CN110829722B - 一种用于电机内部的低损耗冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电机内部的低损耗冷却结构，包括机壳以及端盖，机壳内设有定子和转子，定子设置在机壳内部处，转子通过转轴沿机壳轴线设置；机壳左侧的端盖为端盖A，端盖A内开有活塞腔，活塞腔与电机的冷却腔道相连通；所述的活塞腔中放置有活塞磁块，转轴上设有与活塞磁块相对应的永磁体，转轴转动时通过永磁体对活塞磁块产生作用力从而让活塞磁块在活塞腔中动作，使得活塞腔中的介质沿冷却腔道流动，实现介质的热交换。本发明达到的有益效果是：结构简单、体量小、损耗小、安全性高、散热效果好、适用于航空领域。

Description

一种用于电机内部的低损耗冷却结构

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别是一种用于电机内部的低损耗冷却结构。

背景技术

旋转电机在能量的转换过程中，内部将同时产生损耗。损耗的存在，一方面直接影响到电机的效率和运行的经济性；另一方面，由于损耗的能量最终转化为热能，使得电机各部分的温度升高，这将直接影响到电机所用绝缘材料的寿命，并限制了电机的输出，严重时候能够把电机烧毁。因此在设计电机时，一方面要注意合理减少电机的损耗；另一方面要努力改善冷却条件，使热量能尽快地、有效地散发出去。

电机中的热源主要是绕组及其铁芯中的损耗。绕组和铁芯内部都会产生热量，绕组中的损耗与电流的平方成正比。铁芯内部热量是涡流产生的。由于热从高温向低温传递，而绕组的温度是高于铁芯的，因此绕组中产生的热量借传导作用从铜线穿过绝缘层传到铁芯，加上铁芯中产生的热量，一起由铁芯传到电枢表面。因此，发热和冷却问题往往成为限制电机极限容量的主要原因之一。

对于一些小型电机而言，不需要设置任何的冷却装置，仅依靠部件表面的辐射，把电机内部产生的热量带走，但是散热能力很低，仅适用于几百瓦的小型电机。对于很多需要散热的电机而言，则需要相应的强散热机构：一种是采用他冷式冷却，即另设动力装置独立驱动，增大了整个电机设备的体量；一种是直接在电机内设置风扇，若出现风扇松动的情况，位置发生偏移，与电机内部的器件接触，显得很不安全，极有可能短路起火。并且，外设动力装置是将电能转化为冷却介质的动能，冷却介质在长流道过程中存在动能的损耗，因此最终损耗较大。

基于上述问题，本公司设计一款用于电机内部的低损耗冷却结构，在减小体量的同时，安全系数高，并且损耗低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、体量小、损耗小、安全性高、散热效果好、适用于航空领域的用于电机内部的低损耗冷却结构。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于电机内部的低损耗冷却结构，包括机壳以及端盖，机壳内设有定子和转子，定子设置在机壳内部处，转子通过转轴沿机壳轴线设置；

所述的机壳左侧的端盖为端盖A，其内开有活塞腔，活塞腔与电机的冷却腔道相连通；

所述的活塞腔中放置有活塞磁块，转轴上设有与活塞磁块相对应的永磁体，转轴转动时通过永磁体对活塞磁块产生作用力从而让活塞磁块在活塞腔中动作，使得活塞腔中的介质沿冷却腔道流动，从而可以通过介质实现冷-热量的循环，达到冷却电机的目的。

要实现介质的不断循环，必须要保证活塞磁块的往复动作，为此在永磁体的基础上，还增设有辅助件。活塞磁块要实现往复动作，有多少设置方式，其中三种较为理性，即：第一种，永磁体的磁性与活塞磁块的磁性同极，两者产生排斥力，活塞腔中设置有弹簧，弹簧即为辅助件，活塞磁块在弹簧力作用下复位；第二种，永磁体的磁性与活塞磁块的磁性反极，两者产生吸附力，活塞腔中设置有弹簧，活塞磁块在弹簧力作用下复位；第三种，活塞磁块对应有两块永磁体，一个永磁体的磁性与活塞磁块磁性同极，另一个永磁体的磁性与活塞磁块的磁性反极，在排斥力和吸附力的作用下让活塞磁块动作。

