CN115549351A - 一种具有防失磁功能的永磁同步电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有防失磁功能的永磁同步电机，包括电机壳，所述电机壳的内部通过轴承转动安装有转轴，所述转轴的外部通过焊接固定有转子，所述电机壳的一侧通过螺栓固定有端盖，所述端盖的一侧安装有换热器，所述换热器的外壁对应贯通设置有冷却水管，所述冷却水管的内部由上而下通入冷水，转子的外部活动套接有圆环套，所述圆环套一侧封闭一侧无内侧壁，且无内侧壁的一侧贴合设置有中空卡接环，所述中空卡接环的一侧与圆环套相互贯通，所述中空卡接环的一侧对应贯通连接有运水细管，所述圆环套的一侧与端盖相互卡接形成轴端定位，两个所述运水细管向外延伸至换热器的内部，该装置解决了当前在高温状态下使用容易失磁的问题。

Description

一种具有防失磁功能的永磁同步电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种具有防失磁功能的永磁同步电机。

背景技术

永磁同步电动机由定子、转子和端盖等部件构成。定子与普通感应电动机基本相同，采用叠片结构以减小电动机运行时的铁耗。转子可做成实心，也可用叠片叠压，转子的内部会嵌入永磁铁。

高温是磁铁失磁的主要原因之一，在高温环境下使用时，永磁铁容易产生失磁现象。这意味着永磁同步电机需要保持充分的散热，在不具备专门的散热设备运行情况下需要隔一段时间停机冷却，耽误运行效率，现有的冷却方法是通过风冷散热，无法直接对发热部件的转子散热，散热效率低下，造成转子内部的永磁铁容易失磁，实用性差。该现象成为本领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的集材装置一种具有防失磁功能的永磁同步电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有防失磁功能的永磁同步电机，包括电机壳，所述电机壳的内部通过轴承转动安装有转轴，所述转轴的外部通过焊接固定有转子，所述电机壳的一侧通过螺栓固定有端盖，所述端盖的一侧安装有换热器，所述换热器的外壁对应贯通设置有冷却水管，所述冷却水管的内部由上而下通入冷水。

本发明进一步说明，所述转子的外部活动套接有圆环套，所述圆环套一侧封闭一侧无内侧壁，且无内侧壁的一侧贴合设置有中空卡接环，所述中空卡接环的一侧与圆环套相互贯通，所述中空卡接环的一侧对应贯通连接有运水细管，所述圆环套的一侧与端盖相互卡接形成轴端定位。

本发明进一步说明，两个所述运水细管向外延伸至换热器的内部，且两根运水细管的端头相互贯通连接，两根运水细管的一端组成U型结构，位于上方的所述运水细管上贯通设置有齿轮泵。

本发明进一步说明，所述中空卡接环为开口状，且开口的两端分别与运水细管贯通连接，且贯通处开设有小侧孔，所述中空卡接环远离开口的内壁通过焊接固定有阻隔板，位于所述阻隔板两侧的中空卡接环内壁对应开设有大侧孔，所述大侧孔与圆环套的内部腔室相互贯通连接。

本发明进一步说明，所述圆环套的内壁固定安装有中间环，所述中间环上均匀开设有方形孔，且方形孔内通过滚针转动安装有圆柱滚子，所述圆柱滚子的外壁与转轴的外壁相接触，所述中间环与圆环套之间通过插接固定有分隔部，所述分隔部将圆环套的内部空间分为上下两个腔室，所述分隔部的一侧与转轴的外壁滑动接触。

本发明进一步说明，所述转轴的内部分别对称开设有进水道和出水道，所述进水道和出水道分别与转轴的外壁相贯通，且贯通处位于圆环套的内部空间，所述进水道和出水道与转轴的贯通位置组成L型结构。

本发明进一步说明，所述进水道的内部活动设置有阀球一，且阀球一与进水道和转轴的贯通位置相接触，所述进水道的内壁与阀球一之间连接有弹簧一，所述出水道的内部活动设置有阀球二，且阀球二与出水道的L型结构转角处内壁相接触，所述出水道的L型结构转角处内壁与阀球二之间连接有弹簧二。

本发明进一步说明，所述转子的内部均匀呈圆周分布开设有冷却道，且各个冷却道在转子的内部相汇集，一半所述冷却道与进水道相贯通，且另一半所述冷却道与出水道相贯通。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，进行以下改装：将其转子的内部开设有多个冷却流道，通过转子的转动带动内部的冷却介质流动，将转子内永磁铁的热量带走，防止在长时间高温运行状态下转子内部的永磁体失磁，并且解决高速转动的情况下冷却流道的密封问题；同时将冷却流道的入口和出口集成在一起，无需从两端通入水流换热，节省冷却部件的体积，且便于进行拆装；且通过改装轴承，能够对转轴与机壳的连接位置进行一并冷却，提升转动时的稳定性。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的换热器内部结构示意图；

图3是本发明的转子安装示意图；

图4是本发明的中空卡接环与圆环套安装示意图；

图5是本发明的中空卡接环剖视结构示意图；

图6是本发明的圆环套内部结构示意图；

图7是本发明的阀球一与阀球二安装示意图；

图8是本发明的转子内部剖视结构示意图；

图9是本发明的冷却道流向示意图；

图中：1、电机壳；2、换热器；3、冷却水管；21、导流板一；22、导流板二；4、运水细管；41、齿轮泵；5、中空卡接环；6、圆环套；7、转子；71、转轴；51、凸出部；52、方形块；53、双头螺杆；54、旋转部；55、密封圈；72、进水道；73、出水道；56、小侧孔；57、大侧孔；58、阻隔板；61、分隔部；62、中间环；63、圆柱滚子；74、阀球一；75、弹簧一；76、阀球二；77、弹簧二；78、冷却道。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图9，本发明提供技术方案：一种具有防失磁功能的永磁同步电机，包括电机壳1，电机壳1的内部通过轴承转动安装有转轴71，转轴71的外部通过焊接固定有转子7，电机壳1的一侧通过螺栓固定有端盖，端盖的一侧安装有换热器2，换热器2的外壁对应贯通设置有冷却水管3，冷却水管3的内部由上而下通入冷水，当使用时通过冷却水管3的水流向换热器2内进行供水，通过换热器2对电机壳1进行散热，形成初步的散热效果；

转子7的外部活动套接有圆环套6，圆环套6一侧封闭一侧无内侧壁，且无内侧壁的一侧贴合设置有中空卡接环5，中空卡接环5的一侧与圆环套6相互贯通，中空卡接环5的一侧对应贯通连接有运水细管4，圆环套6的一侧与端盖相互卡接形成轴端定位，圆环套6内排出的水经过中空卡接环5被运送到运水细管4内利用换热器2进行冷却，便于对转轴与电机壳1的连接位置进行针对性散热，有效缓解因为摩擦力而导致的热胀冷缩对转子7运行稳定的影响；

两个运水细管4向外延伸至换热器2的内部，且两根运水细管4的端头相互贯通连接，两根运水细管4的一端组成U型结构，位于上方的运水细管4上贯通设置有齿轮泵41，使用时启动齿轮泵41，将运水细管4的水进行运输，并将从上至下降冷却后的水流重新泵入中空卡接环5内部，进行循环冷却；

中空卡接环5为开口状，且开口的两端分别与运水细管4贯通连接，且贯通处开设有小侧孔56，中空卡接环5远离开口的内壁通过焊接固定有阻隔板58，位于阻隔板58两侧的中空卡接环5内壁对应开设有大侧孔57，大侧孔57与圆环套6的内部腔室相互贯通连接，当使用时，从上方运水细管4泵入中空卡接环5内部的水会进入大侧孔57，从而汇入圆环套6的内部，对转动连接的部分进行冷却，循环后的水会从圆环套6进入下方的大侧孔57，再次汇入中空卡接环5内，直到下方的运水细管4排出，形成有序的冷却液循环；

圆环套6的内壁固定安装有中间环62，中间环62上均匀开设有方形孔，且方形孔内通过滚针转动安装有圆柱滚子63，圆柱滚子63的外壁与转轴71的外壁相接触，中间环62与圆环套6之间通过插接固定有分隔部61，分隔部61将圆环套6的内部空间分为上下两个腔室，分隔部61的一侧与转轴71的外壁滑动接触，当运行时，由于圆环套6的位置固定，中间环62的位置也固定，随着转轴71的转动会使得转轴71的外壁与圆柱滚子63的侧壁相贴合转动，保持转轴71的顺利高速转动，各个圆柱滚子63整个被浸泡在冷却液中形成有效冷却，防止因为转轴71的接触面和圆柱滚子63的摩擦热胀冷缩而导致的转子7运行不稳定的问题，分隔部61用于隔绝通入的冷却水和排出的温热水，防止冷却水发生窜流现象；

转轴71的内部分别对称开设有进水道72和出水道73，进水道72和出水道73分别与转轴71的外壁相贯通，且贯通处位于圆环套6的内部空间，进水道72和出水道73与转轴71的贯通位置组成L型结构，汇入圆环套6的水流会从上方的圆环套6腔室进入进水道72内，对转轴71的内部形成冷却，经过循环排出至出水道73，在汇入下方的圆环套6腔室再排出，形成冷却液的循环，并且将转轴71的冷却与圆环套6内圆柱滚子63的冷却集成在一个流道内，冷却更加充分；

进水道72的内部活动设置有阀球一74，且阀球一74与进水道72和转轴71的贯通位置相接触，进水道72的内壁与阀球一74之间连接有弹簧一75，出水道73的内部活动设置有阀球二76，且阀球二76与出水道73的L型结构转角处内壁相接触，出水道73的L型结构转角处内壁与阀球二76之间连接有弹簧二77，只有当转轴71转动到进水道72位于圆环套6的下部腔室时，因为齿轮泵41泵送的压力，会使得阀球一74被挤开，弹簧一75收缩，使得冷却水能够进入进水道72，而当进水道72转动至上方的圆环套6腔室时，由于上方存在的是由内向外的压力（相对于转轴71内的进水道72来说），阀球一74并不会被挤开，进水道72被堵塞无法流通液体，同理当转轴71转动到出水道73位于圆环套6的上部腔室时，由于液体存在排出力会将阀球二76顶开，弹簧二77收缩，液体得以排出，而当出水道73位于圆环套6的下部腔室时，向内的压力并不能挤开阀球二76，便于使得转轴71在转动时保持冷却液体的始终正确的流向；

转子7的内部均匀呈圆周分布开设有冷却道78，且各个冷却道78在转子7的内部相汇集，一半冷却道78与进水道72相贯通，且另一半冷却道78与出水道73相贯通，从进水道72进入的水流会分成若干股汇入冷却道78，并且对转子在内部形成冷却，由内而外的冷却效果相比于单纯的风冷冷却更加彻底，并且冷却道78在转子7的内部汇集后再散开，直到出水道73处进行汇集，便于形成单向的入口和出口，冷却结构的集成度更高。

实施例1：如图2所示，为了提高冷却水在换热器2内部的冷却效果，换热器2的内壁斜向排列设置有导流板一21和导流板二22，导流板一21将运水细管4的弯折结构一分为二，且导流板一21的右端与换热器2的内壁相接触，导流板一21的左端与换热器2的内壁具有空隙，导流板二22将换热器2的底部内壁与运水细管4之间的空间一分为二，导流板二22的左端与换热器2的内壁相接触，导流板二22的右端与换热器2的内壁具有空隙，冷却水通入后首先会与带齿轮泵41的运水细管4管路段相接触，此时水是最热的，与最冷的刚通入换热器2的水接触冷却，达到最佳的冷却效果，水流经过导流板一21的导向流动到导流板一21与导流板二22之间，再流入到下方的腔室，可以形成最具导向性的冷却方式，在换热器2的内部不会形成紊流，冷却水的流向是先冷却最热的部分，再冷却次热的部分，然后排出，冷却效果好。

