CN110474484A - 一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，将空气冷却器设置在永磁电机的内部，将电机内部空间分成若干个均匀的扇形区域，将小热交换规格的冷却器均匀分布在电机内部划分好的空间区域内，并且冷却器的进气口开口分别朝向轴伸端和非轴伸端，空气冷却器通向转子上的径向通风道，径向通风道通向与之交错的定子径向风道，定子径向风道通向定子背面的轭部及电机端部，使得电机的两端能够得到均匀冷却，大大提升了冷却效果，同时提升了空间利用率减小了电机及冷却系统的整体空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于永磁电机领域的永磁电机的冷却装置布局及其风路结构。
背景技术
大功率低速永磁电机在进行电机设计时，经常设计成具有较大的定转子外径，较短的铁心长度的结构，电机的体积较大。并且当大功率低速永磁电机带空水冷却器时，传统的冷却器布置在电机外侧，会使得电机及其冷却器的体积变得更加大。因此大功率低速永磁电机在带空水冷却器时难以应用在对尺寸要求有限制的场合，如船用推进、风力发电。
此外由于大功率低速永磁电机体积相当大，当传统的空水冷却器布置在电机外侧时，靠近冷却器的电机区域冷却效果好，而远离冷却器的区域冷却效果差。该冷却器布置方式使得电机内部的冷却不均匀，且冷却效率低。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，其合理利用了电机内部的闲置空间，减小了冷却器外置需要占用的空间，同时冷却效果显著提升，节约了成本。
实现上述目的的一种技术方案是：一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，包括设置在永磁电机内部的空气冷却器、转子、定子以及配合所述空气冷却器的风路结构；
所述永磁电机内部空间均匀的划分为偶数个扇形空间，任意一个扇形空间的内部设有一个所述空气冷却器，所述空气冷却器设置于轴伸端支架和非轴伸端支架的空间内，所述空气冷却器分为数量相等的轴伸端空气冷却器和非轴伸端空气冷却器，二者间隔设置，所述轴伸端空气冷却器的进气口设置于轴伸端支架上，所述非轴伸端空气冷却器的进气口设置于非轴伸端支架上，所述空气冷却器通向所述转子；
所述转子上均布有径向通风孔，磁钢通过不锈钢相隔形成径向通风道，所述径向通风道与所述径向通风孔一一对应，所述径向通风道通向所述定子与所述转子间的气隙；
所述定子上均布有定子径向风道，通向所述定子的轭部，并与所述定子的端部导通。
进一步的，所述定子径向风道与所述径向通风道交错设置。
进一步的，所述轴伸端支架和所述非轴伸端支架上设有毛刷，并通过所述毛刷使得所述轴伸端支架和所述非轴伸端支架与所述转子实现旋转密封。
本发明的一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，将空气冷却器设置在永磁电机的内部，将电机内部空间分成若干个均匀的扇形区域，将小热交换规格的冷却器均匀分布在电机内部划分好的空间区域内，用数个小热交换规格冷却器替代一个大热交换规格的冷却器，并且冷却器的进气口开口分别朝向轴伸端和非轴伸端，使得电机的两端能够得到均匀冷却，大大提升了冷却效果，同时提升了空间利用率减小了电机及冷却系统的整体空间。
附图说明
图1为本发明的一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构的轴向剖视结构示意图；
图2为本发明的一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构的径向剖视结构示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
请参阅图1和图2，一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，包括设置在永磁电机内部的空气冷却器、转子9、定子13以及配合空气冷却器的风路结构。
永磁电机内部空间均匀的划分为偶数个扇形空间，任意一个扇形空间的内部设有一个空气冷却器，空气冷却器设置于轴伸端支架8和非轴伸端支架7的空间内。在本实施例中，。永磁电机内部划分为6个区域，并配置有6个空气冷却器。其中空气冷却器1、空气冷却器3、空气冷却器5为非轴伸端空气冷却器，其进气口设置于非轴伸端支架7上；空气冷却器2、空气冷却器4、空气冷却器6为轴伸端空气冷却器，其进气口设置于轴伸端支架8上。任意一个空气冷却器均通向转子9，向转子9输送经冷却的空气。轴伸端支架8和非轴伸端支架7上设有毛刷12，并通过毛刷12使得轴伸端支架8和非轴伸端支架7与转子9实现旋转密封。
转子9上均布有径向通风孔，磁钢10通过不锈钢11相隔形成径向通风道，径向通风道与径向通风孔一一对应，径向通风道通向定子13与转子9间的气隙。
定子13上均布有定子径向风道，定子径向风道与径向通风道交错设置，通向定子13的轭部，并与定子的端部导通。
本发明的一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构的具体工作方式如下：空气冷却器1、空气冷却器2、空气冷却器3、空气冷却器4、空气冷却器5和空气冷却器6将冷却空气吹向转子9。由于轴伸端支架8和非轴伸端支架7通过毛刷12与转子9实现旋转密封，冷却风从转子9开设的通风孔及磁钢10之间的通风道吹向定子13。由于定子13的定子径向风道与转子9的径向通风道错开，风会从磁钢10表面吹过，从而冷却磁钢10。风从磁钢10表面吹向定子13的定子径向风道，从而继续冷却定子13。冷却定子13后，风从定子13轭部吹过，冷却定子13轭部，并吹向定子13端部(轴伸端或非轴伸端)，冷却线圈端部。最终风从轴伸端支架8和非轴伸端支架7的进气口重新回到轴伸端空气冷却器或非轴伸端空气冷却器，并进行热交换，形成冷风。该结构使得定子13的轴伸端和非轴伸端都可以得到均匀冷却。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。
Claims (3)
1.一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，包括设置在永磁电机内部的空气冷却器、转子、定子以及配合所述空气冷却器的风路结构，其特征在于：
所述永磁电机内部空间均匀的划分为偶数个扇形空间，任意一个扇形空间的内部设有一个所述空气冷却器，所述空气冷却器设置于轴伸端支架和非轴伸端支架的空间内，所述空气冷却器分为数量相等的轴伸端空气冷却器和非轴伸端空气冷却器，二者间隔设置，所述轴伸端空气冷却器的进气口设置于轴伸端支架上，所述非轴伸端空气冷却器的进气口设置于非轴伸端支架上，所述空气冷却器通向所述转子；
所述转子上均布有径向通风孔，磁钢通过不锈钢相隔形成径向通风道，所述径向通风道与所述径向通风孔一一对应，所述径向通风道通向所述定子与所述转子间的气隙；
所述定子上均布有定子径向风道，通向所述定子的轭部，并与所述定子的端部导通。
2.根据权利要求1所述的一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，其特征在于，所述定子径向风道与所述径向通风道交错设置。
3.根据权利要求1所述的一种永磁电机的冷却装置布局及其风路结构，其特征在于，所述轴伸端支架和所述非轴伸端支架上设有毛刷，并通过所述毛刷使得所述轴伸端支架和所述非轴伸端支架与所述转子实现旋转密封。
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