机壳中端盖的设置方式有多种：第一种，机壳的左侧的端盖为端盖A，机壳右侧的端盖为普通端盖，在普通端盖上开有与冷却腔道相对应的螺纹通孔，实现介质的从左往右循环；第二种，机壳的左侧为端盖A，机壳的右侧为端盖B，一压一吸实现介质的从左往右循环；第三种，机壳的左侧和右侧均设置有端盖A，左右侧的端盖A上均开有螺纹通孔，左右端盖A的螺纹通孔错开，左侧端盖A中的介质通过相应冷却腔道向右侧端盖A中的螺纹通孔流动，而右侧端盖A中的介质通过相应冷却腔道向左侧端盖A中的螺纹通孔流动，介质即可从左向右又可从右向左且两者互不干扰，在实际设置是左、右侧的端盖A互相转动一定角度错位即可。

端盖A、弹簧均采用为非导磁的材料，避免活塞磁块、永磁体将这些部件磁化。端盖A中心沿轴向开有中心通孔，转轴从中心通孔穿出，永磁体位于中心通孔处的转轴上。

冷却腔道的开设方式有多种，比较优选的是冷却腔道将机壳左右贯穿，但也可以采用不完全贯穿的方式。

优选地，冷却腔道包括冷却腔道A和冷却腔道B；的冷却腔道A，开设在机壳的壳体上，且沿平行轴线方向将机壳左右贯穿；所述的冷却腔道B，为机壳内部各器件的间隙形成的冷却腔道B。

活塞腔被活塞磁块分割成活塞腔A和活塞腔B，活塞腔B靠近中心通孔，活塞腔A远离中心通孔。

活塞腔A通过单向阀A与外部相连通，活塞腔A还通过单向阀B与冷却腔道A连通。当活塞磁块向端盖A中心动作时，单向阀A打开而单向阀B关闭；当活塞磁块向端盖A边缘动作时，单向阀A关闭而单向阀B打开。

进一步地，包括机壳内部各器件的间隙形成的冷却腔道B。活塞腔B通过单向阀C与外部相连通，还通过单向阀D与冷却腔道B相连通。当活塞磁块向端盖A中心动作时，单向阀C关闭而单向阀D打开；当活塞磁块向端盖A边缘动作时，单向阀C打开而单向阀D关闭。

上述是对冷却腔道A和冷却腔道B均进行冷却的情况；当然还可以选择性地仅对冷却腔道A进行冷却，或者仅对冷却腔道B进行冷却，若仅仅是对冷却腔道A或者冷却腔道B进行冷却，本领域技术人员可适应性地调整结构即可，均在本方案的保护范围内。

为了提高冷却效果，端盖A周向还设置有多个活塞腔，每个活塞腔的腔道沿端盖A的径向设置。

当机壳左侧设置端盖A而右侧设置端盖B时，所述端盖B与端盖A相似，同样周向设置有活塞腔，其活塞腔同样被活塞磁块分成活塞腔A和活塞腔B。

进一步地，端盖B与端盖A不同之处在于，其活塞腔A通过单向阀E与外部相连通，其活塞腔A通过单向阀F与冷却腔道A相连通，其活塞腔B通过单向阀G与外部相连通，其活塞腔B通过单向阀H与冷却腔道B相连通。端盖B中活塞磁块的动作与端盖A中活塞磁块的动作相反。

在端盖B中；当端盖A中的活塞磁块向中心动作时，端盖B中的活塞磁块向边缘动作，此时单向阀H和单向阀E打开，而单向阀F和单向阀G关闭；当端盖A中的活塞磁块向边缘动作时，端盖B中的活塞磁块向中心动作，此时单向阀H和单向阀E关闭，而单向阀F和单向阀G打开。端盖B的结构设置好处是，当端盖A对冷却腔道向右挤压介质时，端盖B能对冷却腔道向右抽离介质，加强介质的流动，从而提高冷却效果。

