CN109256902B - 一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法 - Google Patents

一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109256902B
CN109256902B CN201811269771.5A CN201811269771A CN109256902B CN 109256902 B CN109256902 B CN 109256902B CN 201811269771 A CN201811269771 A CN 201811269771A CN 109256902 B CN109256902 B CN 109256902B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
rotor
motor
rotor shaft
stator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811269771.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109256902A (zh
Inventor
郁亚南
梁得亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Jiaotong University
Original Assignee
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Jiaotong University filed Critical Xian Jiaotong University
Priority to CN201811269771.5A priority Critical patent/CN109256902B/zh
Publication of CN109256902A publication Critical patent/CN109256902A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109256902B publication Critical patent/CN109256902B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法，本发明所采用的技术方案是定转子共用一体化的冷却通道，电机尾部自带冷却油箱，在电机的转子轴的中空轴段上设置有液流导引装置，转子轴为中空轴，电机机壳与定子组件壳体围成冷却通道，在电机运行时液流导引装置将后置于电机尾部冷却油箱里的冷却液吸入到转子轴的中心通道，冷却液从液流导引装置进入电机机壳与定子组件壳体围成的冷却油道，最后回到电机尾部的冷却油箱，形成自循环系统，把转子因涡流损耗产生的热量带走，有效降低转子的温度，进而避免高速电机转子中的永磁体在高温环境下出现热退磁的问题，保证高速永磁电机的安全可靠运行。

