CN108649762B - 一种相变介质冷却的鼠笼转子结构 - Google Patents
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Abstract
一种相变介质冷却的鼠笼转子结构，包括转轴，转轴的两端分别设置有轴肩，并位于一端的轴肩处设置有轴环，轴环内安装有弧键环，转轴中间外圆上安装有转子铁芯，位于转子铁芯两端的转轴上分别安装左端压板和右端压板，右端压板外端面与右端的轴肩连接，左端压板外端面与弧键环连接；转子铁芯内部开有多个均匀排列的梯形孔，梯形孔内安装有鼠笼条，鼠笼条的左侧由内而外安装有左内侧端环和左外侧端环；鼠笼条的右侧由内而外安装有右内侧端环和右外侧端环。其结构简单，利用相变介质热传导特点，将鼠笼条的热量快速传导到双层端环侧，同时利用双层端环与鼠笼条之间形成的结构，实现鼠笼条内的相变介质与外界的热交换，从而达到降低鼠笼转子温升目的。
Description
技术领域
本发明涉及电机冷却装置技术领域，尤其是一种相变介质冷却的鼠笼转子结构。
背景技术
目前，鼠笼转子结构的电机，通常是通过机壳散热，或者是利用安装在转轴上的风扇冷却电机机壳，或者在电机端盖内侧安装风扇，实现定转子的冷却。上述几种冷却方式的效率较低，且运行时噪声较大。
为了提高鼠笼转子结构电机的冷却效率，一般通过在电机上设置能快速传到热量的导热管的冷却结构，实现电机的冷却。该装置在定子外圆的轴向设置埋置热管的凹槽，利用热管中相变介质的特性，实现电机的冷却。上述结构中，相变介质均放置在热管中，利用热管热交换原理，将电机内部空气热量传导到电机外侧，实现电机的冷却。但是这种技术方案，一方面结构复杂，另一方面，热交换效率较低。
发明内容
本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种相变介质冷却的鼠笼转子结构，从而达到降低鼠笼转子温升目的。
本发明所采用的技术方案如下：
一种相变介质冷却的鼠笼转子结构，包括转轴，转轴的两端分别设置有轴肩，并位于一端的轴肩处设置有轴环，轴环内安装有弧键环，转轴中间外圆上安装有转子铁芯，位于转子铁芯两端的转轴上分别安装左端压板和右端压板，右端压板外端面与右端的轴肩抵接，左端压板外端面与弧键环连接；转子铁芯内部开有多个均匀排列的梯形孔，梯形孔内安装有鼠笼条，鼠笼条的左侧由内而外安装有左内侧端环和左外侧端环，左内侧端环和左外侧端环之间间隔距离，左内侧端环和左端压板之间间隔距离；鼠笼条的右侧由内而外安装有右内侧端环和右外侧端环，右内侧端环和右外侧端环之间间隔距离，右内侧端环和右端压板之间间隔距离。
其进一步技术方案在于：
左外侧端环、左内侧端环、右外侧端环、右内侧端环的材质为铝，或为铜。
鼠笼条的材质为铝，或为铜。
鼠笼条的横截面处加工有一个通孔。
左内侧端环、右内侧端环的横截面处设置有多个与鼠笼条的截面通孔相同的端环通孔，端环通孔径向高度与鼠笼条从转子铁芯伸出高度相同。
本发明的有益效果如下：
本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过鼠笼条内相变介质的蒸发吸热特点，将转子的热量快速传导到左内侧端环、右内侧端环和左外侧端环、右外侧端环附近；左内侧端环、右内侧端环和左外侧端环、右外侧端环这种双层端环结构，一方面可以满足电气性能要求，另一方面在电机运行过程中，起到风扇作用，实现鼠笼条内的相变介质与外界的热交换，从而达到降低鼠笼转子温升目的；鼠笼条内的相变介质，在离心力作用下，液相介质将位于鼠笼条径向外侧，气相介质将位于鼠笼条径向内侧，当位于双层端环之间的鼠笼条端部的气相介质与外界完成热交换后，液相介质将回流到铁心中部，吸热蒸发的气相介质则流向鼠笼条端部，往复循环；根据产品设计需要，利用鼠笼条内的相变介质蒸发吸热是特点，通过调整相变介质所处环境的压力，改变相变介质的沸点，进而有效的提高吸热效率，实现对鼠笼转子温升的控制。
附图说明
图1为本发明的整体结构的全剖视图。
图2为本发明的鼠笼条横截面示意图。
图3为本发明的左内侧端环的结构示意图。
图4为本发明的整体结构立体图。
图5为本发明的整体结构局部剖视立体图。
其中：1、弧键环；2、左外侧端环；3、左内侧端环；4、左端压板；5、鼠笼条；6、转子铁芯；7、右端压板；8、右内侧端环；9、右外侧端环；10、转轴；11、通孔；12、端环通孔。
具体实施方式
下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本实施例的相变介质冷却的鼠笼转子结构，包括转轴10，转轴10的两端分别设置有轴肩，并位于一端的轴肩处设置有轴环，轴环内安装有弧键环1，转轴10中间外圆上安装有转子铁芯6，位于转子铁芯6两端的转轴10上分别安装左端压板4和右端压板7，右端压板7外端面与右端的轴肩抵接，左端压板4外端面与弧键环1连接；转子铁芯6内部开有多个均匀排列的梯形孔，梯形孔内安装有鼠笼条5，鼠笼条5的左侧由内而外安装有左内侧端环3和左外侧端环2，左内侧端环3和左外侧端环2之间间隔距离，左内侧端环3和左端压板4之间间隔距离；鼠笼条5的右侧由内而外安装有右内侧端环8和右外侧端环9，右内侧端环8和右外侧端环9之间间隔距离，右内侧端环8和右端压板7之间间隔距离。
左外侧端环2、左内侧端环3、右外侧端环9、右内侧端环8的材质为铝，或为铜。
鼠笼条5的材质为铝，或为铜。
如图2所示，鼠笼条5的横截面处加工有一个通孔11。
如图2、图3所示，左内侧端环3、右内侧端环8的横截面处设置有多个与鼠笼条5的截面通孔11相同的端环通孔12，端环通孔12径向高度与鼠笼条5从转子铁芯6伸出高度相同。
本发明的工作原理和工作过程如下：
鼠笼条5加工完成后，在横截面处的通孔11内灌入相变介质，之后抽取一定的真空度，完成后封堵鼠笼条5两端截面处的孔隙；左内侧端环3、右内侧端环8的横截面处加工出多个与鼠笼条5的截面通孔11相同的端环通孔12，端环通孔12径向高度与鼠笼条5从转子铁芯6伸出高度相同。鼠笼条5插入转子铁芯6后，两端依次放置左内侧端环3、右内侧端环8和左外侧端环2、右外侧端环9，之后进行双层端环与鼠笼条5之间的焊接；转轴10插入鼠笼条5；可以根据产品的使用要求，调整左内侧端环3、右内侧端环8与左外侧端环2、右外侧端环9之间的间隙，大小；为了加强双层端环之间的鼠笼条5端部的气相介质与外界完成热交换能力，转子上可以安装风扇，提高鼠笼条5散热表面的气流速度；根据产品设计需要，可以通过增加鼠笼条5内的相变介质用量，或调整相变介质所处环境的压力，改变相变介质的沸点，实现对鼠笼转子温升的控制；相变介质可以为乙烷、丙酮、乙醇、甲醇、甲苯、水等任何常温冷却介质。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (3)
1.一种相变介质冷却的鼠笼转子结构，其特征在于：包括转轴（10），所述转轴（10）的两端分别设置有轴肩，并位于一端的轴肩处设置有轴环，所述轴环内安装有弧键环（1），转轴（10）中间外圆上安装有转子铁芯（6），位于转子铁芯（6）两端的转轴（10）上分别安装左端压板（4）和右端压板（7），所述右端压板（7）外端面与右端的轴肩抵接，所述左端压板（4）外端面与弧键环（1）连接；所述转子铁芯（6）内部开有多个均匀排列的梯形孔，所述梯形孔内安装有鼠笼条（5），鼠笼条（5）的左侧由内而外安装有左内侧端环（3）和左外侧端环（2），所述左内侧端环（3）和左外侧端环（2）之间间隔距离,左内侧端环（3）和左端压板（4）之间间隔距离；鼠笼条（5）的右侧由内而外安装有右内侧端环（8）和右外侧端环（9），所述右内侧端环（8）和右外侧端环（9）之间间隔距离，右内侧端环（8）和右端压板（7）之间间隔距离；鼠笼条（5）的横截面处加工有一个通孔（11）；所述左内侧端环（3）、右内侧端环（8）的横截面处设置有多个与鼠笼条（5）的截面相同的端环通孔（12），所述端环通孔（12）径向高度与鼠笼条（5）从转子铁芯（6）伸出高度相同；在横截面处的通孔（11）内灌入相变介质，抽取一定的真空度，完成后封堵鼠笼条（5）两端截面处的孔隙。
2.如权利要求1所述的一种相变介质冷却的鼠笼转子结构，其特征在于：所述左外侧端环（2）、左内侧端环（3）、右外侧端环（9）、右内侧端环（8）的材质为铝，或为铜。
3.如权利要求1所述的一种相变介质冷却的鼠笼转子结构，其特征在于：所述鼠笼条（5）的材质为铝，或为铜。
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