端盖B同样可以根据端盖A的情况，选择对冷却腔道A冷却，或者选择对冷却腔道B冷却，或者选择对冷却腔道A和冷却腔道B同时冷却。

本发明具有以下优点：

（1）相比于一般的外设动力机构，本方案通过将驱动冷却介质流动的动力机构设置在端盖A上，结构简单，整个电机的体量小，便于在航空等对体积和重量有严格要求的领域中使用，而且能量仅在电能-磁场能-动能之间转换，损耗小；

（2）相比于一般的在电机内部设置的冷却结构，本方案设置在端盖A上的方式，安全性高；

（3）由于绕组会散发大量的热，因此在机壳壳体贴近绕组的位置开有冷却腔道A，让高温的热量能尽快散去，冷却效果好；并且再通过冷却腔道B，让电机内的热量也能快速散去；

（4）活塞磁块、活塞腔以及单向阀的设置，构思巧妙，用简单的结构实现冷却介质的循环，实用性高。

附图说明

图1 为机壳左侧端盖A中活塞磁块向中心动作至一半的结构示意图；

图2 为图1左上处的放大图；

图3 为图1中A-A剖视图；

图4 为机壳左侧端盖A中活塞磁块向中心动作至最底部的结构示意图；

图5 为图4左上处的放大图；

图6 为图4中B-B剖视图；

图7 为机壳左侧端盖A中活塞磁块向外动作至一半的结构示意图；

图8 为图7左上处的放大图；

图9 为机壳左侧端盖A中活塞磁块向外动作至边缘的结构示意图；

图10 为图9左上处的放大图；

图11 为机壳左侧端盖A中活塞磁块向中心动作至一半、且端盖B中活塞磁块向边缘动作至一半的结构示意图；

图12 为机壳左侧端盖A中活塞磁块由于中心向边缘动作、端盖B中活塞磁块由边缘向中心动作的结构示意图；

图13 为机壳左侧端盖A的左侧示意图；

图14 为机壳左侧端盖A的正视示意图；

图15 为机壳右侧端盖A的右视示意图；

图16 为机壳左右侧均设置端盖A的结构示意图；

图中：1-机壳，2-端盖A，3-活塞腔，401-冷却腔道A，402-冷却腔道B，5-活塞磁块，6-单向阀A，7-单向阀B，8-单向阀C，9-单向阀D，10-弹簧，11-单向阀E，12-单向阀F，13-单向阀G，14-单向阀H，15-端盖B，16-定子，1601-定子铁芯，1602-定子绕组，17-转子，18-转轴，19-永磁体，20-螺纹通孔，21-连接孔，22-单向阀安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1~图16所示，一种用于电机内部的低损耗冷却结构，包括机壳1以及端盖，机壳1内设有定子16和转子17。

如图1所示，定子16沿机壳1内壁设置，包括定子铁芯1601和定子绕组1602，定子绕组1602与外部电源电连接；转子17通过转轴18沿机壳1的轴心设置。当定子绕组1602通电时，产生电磁场，从而使得转子17转动，转子17转动时带动转轴18转动，最终实现电机的转动。

本方案主要是针对大功率电机，但不仅限于大功率电机。对于大功率电机而言，由于功率大，会产生大量的热，而这些热量无法仅通过逸散的方式散发降温，因此很容易集中在电机内部，形成高温，容易将电机烧毁。这些热量主要是通电后由电能直接转换的，包括定子铁芯1601涡流产生的、定子绕组1602本身电阻产生的热量。也因此，热量主要集中在定子铁芯1601、定子绕组1602处，即主要集中于定子16处。为了实现冷却，本方案在电机中设置有冷却腔道；为了进一步充分冷却，冷却腔道包括冷却腔道A401和冷却腔道B402，且分别位于定子16的外侧和内侧。

具体地，如图1所示，冷却腔道B402是定子16与转子17和转轴18本身形成的间隙，即位于本方案中定子16的内侧，定子16内侧的热散发到冷却腔道B402中；而冷却腔道A401，则是在机壳1的壳体上沿平行于轴向方向开设的腔道，即位于定子16的外侧，定子16外侧的热散发到冷却腔道A401中。然后分别对冷却腔道A401、冷却腔道B402进行冷却，即分别对热量主要集中的定子16的内侧和外侧位置进行冷却，以保证冷却效果。

从图1中可以看出来，定子16的内侧是直接与冷却腔道B402接触的，冷却效果较为理想；但定子16的外侧和冷却腔道A401之间并非直接接触的，冷却腔道A401与机壳1内部之间还有一定壁厚，为了保证热的良好传导，该处的壁要薄。

本方案中，冷却腔道A401将机壳1左右完全贯穿。本方案中电机中还设置有端盖，端盖设置方式有多种：第一种，在机壳1左侧设置端盖A2，机壳1的右侧设置带螺纹通孔20的普通端盖，端盖A2对冷却腔道向右挤压介质，介质最终从机壳1右侧普通端盖的螺纹通孔20流出。第二种，在机壳1的左侧设置端盖A2，在机壳1的右侧设置端盖B15，端盖A2对冷却腔道向右挤压介质，同时端盖B15对冷却腔道向右抽离介质，加强介质在冷却腔道的流动。第三种，在机壳1的左右两侧均设置有端盖A2，左右侧的端盖A2上开设有螺纹通孔20，且左右侧的端盖A2转动一定角度错位，优选转动30°；之所以角度错位设置，是为了机壳1左侧的端盖A2和机壳1右侧的端盖A2不互相影响；即机壳1左侧的端盖A2对与之相应的冷却腔道向右挤压介质，该介质从机壳1右侧的端盖A2上的螺纹通孔20流出；同时机壳1右侧的端盖A2对与之相应的冷却腔道向左挤压介质，该介质从机壳1左侧的端盖A2上的螺纹通孔20流出。

在端盖A2和端盖B15中，沿其径向开有活塞腔3，活塞腔3与冷却腔道相连通，活塞腔3中放置有可移动的活塞磁块5；而在转轴18上固定有与活塞磁块5相对应的永磁体19，永磁体19对活塞磁块5产生作用力。当转轴18转动时，该作用力会发生变化，再另外借助一些其他的部件，实现活塞磁块5沿活塞腔3往复动作；由于冷却腔道与活塞腔3相连，在活塞磁块5的作用下，冷却腔道的空气会发生流动，从而加速了冷却腔道中空气的流动，实现冷却。

为了实现活塞磁块5的往复动作，有多种设计方式：

第一种是活塞磁块5、永磁体19同极设置，即两者相邻近的面同为N极或者同为S极，两者产生排斥力，再在活塞腔3中设置有弹簧10。当永磁体19随转轴18一起转动时，永磁体19靠近活塞腔3时，则对其内的活塞磁块5产生排斥力，活塞磁块5向外移动；当永磁体19远离活塞腔3时，其内的永磁体19在弹簧10的弹力作用下向内复位……如此形成活塞磁块5的往复动作。这种设计方式如图1所示，也是较为优选的方式。

第二种是活塞磁块5、永磁体19异极设置，即两者相邻近的面一者为N极而另一者为S极，两者产生吸力，同样在活塞腔3中设置有弹簧10。与第一种方式类似，永磁体19随转轴18转动时，当永磁体19靠近活塞腔3时，其内的活塞磁块5向内移动；当永磁体19远离活塞腔3时，其内的活塞磁块5在弹簧10的作用下向外移动……如此形成活塞磁块5的往复动作。这种设计方式，图并未画出。

第三种是，一个活塞磁块5对应两个永磁体19，两个永磁体19沿转轴18周向间隔设置，其中一个永磁体19与活塞磁块5邻近的面同极，而另一个永磁体19与活塞磁块5异极。当两个永磁体19随转轴18转动时，当异极的永磁体19靠近活塞腔3中的活塞磁块5时，产生吸附力，活塞磁块5向内移动；当同极的永磁体19靠近活塞腔3中的活塞磁块5时，产生排斥力，活塞磁块5向外移动……如此形成活塞磁块5的往复动作。这种设计方式，图并未画出。

【实施例一】

本实施例中，选择第一种仅在机壳1左侧设置端盖A2、右侧为带螺纹通孔20的普通端盖的方式，且同时选择第一种活塞磁块5、永磁体19邻近面同极的方式，对本方案进一步理解说明。

如图1所示，在端盖A2上，沿径向方向开有活塞腔3，活塞腔3优选圆柱腔，活塞腔3也可以是矩形腔或多棱腔，活塞腔3中放置有活塞磁块5；活塞腔3的腔口通过带螺纹的堵头拧紧密封，堵头和活塞磁块5之间还设置有弹簧10。

堵头上设置有仅允许外部气体向活塞腔3流动的单向阀A6；活塞腔3靠近腔口处的壁上设置有单向阀B7，单向阀B7与冷却腔道A401相连通，且单向阀B7仅允许活塞腔3中的气体向冷却腔道A401流动。而在活塞腔3的底部，在远离冷却腔道B402的活塞腔3的壁上设置有与外部相连通的单向阀C8，单向阀C8仅允许外部气体流入活塞腔3中；而靠近冷区腔道B402的活塞腔3的壁上设置有单向阀D9，单向阀D9与冷却腔道B402相连通，单向阀D9仅允许活塞腔3中的气体向冷却腔道B402流动。

为了便于说明，将活塞腔3分成活塞腔A和活塞腔B，其中活塞腔B为靠近端盖A中心处的腔，即底部一侧处；活塞腔A为远离端盖A2中心的腔，即靠近活塞腔3腔口处的腔。

端盖A2的中心具有通孔，转轴18从该中心通孔处穿出，在该中心通孔处的转轴18上设置有永磁体19。永磁体19靠近活塞腔3一侧为N极低而靠近转轴18一侧为S极；相应地，活塞磁块5靠近活塞腔3的腔底一侧为N极低而靠近活塞腔3的腔口一侧为S极。

工作时，当永磁体19远离活塞腔3时，排斥力减小，在弹簧10的弹力作用下，活塞磁块5向内动作；此时，活塞磁块5对活塞腔A产生抽取作用，从而让单向阀A6打开并让单向阀B7关闭，冷却空气从外部进入活塞腔A中；同时，活塞磁块5对活塞腔B产生挤压作用，从而让单向阀D9打开而单向阀C8关闭。当单向阀D9打开时，在活塞磁块5的作用下活塞腔B中的冷却空气进入冷却腔道B402中，促进冷却腔道B402中空气的流动。该工作状态，如图1、图2、图4和图5所示；其中，图1是活塞磁块5向中心即向内动作时移动到一半时的示意图，图2则是图1左上方处的放大图；其中4是活塞磁块5向中心即向内动作到最底部的示意图，图5则是图4左上方处的放大图。

需要说明的是，图中实心箭头为冷却空气的流动方向，空心箭头为活塞磁块5的动作方向。

为了保证冷却效果，端盖A2可周向设置有多个活塞腔3，如图3和图6所示，图3为图1中A-A的剖视图，图6为图4中B-B的剖视图。在图3和图6中，位于活塞腔3中的圆孔为单向阀安装孔22，端盖A2上还开有用于与机壳1之间通过螺杆安装的螺纹通孔20和连接孔21。

而当永磁体19靠近活塞腔3时，在同极排斥力的作用下，活塞磁块5向外动作；此时活塞磁块5对活塞腔A产生挤压作用，从而让单向阀B7打开并让单向阀A6关闭，在活塞磁块5的作用下，活塞腔A中的冷却空气被压入冷却腔道A401中，促进冷却腔道A401中气体的流动；同时，通塞磁块5对活塞腔B产生抽离动作，从而让单向阀D9关闭而单向阀C8打开，外部的冷却空气经单向阀C8进入活塞腔B中。该工作状态，如图7、图8、图9和图10所示；其中图7为活塞磁块5由中心向外动作至一半的结构示意图，图9为活塞磁块5由中心向外动作至最外侧的结构示意图；图8为图7左上处的放大图，图10为图9左上处的放大图。