Description

一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法
技术领域
本发明属于永磁电机领域，具体涉及一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法。
背景技术
高速永磁电机由于无需励磁绕组，具有功率密度高、效率高，转速范围大等优点，在航空、航天、船舶驱动、大型离心式空气压缩机，新能源分布式发电、飞轮储能、大型高速加工中心等有诸多应用。
目前的高速永磁电机在增加电机功率密度的同时也使得电机单位体积的损耗和工作温升较普通电机有显著增大，其冷却和散热问题比较突出。高速永磁电机一般采用机壳表面风冷或机壳通油的冷却方式，但是高速永磁电机转子产生的热量无法通过上述冷却方式带走，冷却效果差，容易引起高速永磁电机转子过热。置于高速电机转子中的永磁体在高温环境下容易出现热退磁问题，这直接威胁高速永磁电机的安全可靠运行。
发明内容
针对现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效的降低永磁电机转子的温度、避免转子上永磁体因高温失磁的定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法。
为解决上述技术问题，本发明通过以下方案予以解决：
一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机，包括转子轴和冷却通道，所述转子轴为一端开口、另一端封闭的中空轴，中空轴上开设有通向转子轴外壁的通孔，转子轴开口端设置有冷却油箱，且与冷却油箱连通；在转子轴上固定套设有液流导引装置，所述液流导引装置一端通过通孔与转子轴连通，另一端与冷却通道连通；冷却通道与冷却油箱连通。
进一步地，所述冷却通道由电机机壳与定子组件壳体围成。
进一步地，所述电机机壳上开设有出油口，出油口与冷却通道连通。
进一步地，所述冷却油箱上开设有进油口，所述进油口与出油口连通。
进一步地，液流导流装置为圆盘，圆盘上开设有若干延伸向通孔的弧形通道，弧形通道与通孔连通。
进一步地，所述转子轴的中空轴段设置在电机机壳内。
进一步地，所述冷却通道为回形或螺旋形。
一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机的冷却方法，首先，冷却油箱中的冷却液进入转子轴对转子进行冷却；然后，转子轴中的冷却液从通孔流出经过液流导引装置进入冷却通道对定子进行冷却；最后，冷却通道中的冷却液流出出油口，通过进油口流进冷却油箱。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明转子轴为一端开口、另一端封闭的中空轴，中空轴上开设有通向转子轴外壁的通孔，转子轴开口端设置有冷却油箱，且与冷却油箱连通；在转子轴上固定套设有液流导引装置，液流导引装置一端通过通孔与转子轴连通，另一端与冷却通道连通，冷却通道与冷却油箱连通。即本发明所采用的技术方案是定转子共用一体化的冷却通道，电机尾部自带冷却油箱，在电机的转子轴的中空轴段上设置有液流导引装置，转子轴为中空轴，电机机壳与定子组件壳体围成冷却通道，在电机运行时，液流导引装置在旋转时所产生的离心力会把冷却油从冷却邮箱吸入到转轴的中心通道里，冷却液从液流导引装置进入电机机壳与定子组件壳体围成的冷却油道，最后回到电机尾部的冷却油箱，形成自循环系统，把转子因涡流损耗产生的热量带走，有效降低转子的温度，进而避免高速电机转子中的永磁体在高温环境下出现热退磁的问题，保证高速永磁电机的安全可靠运行。
附图说明
图1为定转子一体化冷却的高速永磁电机工作时示意图；
图2为图1中液流导引装置安装在转子轴上的结构示意图。
图中：1-冷却油箱；2-转子轴；3-液流导引装置；4-冷却通道；5-电机机壳；6-定子组件壳体；7-出油口；8-进油口。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式，对本发明作详细的解释说明。
如图1所示，本发明包括冷却油箱1、转子轴2、液流导引装置3、电机机壳5和定子组件壳体6，转子轴2两端分别固定在电机机壳5上，转子轴2为一端开口、另一端封闭的中空轴，转子轴2的中空轴段设置在电机机壳5内，在转子轴2的中空轴段上开设有通向转子轴2外壁的通孔；在电机尾部，即转子轴2开口端设置有冷却油箱1，转子轴2与冷却油箱1连通。
电机机壳5与定子组件壳体6围成了冷却通道4，冷却通道4可以为回形或螺旋形。在转子轴2上固定套设有液流导引装置3，液流导引装置3一端通过通孔与转子轴2连通，另一端与冷却通道4连通。电机机壳5上开设有出油口7，出油口7与冷却通道4连通；冷却油箱1上开设有进油口8，进油口8与出油口7连通；出油口7与进油口8之间连通。如图2所示，液流导流装置3为圆盘，圆盘上开设有若干延伸向通孔的弧形通道，弧形通道与通孔连通。
综上所述，转子轴2的中空轴段一端与冷却油箱1连通，另一端通过开设的通孔与液流导引装置3之间连通，液流导引装置3与冷却通道4连通，冷却通道4与开设在电机机壳5上的出油口7连通，出油口7与开设在冷却油箱1上的进油口8连通，进油口8与冷却油箱1连通。因此，本发明形成了定转子一体化循环冷却的高速永磁电机。
具体的，本发明的循环冷却方法过程为：首先，冷却油箱4中的冷却液进入转子轴2对转子进行冷却；然后，转子轴2中的冷却液从通孔流出经过液流导引装置3进入冷却通道4对定子进行冷却；最后，冷却通道4中的冷却液流出出油口7，通过进油口8流进冷却油箱1。
本发明所采用的技术方案是定转子共用一体化的冷却通道，电机尾部自带冷却油箱，在电机的转子轴的中空轴段上设置有液流导引装置，转子轴为中空轴，电机机壳与定子组件壳体围成冷却通道，在电机运行时液流导引装置将后置于电机尾部冷却油箱里的冷却液吸入到转子轴的中心通道，冷却液从液流导引装置进入电机机壳与定子组件壳体围成的冷却油道，最后回到电机尾部的冷却油箱，形成自循环系统，把转子因涡流损耗产生的热量带走，有效降低转子的温度，进而避免高速电机转子中的永磁体在高温环境下出现热退磁的问题，保证高速永磁电机的安全可靠运行。

Claims (5)

1.一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机，其特征在于：包括转子轴(2)和冷却通道(4)，所述转子轴(2)为一端开口、另一端封闭的中空轴，中空轴上开设有通向转子轴(2)外壁的通孔，转子轴(2)开口端设置有冷却油箱(1)，且转子轴(2)与冷却油箱(1)连通；在转子轴(2)上固定套设有液流导引装置(3)，所述液流导引装置(3)一端通过通孔与转子轴(2)连通，另一端与冷却通道(4)连通；冷却通道(4)与冷却油箱(1)连通；
所述冷却通道(4)由电机机壳(5)与定子组件壳体(6)围成；
液流导流装置(3)为圆盘，圆盘上开设有若干延伸向通孔的弧形通道，弧形通道与通孔连通；
所述转子轴(2)的中空轴段设置在电机机壳(5)内，所述液流导引装置(3)设置在电机机壳(5)内部，电机尾部自带冷却油箱(1)。
2.根据权利要求1所述的一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机，其特征在于：所述电机机壳(5)上开设有出油口(7)，出油口(7)与冷却通道(4)连通。
3.根据权利要求2所述的一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机，其特征在于：所述冷却油箱(1)上开设有进油口(8)，所述进油口(8)与出油口(7)连通。
4.根据权利要求1所述的一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机，其特征在于：所述冷却通道(4)为回形或螺旋形。
5.根据权利要求3所述的一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机的冷却方法，其特征在于：首先，冷却油箱(4)中的冷却液进入转子轴(2)对转子进行冷却；然后，转子轴(2)中的冷却液从通孔流出经过液流导引装置(3)进入冷却通道(4)对定子进行冷却；最后，冷却通道(4)中的冷却液流出出油口(7)，通过进油口(8)流进冷却油箱(1)。
CN201811269771.5A 2018-10-29 2018-10-29 一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法 Active CN109256902B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811269771.5A CN109256902B (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811269771.5A CN109256902B (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109256902A CN109256902A (zh) 2019-01-22
CN109256902B true CN109256902B (zh) 2021-01-29