实施例2：如图4所示，为了提升转子7在冷却水通入时运行的稳定性，开口处通过焊接固定有凸出部51，两个凸出部51的一侧分别通过焊接固定有方形块52，两个方形块52上开设有螺孔，且螺孔内通过螺纹连接有双头螺杆53，双头螺杆53的两端通过焊接固定有旋转部54，当需要调整中空卡接环5对转轴71卡接的松紧程度时，用手旋转旋转部54，可以使得双头螺杆53旋转并且通过螺纹传动调整中空卡接环5的松紧程度，使得中空卡接环5的内壁与转轴71形成松紧程度适中的配合，保持转轴71运行的稳定性，在拆卸时，首先将电机的端盖拆卸下来，圆环套6失去轴向定位可以顺利滑动，将双头螺杆53反向旋转使得中空卡接环5松开转轴71，此时用手拉动运水细管4即可带动中空卡接环5和圆环套6移开，便于整个冷却结构的拆卸。

实施例3，如图4所示，为了防止冷却水从转轴71与中空卡接环5之间的缝隙中流出，中空卡接环5的内圈侧壁通过粘接固定有密封圈55，密封圈55的内壁涂覆以后润滑涂层，密封圈55为高耐磨橡胶材质，且具有一定弹性，可以填充在中空卡接环5与转轴71的缝隙之间，防止冷却水流出。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“右”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种具有防失磁功能的永磁同步电机，包括电机壳（1），其特征在于：所述电机壳（1）的内部通过轴承转动安装有转轴（71），所述转轴（71）的外部通过焊接固定有转子（7），所述电机壳（1）的一侧通过螺栓固定有端盖，所述端盖的一侧安装有换热器（2），所述换热器（2）的外壁对应贯通设置有冷却水管（3），所述冷却水管（3）的内部由上而下通入冷水。

2.根据权利要求1所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：所述转子（7）的外部活动套接有圆环套（6），所述圆环套（6）一侧封闭一侧无内侧壁，且无内侧壁的一侧贴合设置有中空卡接环（5），所述中空卡接环（5）的一侧与圆环套（6）相互贯通，所述中空卡接环（5）的一侧对应贯通连接有运水细管（4），所述圆环套（6）的一侧与端盖相互卡接形成轴端定位。

3.根据权利要求2所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：两个所述运水细管（4）向外延伸至换热器（2）的内部，且两根运水细管（4）的端头相互贯通连接，两根运水细管（4）的一端组成U型结构，位于上方的所述运水细管（4）上贯通设置有齿轮泵（41）。

4.根据权利要求3所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：所述中空卡接环（5）为开口状，且开口的两端分别与运水细管（4）贯通连接，且贯通处开设有小侧孔（56），所述中空卡接环（5）远离开口的内壁通过焊接固定有阻隔板（58），位于所述阻隔板（58）两侧的中空卡接环（5）内壁对应开设有大侧孔（57），所述大侧孔（57）与圆环套（6）的内部腔室相互贯通连接。

5.根据权利要求4所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：所述圆环套（6）的内壁固定安装有中间环（62），所述中间环（62）上均匀开设有方形孔，且方形孔内通过滚针转动安装有圆柱滚子（63），所述圆柱滚子（63）的外壁与转轴（71）的外壁相接触，所述中间环（62）与圆环套（6）之间通过插接固定有分隔部（61），所述分隔部（61）将圆环套（6）的内部空间分为上下两个腔室，所述分隔部（61）的一侧与转轴（71）的外壁滑动接触。

6.根据权利要求5所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：所述转轴（71）的内部分别对称开设有进水道（72）和出水道（73），所述进水道（72）和出水道（73）分别与转轴（71）的外壁相贯通，且贯通处位于圆环套（6）的内部空间，所述进水道（72）和出水道（73）与转轴（71）的贯通位置组成L型结构。

7.根据权利要求6所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：所述进水道（72）的内部活动设置有阀球一（74），且阀球一（74）与进水道（72）和转轴（71）的贯通位置相接触，所述进水道（72）的内壁与阀球一（74）之间连接有弹簧一（75），所述出水道（73）的内部活动设置有阀球二（76），且阀球二（76）与出水道（73）的L型结构转角处内壁相接触，所述出水道（73）的L型结构转角处内壁与阀球二（76）之间连接有弹簧二（77）。

8.根据权利要求7所述的一种具有防失磁功能的永磁同步电机，其特征在于：所述转子（7）的内部均匀呈圆周分布开设有冷却道（78），且各个冷却道（78）在转子（7）的内部相汇集，一半所述冷却道（78）与进水道（72）相贯通，且另一半所述冷却道（78）与出水道（73）相贯通。

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