本实施例中，活塞腔3的个数为六个，永磁体19为4个，这仅是优选方案，但不仅限于于此。

本实施例中，为了避免，端盖A2中的螺纹通孔可以选择选用螺纹堵头堵住。

【实施例二】

本实施例中，在实施例一的基础上，选用第二种，在机壳1的左侧设置端盖A2，机壳1的右侧设置端盖B15，且同时选用第一种活塞磁块5和永磁体19邻近面同极设置的方式。

本实施例中，机壳1的右端增设的端盖命名为端盖B15，端盖B15和端盖A2之间类似。相似的地方在：均设置有活塞腔3、堵头、弹簧10、活塞磁块5。不同之处在于：在端盖B15中，其上的堵头上设置有单向阀E11，单向阀E11将外部与活塞腔A相连通；其活塞腔3靠近腔口处设置有与冷却腔道A401相连通的单向阀F12；其活塞腔3的底部处的壁上设置有与冷却腔道B402相连通的单向阀H14，其活塞腔3的底部处远离冷却腔道B402的壁上设置有与外部相连通的单向阀G13。

在端盖B15中：单向阀F12仅允许冷却腔道A401中的空气流入其活塞腔A中；单向阀E11仅允许其活塞腔A中的空气流向外部；单向阀H14仅允许冷却腔道B402中的空气流入其活塞腔B中；单向阀G13仅允许其活塞腔B中的空气流入外部。

实现冷却腔道B402的冷却时，如图11所示，端盖A2中的活塞磁块5向中心动作且动作至一半行程，端盖B15中的活塞磁块5向边缘动作且动作至一半行程，如此动作可以让冷却腔道B402中进入冷却空气且同时其中的热空气被抽走，实现冷却腔道B402中空气的循环。具体地说，此时，单向阀C8关闭而单向阀D9打开，单向阀H打开而单向阀G13关闭，端盖A2中活塞腔3的冷却空气经单向阀D9进入冷却腔道B402中，而冷却腔道B402中的热空气经单向阀H14进入端盖B15的活塞腔B中。同时，单向阀A6打开而单向阀B7关闭，外部空气经单向阀A6进入端盖2的活塞腔A作为储备冷源；单向阀F12关闭而单向阀E11打开，端盖B15中活塞腔A的热空气被排出，该处的热空气为端盖B15中活塞磁块5向中心动作时灌入的。

实现冷却腔道A401的冷却时，如图12所示，端盖A2中的活塞磁块5向边缘动作且由最中心向边缘动作，端盖B15中的活塞磁块5向中心动作且由最边缘向中心动作，如此动作可让冷却腔道A401中进入冷却空气且同时其中的热空气被抽走，实现冷却腔道A401中空气的循环。具体地说，此时，单向阀A6关闭而单向阀B7打开，且单向阀F12打开而单向阀E11关闭，端盖A2中活塞腔A的冷却空气经单向阀B7进入冷却腔道A401中，冷却腔道A401中的热空气经单向阀F12进入端盖B15中的活塞腔A中。同时，单向阀C8而单向阀E9关闭，外部空气经单向阀C8进入端盖A2的活塞腔B中，作为存储冷源；单向阀H14关闭而单向阀G13打开，端盖B15中活塞腔B内的热空气经单向阀G13被排出。

为了端盖B15中活塞磁块5的动作与端盖A2中活塞磁块5的动作不一致，只需将对应的永磁体19沿转轴18周向设置的位置角度调整即可实现。

本方案中，端盖A2和端盖B15中的螺纹通孔20可以通过螺纹堵头堵住。

【实施例三】

本实施例中，选择第三种仅在机壳1左侧、右侧均设置端盖A2的方式，且同时选择第一种活塞磁块5、永磁体19邻近面同极的方式。

机壳1右侧的端盖A2的右视图如图15所示，将左侧的端盖A2旋转30°即为右侧的端盖A2。

机壳1左侧的端盖A2工作时，如图16所示：在图16中，是沿着机壳1左侧端盖A2的活塞腔3进行剖开的，由于机壳1右侧的端盖A2旋转了30°，因此沿机壳1右侧端盖A2的螺纹通孔20处剖开；图16中，展示的是机壳1左侧端盖A2中活塞磁块5向中心动作时，将活塞腔3中的介质压入冷却腔道B402中，且同时将冷却腔道B402中的介质从机壳1右侧端盖A2的螺纹通孔20挤出。

若沿机壳1右侧端盖A2的活塞腔3剖开，则会将机壳1左侧端盖A2的螺纹通孔20剖开，机壳1右侧端盖A2的活塞磁块5将对应活塞腔3的介质压入对应的冷却腔道，同时对应的冷却腔道中的介质经机壳1左侧端盖A2的螺纹通孔20排出。

本实施例中的工作原理与实施例一的工作原理相同，左侧端盖A2和右侧端盖A2互不干扰。但是在冷却腔道B402中，可能有部分介质产生对流的情况，但也不影响最终冷却。

上述的三个实施例仅是为了理解说明，为最优方案，但不仅于此，所有通过活塞磁块5、永磁体19实现动作，通过活塞腔3、单向阀以及冷却腔道的空气循环的方式，均属于本方案的保护内容。

上述三个实施例中，电机均为分装式电机，即机壳1和端盖一起固定在某基座上不动，而转轴18与需要驱动的部件相连，即不需要轴承。但转轴18与机壳1之间设置有轴承的方式也属于本方案的保护范围。

另外，冷却用的空气不仅限于空气，还可替换成其他冷却介质；甚至可以将冷却空气替换成液体冷却，液体冷却时，对应地取消对冷却腔道B402实现冷却的一些结构，这都是本领域技术人员容易想到的改变，属于本方案的保护范围。

本方案中，为了便于端盖A2和端盖B15的固定，如图3和图6所示，为了清楚地观看，两幅图中剖开的端盖未打剖面线，对应端盖上均开后螺纹通孔20和连接孔21，位于活塞腔3中的圆孔为单向阀安装孔22。螺纹通孔20是便于介质排出；在连接孔21中拧入螺杆与机壳1相连。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.一种用于电机内部的低损耗冷却结构，包括机壳（1）以及端盖，机壳（1）内设有定子（16）和转子（17），定子（16）设置在机壳（1）内部处，转子（17）通过转轴（18）沿机壳（1）轴线设置，其特征在于：

所述的机壳（1）左侧的端盖为端盖A（2），其内周向开有多个活塞腔（3），活塞腔（3）与电机的冷却腔道相连通；

所述的活塞腔（3）中放置有活塞磁块（5），转轴（18）上设有与活塞磁块（5）相对应的永磁体（19），转轴（18）转动时通过永磁体（19）对活塞磁块（5）产生作用力从而让活塞磁块（5）在活塞腔（3）中动作，使得活塞腔（3）中的介质沿冷却腔道流动。

2.根据权利要求1所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的活塞腔（3）处还设置有辅助件，活塞磁块（5）通过永磁体（19）和辅助件在活塞腔（3）中作往复动作；

所述活塞磁块（5）在活塞腔（3）中动作时，将活塞腔（3）中的介质压入冷却腔道中，或者将冷却腔道中的介质抽入活塞腔（3）中，或者既将活塞腔（3）中的介质压入冷却腔道中又将冷却腔道中的介质抽入活塞腔（3）中。

3.根据权利要求2所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的永磁体（19）的磁性与活塞磁块（5）的磁性同极，两者产生排斥力，活塞腔（3）中设置有弹簧（10），活塞磁块（5）在弹簧力作用下复位；

或者，所述的永磁体（19）的磁性与活塞磁块（5）的磁性反极，两者产生吸附力，活塞腔（3）中设置有弹簧（10），活塞磁块（5）在弹簧力作用下复位；

或者，所述的活塞磁块（5）对应有两块永磁体（19），一个永磁体（19）的磁性与活塞磁块（5）磁性同极，另一个永磁体（19）的磁性与活塞磁块（5）的磁性反极，在排斥力和吸附力的作用下让活塞磁块（5）动作。

4.根据权利要求3所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的端盖A（2）为非导磁的盖，其中心沿轴向开有中心通孔，转轴（18）从中心通孔穿出；

永磁体（19）位于中心通孔处的转轴（18）上。

5.根据权利要求4所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的冷却腔道包括冷却腔道A（401）和冷却腔道B（402）；

