CN114400810A - 一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,包括机座(1),所述机座(1)内安装定子装配(2),所述机座(1)两端安装有前端盖(3)和后端盖(4),所述前端盖(3)和后端盖(4)之间安装转轴(5),所述转轴(5)上安装转子装配(6);所述机座(1)上安装风机电机(7),所述风机电机(7)前端安装进风腔(8),所述进风腔(8)前端安装风机蜗壳(9),所述蜗壳(9)内安装风叶,所述风叶安装于风机电机输出轴上;所述机座(1)后部设有进风道(10),所述进风道(10)与进风腔(8)连通。本发明设计合理,通过密封圈进行永磁同步电机的转子密封结构,具有很好的实际应用价值。

Description

一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构
技术领域
本发明涉及永磁同步电机技术领域,具体为一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构。
背景技术
目前,永磁同步电机常规的冷却方式采用自然冷却、机壳散热筋自通风冷却、水冷却等,其中尤以水冷最为常见。水冷结构需要在机壳内布置水道,冷却效果受水压、流量以及定子铁心与机座之间热传导限制,工艺过程较为复杂。自然冷却一般只适用于小功率电机,冷却效果差。机壳散热筋冷却需要在电机尾端安装风扇,电机风摩损耗较大,降低了机电转换效率。无论是机壳水冷、还是机壳散热筋自通风冷却,热交换或者发生在机壳内部水道、或者发生在机壳外部散热筋,并没有进入电机内部空间,未考虑浸漆质量和配合间隙对散热效率的影响。
相比而言,强迫通风可将外部冷却空气引进电机内部,通风量可通过风机进行控制调节,且冷却介质直接与定子铁心和绕组等发热源接触,热交换面积大,效率高,在进行电磁设计时可以选取较大的发热因数,有利于减小永磁同步电机的体积和重量,同时也降低了电机的材料成本。
但是,永磁同步电机转子上装有永磁体,对铁磁性物质具有强吸附性,如果对永磁电机的转子部分不做特殊隔离措施,转子上吸附的粉尘严重时会影响到电机的安全运行,所以永磁电机的冷却基本都采用全封闭结构。
为保证电机在一定温度范围内满足工作性能要求,同时在有限空间产生尽量大的转矩,降低电机的体积和重量,增大电机单位体积内的散热能力成为永磁同步电动机设计的关键。
发明内容
本发明目的是提供一种新型的强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构。
本发明是采用如下技术方案实现的:
一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,包括机座,所述机座内安装定子装配,所述机座两端安装有前端盖和后端盖,所述前端盖和后端盖之间安装转轴,所述转轴上安装转子装配;所述机座上安装风机电机,所述风机电机前端安装进风腔,所述进风腔前端安装风机蜗壳,所述蜗壳内安装风叶,所述风叶安装于风机电机输出轴上;所述机座后部设有进风道,所述进风道与进风腔连通;所述定子装配后端位于定子压圈内采用填充剂形成与定子压圈和定子铁心齐平的后端填充环;所述后端盖内安装后端挡流筒,所述后端挡流筒前端面与后端填充环之间安装后端密封圈;所述定子装配前端位于定子压圈内采用填充剂形成与定子压圈和定子铁心齐平的前端填充环;所述前端盖内安装前端挡流筒,所述前端挡流筒后端面与前端填充环之间安装前端密封圈;所述机座和定子装配的结合面设有轴向通风道;所述机座前部设有出风口。
进一步优选的,所述进风腔底端安装于机座上。所述进风道位于进风腔内。
进一步优选的,所述后端密封圈与后端挡流筒前端面呈台阶形状配合。所述前端密封圈与前端挡流筒后端面呈台阶形状配合。
进一步优选的,所述后端挡流筒通过螺钉安装于后端盖上。所述前端挡流筒通过螺钉安装于前端盖上。
进一步优选的,后端密封圈与后端填充环的接触面上涂抹粘接剂。前端密封圈与前端填充环的接触面上涂抹粘接剂。
进一步优选的,所述转子装配的转子铁心上均布轴向通风孔。
实施时,风机电机动作驱动风叶旋转,环境中的冷却空气通过蜗壳,经过进风腔和进风道后输入永磁同步电机内部;通过在机座和定子装配之间设计轴向通风道,冷却风经过定子绕组端部,再通过轴向通风孔到达永磁同步电机的传动端,并从传动端排出电机内部。后端挡流筒的一端(后端)通过均布螺钉固定在后端盖上,后端挡流筒的另一端(前端)紧贴后端填充环的端面将气隙和转子装配与冷却风隔离,形成完全密闭空间。转子装配的转子铁心上均布轴向通风孔,用于转子部分的散热。
