CN107634609B - 磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统及方法，所述磁悬浮高速电机直联式雾化器由雾化器进料管、永磁电机及雾化轮组成，雾化轮以上的雾化器外侧设雾化器保护罩；所述雾化器保护罩顶部设冷却风进口，电机外壳底部沿周向均匀开设多个转子冷却风引入口，电机外壳上部设转子冷却风引出口与冷却风引出管的一端连接，冷却风引出管的另一端延伸到雾化器保护罩外部。本发明通过在电机外壳底部开设转子冷却风引入口、在电机外壳上部开设转子冷却风引出口，实现冷风在电机内部的循环流动，从而保证转子具有良好的冷却效果。
Description
技术领域
本发明涉及雾化器技术领域，尤其涉及一种用于烟气脱硫装置的大功率磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统及转子冷却方法。
背景技术
目前，国内外烟气脱硫用的高速旋转雾化器的结构大体分为齿轮增速驱动及高速电机直接驱动两种形式。这两种驱动方式都采用滚动轴承，受滚动轴承极限转速的限制，功率都不可能达到太大，而实际应用中非常需要大功率高转速的雾化器。
现有的大功率高转速电机基本都采用永磁电机，如申请号为201510896955.4的中国专利公开的“一种基于磁悬浮轴承永磁同步电机的高速雾化器”、申请号为201620007859.X的中国专利公开的“一种自上料磁悬浮高速旋转雾化器”，然而永磁电机最大的技术难点在于如何解决电机转子在高频谐波作用下发热的问题，如果不能及时将转子产生的热量引导出去，电机转子将会迅速烧损毁坏。这个问题已经成为制约永磁电机实现大功率高转速的瓶颈问题。
申请号为201620007859.X的中国专利公开的“一种自上料磁悬浮高速旋转雾化器”中，采用设在永磁同步电机上部的转子风冷风机对转子进行冷却，由于没有形成冷却风循环通道，这种方法的冷却效率低下，导致实际冷却效果不理想。
发明内容
本发明提供了一种磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统及方法，通过在电机外壳底部开设转子冷却风引入口、在电机外壳上部开设转子冷却风引出口，实现冷风在电机内部的循环流动，从而保证转子具有良好的冷却效果。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统，所述磁悬浮高速电机直联式雾化器由雾化器进料管、永磁电机及雾化轮组成，雾化轮以上的雾化器外侧设雾化器保护罩；所述雾化器保护罩顶部设冷却风进口，电机外壳底部沿周向均匀开设多个转子冷却风引入口，电机外壳上部设转子冷却风引出口与冷却风引出管的一端连接，冷却风引出管的另一端延伸到雾化器保护罩外部。
所述永磁电机由电机外壳、电机转子、电机定子、轴向磁悬浮轴承和径向磁悬浮轴承组成；位于电机转子下部的轴向磁悬浮轴承中设转子推力盘；对应转子推力盘水平位置的电机外壳上沿周向均匀设有多个转子冷却风引入口。
所述转子冷却风引入口为4个。
所述雾化器保护罩由保护罩筒体和保护罩上盖组成，保护罩筒体与保护罩上盖可拆卸地连接；冷却风进口和冷却风引出管均设在保护罩上盖上。
基于所述系统的磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却方法，鼓风机产生的冷风通过冷却风进口吹入雾化器保护罩内并向下流动，在此过程中对电机外壳起冷却降温作用；再通过电机外壳底部的转子冷却风引入口进入永磁电机内部，进入永磁电机内部的冷风向电机外壳上部的转子冷却风引出口流动，并依次从轴向磁悬浮轴承与电机外壳之间的空隙、电机定子与电机转子之间的空隙、径向磁悬浮轴承与电机转子之间的空隙穿过，在此过程中实现对电机转子的全面冷却；到达转子冷却风引出口的冷风由冷却风引出管引出雾化器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)通过在电机外壳底部开设转子冷却风引入口、在电机外壳上部开设转子冷却风引出口，实现冷风在电机内部的循环流动，从而保证转子具有良好的冷却效果；
2)采用鼓风机作为冷风风源，结构简单，稳定可靠；
3)转子冷却风引入口设置在对应转子推力盘水平位置的电机外壳上时，在安装调试永磁电机时还可以起到观测转子推力盘轴向位置的作用；
4)与设置转子风冷风机的方式相比，更适合于大功率高转速永磁电机，能够保证其稳定运行并有利于延长电机的使用寿命。
附图说明
图1是本发明所述磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统的结构示意图。
图2是图1中的A-A视图。
图中：1.雾化轮 2.电机转子 3.轴向位置传感器 4.轴向磁悬浮轴承 5.转子冷却风引入口 6.电机定子 7.径向磁悬浮轴承 8.径向位置传感器 9.保护罩上盖 10.冷却风进口 11.雾化轮冷却水进口 12.雾化器进料管 13.冷却风引出管 14.冷却水分配盘上盖15.冷却水分配盘 16.电机外壳 17.定子水冷夹套 18.保护罩筒体 19.转子推力盘