所述的冷却腔道A（401），开设在机壳（1）的壳体上，且沿平行轴线方向将机壳（1）左右贯穿；

所述的冷却腔道B（402），为机壳（1）内部各器件的间隙形成的冷却腔道B（402）。

6.根据权利要求5所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的活塞腔（3）被活塞磁块（5）分割成活塞腔A和活塞腔B，活塞腔B靠近中心通孔，活塞腔A远离中心通孔。

7.根据权利要求6所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的活塞腔A通过单向阀A（6）与外部相连通，活塞腔A还通过单向阀B（7）与冷却腔道A（401）连通；

所述活塞磁块（5）向端盖A（2）中心动作时，单向阀A（6）打开而单向阀B（7）关闭，外部介质经单向阀A（6）进入活塞腔A中；

所述活塞磁块（5）向端盖A（2）边缘动作时，单向阀A（6）关闭而单向阀B（7）打开，活塞腔A内的介质经单向阀B（7）进入冷却腔道A（401）中。

8.根据权利要求7所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的活塞腔B通过单向阀C（8）与外部相连通，还通过单向阀D（9）与冷却腔道B（402）相连通；

所述活塞磁块（5）向端盖A（2）中心动作时，单向阀C（8）关闭而单向阀D（9）打开；

所述活塞磁块（5）向端盖A（2）边缘动作时，单向阀C（8）打开而单向阀D（9）关闭。

9.根据权利要求8所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的端盖A（2）中，每个活塞腔（3）的腔道沿端盖A（2）的径向设置；

所述的端盖A（2）开始有用于安装单向阀A（6）、单向阀B（7）、单向阀C（8）和单向阀D（9）的单向阀安装孔（22）；

所述的端盖A（2）上开设有用于与机壳（1）相连的连接孔（21）。

10.根据权利要求9所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的机壳（1）右侧的端盖同样为端盖A（2）；

所述的端盖A（2）开有螺纹通孔（20），螺纹通孔（20）错开连接孔（21）和单向阀安装孔（22）设置；

所述机壳（1）右侧的端盖A（2）的螺纹通孔（20）与左侧端盖A（2）对应的冷却腔道相连通，机壳（1）左侧的端盖A（2）的螺纹通孔（20）与右侧端盖A（2）对应的冷却腔道相连通。

11.根据权利要求9所述的一种用于电机内部的低损耗冷却结构，其特征在于：所述的机壳（1）右侧的端盖为端盖B（15）；

所述端盖B（15）与端盖A（2）相似，同样周向设置有活塞腔（3），其活塞腔（3）同样被活塞磁块（5）分成活塞腔A和活塞腔B；

所述端盖B（15）与端盖A（2）不同之处在于，其活塞腔A通过单向阀E（11）与外部相连通，其活塞腔A通过单向阀F（12）与冷却腔道A（401）相连通；

当端盖A（2）中的活塞磁块（5）向边缘动作时，端盖B（15）中的活塞磁块（5）向中心动作，此时单向阀F（12）打开而单向阀E（11）关闭，将冷却腔道A（401）的介质经单向阀F（12）抽离到端盖B（15）的活塞腔A中；

当端盖A（2）中的活塞磁块（5）向中心动作时，端盖B（15）中的活塞磁块（5）向边缘动作，此时单向阀F（12）关闭而单向阀E（11）打开，将端盖B（15）中的活塞腔A内的介质经单向阀E（11）压出；

所述的端盖B（15）中，其活塞腔B通过单向阀G（13）与外部相连通，其活塞腔B还通过单向阀H（14）与冷却腔道B（402）相连通；

当端盖A（2）中的活塞磁块（5）向中心动作时，端盖B（15）中的活塞磁块（5）向边缘动作，此时单向阀H（14）打开而单向阀G（13）关闭，冷却腔道B（402）的介质经单向阀H（14）被抽入活塞腔B中；

当端盖A（2）中的活塞磁块（5）向边缘动作时，端盖B（15）中的活塞磁块（5）向中心动作，此时单向阀G（13）打开而单向阀H（14）关闭，将端盖B（15）中的活塞腔B中的介质经单向阀G（13）压出。

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