Family

ID=65046427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811269771.5A Active CN109256902B (zh) 2018-10-29 2018-10-29 一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109256902B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2583131A (en) * 2019-04-18 2020-10-21 Ashwoods Electric Motors Ltd Cooling method and apparatus
CN110718992B (zh) * 2019-09-24 2021-05-07 江西省鸿辉电机有限公司 一种电机铁芯
CN111756168A (zh) * 2020-06-01 2020-10-09 裘根富 一种磁悬浮飞轮储能电机发电机
KR20220022296A (ko) * 2020-08-18 2022-02-25 현대자동차주식회사 차량용 구동모터
CN111969792B (zh) * 2020-08-19 2021-05-07 潘云兰 永磁无铁芯低扭矩微阻电机
CN112234771B (zh) * 2020-09-16 2024-03-26 盖耀辉 一种牵引电动机的油冷冷却结构
CN113375833B (zh) * 2021-05-18 2022-12-23 爱驰汽车（上海）有限公司 驱动电机及转子轴温度的计算方法
CN115603491A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 青岛海尔智能技术研发有限公司（Cn） 一种立式转子冷却结构、电机及压缩机

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0810976B2 (ja) * 1989-01-25 1996-01-31 ファナック株式会社 モータの液冷構造
CN2264435Y (zh) * 1996-04-04 1997-10-08 大庆石油管理局潜油电泵技术服务公司 一种潜油电机散热装置
DE102009051114A1 (de) * 2009-10-28 2011-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
CN206471997U (zh) * 2016-12-28 2017-09-05 上海连成（集团）有限公司 一种对低噪音泵水冷电机的冷却结构
CN206865308U (zh) * 2017-05-15 2018-01-09 北京亿马先锋汽车科技有限公司 集成式电机及具有其的汽车

Also Published As

Publication number Publication date
CN109256902A (zh) 2019-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109256902B (zh) 一种定转子一体化循环冷却的高速永磁电机及其冷却方法
CN101043169B (zh) 从电机绕组端部匝除热的方法和装置以及电机
CN102322448B (zh) 一种电机驱动高速离心式空气压缩机的冷却结构
CN110571971B (zh) 一种带负压风冷装置的磁悬浮电机
CN203691125U (zh) 一种永磁电机及使用该电机的水泵
CN111224502A (zh) 一种高速电机自抽热冷却结构
CN202872571U (zh) 高功率密度永磁电机冷却系统
CN115733325A (zh) 一种带离心风机内置式转子且定子油冷的轴向磁通电机
CN205092731U (zh) 驱动电机及具有其的车辆
CN103427557A (zh) 磁悬浮永磁同步大功率高速风机
US20240213852A1 (en) Permanent magnet motor with high-efficiency air-water mixed cooling system
CN208539671U (zh) 一种自冷却电机转子
CN110768414A (zh) 一种永磁电机的冷却结构
CN103490541A (zh) 高速电机自冷却转子
CN203574465U (zh) 高速电机自冷却转子
CN202550740U (zh) 无风扇的电机冷却结构
CN202048052U (zh) 用于液压系统装置的伺服电机结构
CN212649300U (zh) 一种风冷散热的电机
CN203482012U (zh) 磁悬浮永磁同步大功率高速风机
CN112688491B (zh) 一种永磁电机高效率通风冷却系统
CN210958009U (zh) 混合冷却电机
CN213879551U (zh) 一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构
CN212033849U (zh) 电机风水混合高效冷却装置
CN103795177A (zh) 一种永磁电机及使用该电机的水泵
CN212137477U (zh) 一种高速永磁同步电动机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant