳4的内壁上，带有励磁丝圈的定子固定安装在水冷仓7的内壁上，转子8固定安装在转轴11的中间，换热仓16与水泵14均固定安装在底座12的底部，所述防尘罩1通过螺栓固定安装在电机外壳4的前端，防尘罩1的端面上设有双层防尘过滤网，双层防尘过滤网中间设有干燥仓，干燥仓内能够填充固体干燥剂；当空气由防尘罩1进入到电机内部时，空气中的灰尘被挡在电机外部，同时，空气中的水份被干燥仓内的干燥剂吸收，防止电机内部锈蚀，提高电机使用寿命，所述水冷仓7为双层铸钢筒体结构，水冷仓7中间形成空腔，水冷仓7的前后两端设有带通孔的密封盖，上固定座5与下固定座13分别对称焊接在水冷仓7的顶部和底部，上固定座5和下固定座13的端面上均开设两个以上的螺纹孔，螺纹孔穿过电机外壳4设有用于固定水冷仓7的固定螺栓，水冷仓7的内层与外层之间形成环形空腔，水冷管21设于环形空腔内部且缠绕在水冷仓7的内壁上；所述下固定座13的两端设有出液口19和进液口20，出液口19与水冷管21的一端相接，进液口20与水冷管21的另一端相连接；所述换热仓16中间固定安装冷却板17，换热仓16的进液口穿过电机外壳4的底部并与下固定座13上的出液口19相连通，换热仓16的顶端进液口处安装雾化装置，冷却板17上设有若干漏水通孔，换热仓16的出液孔通过水管15与水泵14相连，水泵14的出液口穿过电机外壳4的底部并与下固定座13上的进液口20相连通，液位计18设于换热仓16的外部；电机的转子在转动过程中会产生热量，冷水由进液口20进入水冷管21中，冷水在水冷管21循环流动的同时吸收电机内部热量变成热水，并由出液口19排出，热水流进换热仓16中，换热仓16的进液口处安装雾化装置，热水在进液口处被雾化喷向冷却板17，增大的水与冷却板17的接触面积，提高了冷却效率，冷却板17上的水通过通孔流向换热仓16底部，冷却后的水在水泵14的作用下回到水冷管21中进行下一个水冷循环。
本发明的工作原理是：
电机的转子在转动过程中会产生热量，冷水由进液口20进入水冷管21中，冷水在水冷管21循环流动的同时吸收电机内部热量变成热水，并由出液口19排出，热水流进换热仓16中，换热仓16的进液口处安装雾化装置，热水在进液口处被雾化喷向冷却板17，增大的水与冷却板17的接触面积，提高了冷却效率，冷却板17上的水通过通孔流向换热仓16底部，冷却后的水在水泵14的作用下回到水冷管21中进行下一个水冷循环，转子8转动的同时带动风扇2转动并向电机内送风，当空气由防尘罩1进入到电机内部时，空气中的灰尘被挡在电机外部，同时，空气中的水份被干燥仓内的干燥剂吸收，防止电机内部锈蚀，提高电机使用寿命。
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。

Claims (5)

1.一种带水冷散热的开关磁阻电机，包括防尘罩(1)、风扇(2)、电机外壳(4)、定子(6)、水冷仓(7)、转子(8)、转轴(11)、底座(12)和换热仓(16)，其特征在于，所述电机外壳(4)固定安装在底座(12)上，前端盖(3)固定安装在电机外壳(4)的前端，后端盖(9)固定安装在电机外壳(4)的后端，防尘罩(1)固定安装在电机外壳(4)的前端，转轴(11)通过轴承(10)旋转安装在电机外壳(4)的内腔中，风扇(2)通过连接件固定安装在转轴(11)中且位于防尘罩(1)与前端盖(3)的空腔之间，水冷仓(7)固定安装在电机外壳(4)的内壁上，带有励磁丝圈的定子固定安装在水冷仓(7)的内壁上，转子(8)固定安装在转轴(11)的中间，换热仓(16)与水泵(14)均固定安装在底座(12)的底部。
2.根据权利要求1所述的带水冷散热的开关磁阻电机，其特征在于，所述防尘罩(1)通过螺栓固定安装在电机外壳(4)的前端，防尘罩(1)的端面上设有双层防尘过滤网，双层防尘过滤网中间设有干燥仓，干燥仓内能够填充固体干燥剂。
3.根据权利要求1所述的带水冷散热的开关磁阻电机，其特征在于，所述水冷仓(7)为双层铸钢筒体结构，水冷仓(7)中间形成空腔，水冷仓(7)的前后两端设有带通孔的密封盖，上固定座(5)与下固定座(13)分别对称焊接在水冷仓(7)的顶部和底部，上固定座(5)和下固定座(13)的端面上均开设两个以上的螺纹孔，螺纹孔穿过电机外壳(4)设有用于固定水冷仓(7)的固定螺栓，水冷仓(7)的内层与外层之间形成环形空腔，水冷管(21)设于环形空腔内部且缠绕在水冷仓(7)的内壁上。
4.根据权利要求1或3所述的带水冷散热的开关磁阻电机，其特征在于，所述下固定座(13)的两端设有出液口(19)和进液口(20)，出液口(19)与水冷管(21)的一端相接，进液口(20)与水冷管(21)的另一端相连接。
5.根据权利要求1所述的带水冷散热的开关磁阻电机，其特征在于，所述换热仓(16)中间固定安装冷却板(17)，换热仓(16)的进液口穿过电机外壳(4)的底部并与下固定座(13)上的出液口(19)相连通，换热仓(16)的顶端进液口处安装雾化装置，冷却板(17)上设有若干漏水通孔，换热仓(16)的出液孔通过水管(15)与水泵(14)相连，水泵(14)的出液口穿过电机外壳(4)的底部并与下固定座(13)上的进液口(20)相连通，液位计(18)设于换热仓(16)的外部。
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