本发明所述强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,该结构可实现定子独立通风,而转子为全封闭结构型式。相比普通的强迫通风结构,冷却风仅通过定子铁心及定子绕组,不进入转子部分,实现电机转子的全封闭,防止杂质异物进入永磁电机转子,对电机最大的发热源即定子绕组部分进行通风冷却,相比于水冷、自然散热方式,具有更好的散热能力。
本发明技术关键点在于定子铁心端部通过填充剂进行填充平整,使用密封圈和挡流筒构成密封件并将其固定在端盖上,在将端盖和机座进行装配时,密封件上的密封圈与填充剂贴合形成转子和气隙区域的密闭空间。
本发明设计合理,通过密封圈进行永磁同步电机的转子密封结构,具有很好的实际应用价值。
附图说明
图1表示本发明整体结构示意图。
图2表示图1中后端放大示意图。
图3表示图2中后端填充环、密封圈、挡流筒配合示意图。
图中:1-机座,2-定子装配,201-定子压圈,202-定子铁心,3-前端盖,4-后端盖,5-转轴,6-转子装配,7-风机电机,8-进风腔,9-风机蜗壳,10-进风道,11-后端填充环,12-后端挡流筒,13-后端密封圈,14-前端填充环,15-前端挡流筒,16-前端密封圈,17-螺钉。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。
一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,如图1所示,包括机座1,机座1内安装定子装配2,机座1两端安装有前端盖3和后端盖4,前端盖3和后端盖4之间安装转轴5,转轴5上安装转子装配6。
如图1所示,机座1上安装风机电机7,风机电机7前端安装进风腔8,进风腔8前端安装风机蜗壳9,所述蜗壳9内安装风叶,风叶安装于风机电机输出轴上。
如图1所示,机座1后部设有进风道10,进风道10与进风腔8连通;本实施例中,进风腔8底端安装于机座1上,进风道10位于进风腔8内。
如图1、2所示,定子装配2后端位于定子压圈201内采用填充剂形成与定子压圈201和定子铁心202齐平的后端填充环11(即后端填充环11厚度与定子压圈201齐平,后端填充环11内环面与定子铁心202齐平);后端盖4内通过螺钉17安装后端挡流筒12,后端挡流筒12前端面与后端填充环11之间安装后端密封圈13;本实施例中,后端密封圈13与后端挡流筒12前端面呈台阶形状配合。
如图1所示,定子装配2前端位于定子压圈内采用填充剂形成与定子压圈和定子铁心齐平的前端填充环14;前端盖3内通过螺钉安装前端挡流筒15,前端挡流筒15后端面与前端填充环14之间安装前端密封圈16;前端密封圈16与前端挡流筒15后端面呈台阶形状配合。
机座1和定子装配2的结合面设有轴向通风道;机座1前部设有出风口。
转子装配6的转子铁心上均布轴向通风孔。
具体实施时,风机电机动作驱动风叶旋转,环境中的冷却空气通过蜗壳,经过进风腔和进风道后输入电机内部;通过在机座和定子装配之间设计轴向通风道,冷却风经过定子绕组端部,再通过轴向通风孔到达传动端(前端),并从传动端排出电机内部。后端挡流筒的一端(后端)通过均布螺钉固定在后端盖上,后端挡流筒的另一端(前端)紧贴后端填充环的端面将气隙和转子装配与冷却风隔离,形成完全密闭空间。转子装配的转子铁心上均布轴向通风孔,用于转子部分的散热。实施方法如下:a.使用填充剂填充至与定子压圈外端面齐平;b.将密封圈安装于挡流筒上构成密封组件;c.端盖安装前,将密封组件通过螺钉固定;d.密封前需在密封圈外端面上涂抹粘接剂,使其在装配后与填充环紧密连接以保证密封性。
本发明设计的强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,可防止冷却风中异物和杂质吸附在永磁转子上。通过采用强迫通风的冷却方式可进一步缩小永磁同步电机的体积,有效提高功率密度,尤其适用于在缺水或空间有限的场景下,具有很高的应用价值。
最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照本发明实施例进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明的技术方案的精神和范围,其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。

Claims (10)

1.一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,包括机座(1),所述机座(1)内安装定子装配(2),所述机座(1)两端安装有前端盖(3)和后端盖(4),所述前端盖(3)和后端盖(4)之间安装转轴(5),所述转轴(5)上安装转子装配(6);
其特征在于:所述机座(1)上安装风机电机(7),所述风机电机(7)前端安装进风腔(8),所述进风腔(8)前端安装风机蜗壳(9),所述蜗壳(9)内安装风叶,所述风叶安装于风机电机输出轴上;
所述机座(1)后部设有进风道(10),所述进风道(10)与进风腔(8)连通;
所述定子装配(2)后端位于定子压圈(201)内采用填充剂形成与定子压圈(201)和定子铁心(202)齐平的后端填充环(11);所述后端盖(4)内安装后端挡流筒(12),所述后端挡流筒(12)前端面与后端填充环(11)之间安装后端密封圈(13);
所述定子装配(2)前端位于定子压圈内采用填充剂形成与定子压圈和定子铁心齐平的前端填充环(14);所述前端盖(3)内安装前端挡流筒(15),所述前端挡流筒(15)后端面与前端填充环(14)之间安装前端密封圈(16);
所述机座(1)和定子装配(2)的结合面设有轴向通风道;所述机座(1)前部设有出风口。
2.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述进风腔(8)底端安装于机座(1)上。
3.根据权利要求2所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述进风道(10)位于进风腔(8)内。
4.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述后端密封圈(13)与后端挡流筒(12)前端面呈台阶形状配合。
5.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述前端密封圈(16)与前端挡流筒(15)后端面呈台阶形状配合。
6.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述后端挡流筒(12)通过螺钉(17)安装于后端盖(4)上。
7.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述前端挡流筒(15)通过螺钉(17)安装于前端盖(3)上。
8.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:后端密封圈(13)与后端填充环(11)的接触面上涂抹粘接剂。
9.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:前端密封圈(16)与前端填充环(14)的接触面上涂抹粘接剂。
10.根据权利要求1所述的一种强迫通风冷却式永磁同步电机的转子密封结构,其特征在于:所述转子装配(6)的转子铁心上均布轴向通风孔。
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Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0222406D0 (en) * 2002-09-26 2002-11-06 Alstom Switzerland Ltd Gas-cooled generator
JP2008035584A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Toshiba Corp 車両用自己通風冷却形回転電機
WO2011051228A2 (de) * 2009-11-02 2011-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Windkraftgenerator mit innenkühlkreislauf
CN103618412A (zh) * 2013-11-30 2014-03-05 永济新时速电机电器有限责任公司 低转速高效散热、高转速节能的车辆自动化控制系统电机
CN105591497A (zh) * 2016-03-23 2016-05-18 中车永济电机有限公司 定子独立通风冷却式永磁电机
CN106487125A (zh) * 2016-11-25 2017-03-08 中车永济电机有限公司 机车直驱永磁牵引电动机
CN106787566A (zh) * 2017-02-05 2017-05-31 无锡方远海工电机有限公司 一种永磁同步电动机
CN109391072A (zh) * 2017-08-14 2019-02-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种铁路干线机车车辆及其永磁同步牵引电动机
CN109687630A (zh) * 2018-12-07 2019-04-26 中车永济电机有限公司 一种机车永磁同步牵引电机转子密封结构
EP3611828A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Dynamoelektrische rotatorische maschine mit einer luftspaltkapselung
CN112713712A (zh) * 2020-12-14 2021-04-27 中车永济电机有限公司 一种油田绞车直驱电机
CN112713690A (zh) * 2020-12-25 2021-04-27 中车永济电机有限公司 轨道车辆用高效冷却的低速大扭矩全封闭永磁同步电动机
CN113541382A (zh) * 2021-07-15 2021-10-22 中车株洲电机有限公司 一种永磁电机及轨道机车

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0222406D0 (en) * 2002-09-26 2002-11-06 Alstom Switzerland Ltd Gas-cooled generator
JP2008035584A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Toshiba Corp 車両用自己通風冷却形回転電機
WO2011051228A2 (de) * 2009-11-02 2011-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Windkraftgenerator mit innenkühlkreislauf
CN103618412A (zh) * 2013-11-30 2014-03-05 永济新时速电机电器有限责任公司 低转速高效散热、高转速节能的车辆自动化控制系统电机
CN105591497A (zh) * 2016-03-23 2016-05-18 中车永济电机有限公司 定子独立通风冷却式永磁电机
CN106487125A (zh) * 2016-11-25 2017-03-08 中车永济电机有限公司 机车直驱永磁牵引电动机
CN106787566A (zh) * 2017-02-05 2017-05-31 无锡方远海工电机有限公司 一种永磁同步电动机
CN109391072A (zh) * 2017-08-14 2019-02-26 中车株洲电力机车研究所有限公司 一种铁路干线机车车辆及其永磁同步牵引电动机
EP3611828A1 (de) * 2018-08-16 2020-02-19 Siemens Aktiengesellschaft Dynamoelektrische rotatorische maschine mit einer luftspaltkapselung
CN109687630A (zh) * 2018-12-07 2019-04-26 中车永济电机有限公司 一种机车永磁同步牵引电机转子密封结构
CN112713712A (zh) * 2020-12-14 2021-04-27 中车永济电机有限公司 一种油田绞车直驱电机
CN112713690A (zh) * 2020-12-25 2021-04-27 中车永济电机有限公司 轨道车辆用高效冷却的低速大扭矩全封闭永磁同步电动机
CN113541382A (zh) * 2021-07-15 2021-10-22 中车株洲电机有限公司 一种永磁电机及轨道机车

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨永林: "韶山7D型电力机车", 北京:中国铁道出版社, pages: 135 - 136 *

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