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
如图1、图2所示，磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统，所述磁悬浮高速电机直联式雾化器由雾化器进料管12、永磁电机及雾化轮1组成，雾化轮1以上的雾化器外侧设雾化器保护罩；所述雾化器保护罩顶部设冷却风进口10，电机外壳16底部沿周向均匀开设多个转子冷却风引入口5，电机外壳16上部设转子冷却风引出口与冷却风引出管13的一端连接，冷却风引出管13的另一端延伸到雾化器保护罩外部。
所述永磁电机由电机外壳16、电机转子2、电机定子6、轴向磁悬浮轴承4和径向磁悬浮轴承7组成；位于电机转子2下部的轴向磁悬浮轴承4中设转子推力盘19；对应转子推力盘19水平位置的电机外壳16上沿周向均匀设有多个转子冷却风引入口5。
所述转子冷却风引入口5为4个。
所述雾化器保护罩由保护罩筒体18和保护罩上盖9组成，保护罩筒体18与保护罩上盖9可拆卸地连接；冷却风进口10和冷却风引出管13均设在保护罩上盖9上。
基于所述系统的磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却方法，鼓风机产生的冷风通过冷却风进口10吹入雾化器保护罩内并向下流动，在此过程中对电机外壳16起冷却降温作用；再通过电机外壳16底部的转子冷却风引入口5进入永磁电机内部，进入永磁电机内部的冷风向电机外壳16上部的转子冷却风引出口流动，并依次从轴向磁悬浮轴承4与电机外壳16之间的空隙、电机定子6与电机转子2之间的空隙、径向磁悬浮轴承7与电机转子2之间的空隙穿过，在此过程中实现对电机转子2的全面冷却；到达转子冷却风引出口的冷风由冷却风引出管13引出雾化器。
本发明所述磁悬浮高速电机直联式雾化器还设有雾化轮冷却系统和定子冷却系统，均采用水冷方式；其中雾化器冷却系统的雾化轮冷却水进口11也设于雾化器的保护罩上盖9上，并向下穿过冷却水分配盘上盖14连接冷却水分配盘15，冷却水通过电机转子2与雾化器进料管12之间的环形通道进入雾化轮1中，对雾化轮1起冷却作用。定子冷却系统采用水冷夹套的形式，定子水冷夹套17设于电机定子6对应水平位置的电机外壳16外侧，冷却水从定子水冷夹套17的上部一端流入，从下部另一端流出。
如图1所示，雾化器进料管12通过冷却水分配盘15实现径向定位和固定，靠近轴向磁悬浮轴承4的电机外壳16内设轴向位置传感器3，靠近径向磁悬浮轴承7的电机外壳16内设径向位置传感器8，以保证永磁电机高速转动时的平稳性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统，所述磁悬浮高速电机直联式雾化器由雾化器进料管、永磁电机及雾化轮组成，雾化轮以上的雾化器外侧设雾化器保护罩；其特征在于，所述雾化器保护罩顶部设冷却风进口，电机外壳底部沿周向均匀开设多个转子冷却风引入口，电机外壳上部设转子冷却风引出口与冷却风引出管的一端连接，冷却风引出管的另一端延伸到雾化器保护罩外部；雾化器保护罩由保护罩筒体和保护罩上盖组成；
所述永磁电机由电机外壳、电机转子、电机定子、轴向磁悬浮轴承和径向磁悬浮轴承组成；位于电机转子下部的轴向磁悬浮轴承中设转子推力盘；对应转子推力盘水平位置的电机外壳上沿周向均匀设有多个转子冷却风引入口；
所述磁悬浮高速电机直联式雾化器还设有雾化轮冷却系统和定子冷却系统，均采用水冷方式；其中雾化器冷却系统的雾化轮冷却水进口也设于雾化器的保护罩上盖上，并向下穿过冷却水分配盘上盖连接冷却水分配盘，冷却水通过电机转子与雾化器进料管之间的环形通道进入雾化轮中，对雾化轮起冷却作用；定子冷却系统采用水冷夹套的形式，定子水冷夹套设于电机定子对应水平位置的电机外壳外侧，冷却水从定子水冷夹套的上部一端流入，从下部另一端流出。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统，其特征在于，所述转子冷却风引入口为4个。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统，其特征在于，所述保护罩筒体与保护罩上盖可拆卸地连接；冷却风进口和冷却风引出管均设在保护罩上盖上。
4.基于权利要求1所述磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却系统的磁悬浮高速电机直联式雾化器的转子冷却方法，其特征在于，鼓风机产生的冷风通过冷却风进口吹入雾化器保护罩内并向下流动，在此过程中对电机外壳起冷却降温作用；再通过电机外壳底部的转子冷却风引入口进入永磁电机内部，进入永磁电机内部的冷风向电机外壳上部的转子冷却风引出口流动，并依次从轴向磁悬浮轴承与电机外壳之间的空隙、电机定子与电机转子之间的空隙、径向磁悬浮轴承与电机转子之间的空隙穿过，在此过程中实现对电机转子的全面冷却；到达转子冷却风引出口的冷风由冷却风引出管引出雾化器。
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