CN116317308A - 磁悬浮电机的冷却系统及磁悬浮无轴承泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮电机的冷却系统及磁悬浮无轴承泵，磁悬浮电机包括机壳、定子组件，定子组件包括多个定子铁芯和多个线圈，线圈的上方设有位于机壳内的电路板，机壳上间隔设有第一通孔、第二通孔，冷却系统包括冷却管路，冷却管路配置为具有共同的冷却入口，和/或,共同的冷却出口，冷却入口与第一通孔相连通，冷却出口与第二通孔相连通，定子铁芯外缘与对应的线圈内缘之间具有预设距离，电路板的下方及每个预设距离内均设有冷却管路。此种冷却系统结构简单，在磁悬浮电机内布置冷却管路便利，每个线圈内均穿设有冷却管路，缩小了冷却管路与线圈之间的距离，使得冷却系统能够对线圈进行全方位的散热，极大地提高了线圈的散热效率。

Description

磁悬浮电机的冷却系统及磁悬浮无轴承泵

技术领域

本发明涉及了磁悬浮装置技术领域，具体的是一种磁悬浮电机的冷却系统及磁悬浮无轴承泵。

背景技术

在高端半导体制造工艺过程中，化学药液的供给系统是高端半导体设备(比如浸没式光刻机、晶圆清洗机，化学机械抛光系统，涂胶显影机等)不可或缺的功能单元。且其严苛的工艺条件要求液体供给系统必须具备耐化学腐蚀、不产生颗粒污染物、结构紧凑、压力流量调节范围大且稳定、低脉动、高可靠性等特性，而磁悬浮泵正是最合适的选择。磁悬浮泵包括磁悬浮电机和被磁悬浮电机驱动的泵。磁悬浮泵基于磁悬浮原理对叶轮转子进行支撑约束，可被完全无接触地密封在一个超洁净的封闭腔体内。

电机是一种将电能转化为机械能的装置，其被广泛应用在各行各业。磁悬浮电机是一种新型技术，具体应用于磁悬浮鼓风机、磁悬浮压缩机等诸多领域，磁悬浮电机工作过程中不断地转动，通电的线圈会产生热量，由于磁悬浮电机为封闭结构，在长时间的运行中，如果不及时的将这些热量排出，这些热量极大程度会使磁悬浮电机内部达到较高的温度，磁悬浮电机的磁轴承、传感器、电路板、线圈在过高的温度下可靠性都会降低。尤其对于电路板和线圈两个主要散热源，磁悬浮电机内过高的温度将会使得电路板的线路受到损坏，且会使得线圈的绝缘温度上升，而绝缘对于高温的反应很强烈，会加速老化，减少使用寿命。如果温度升的太高，会使得绝缘碳化，失去绝缘作用，磁悬浮电机的线圈会短路而故障，从而影响磁悬浮电机的稳定运行。因此为了提高磁悬浮电机的使用寿命以及安全性，需要对磁悬浮电机进行散热。

现有的磁悬浮电机往往通过风冷或液冷的手段进行散热，以降低磁悬浮电机主体的温度，从而提高电路板和线圈的使用寿命，保证磁悬浮电机的性能。风冷散热即在磁悬浮电机上外接风冷模块以对磁悬浮电机进行散热，风冷模块往往设置在定子的一侧，风冷模块至电路板和线圈之间具有一定距离，电路板和线圈作为发热量最大的部分，风冷模块仅能将电路板和线圈表面的部分热量散热出，无法对电路板和线圈进行全方位的散热，散热效率不高。而传统的液冷手段，是在机壳内部加入散热水道或在机壳与定子之间设置散热水道。向散热水道内通入冷却水，利用冷却水带走线圈上的热量，从而降低磁悬浮电机整体的温度。但是由于散热水道与线圈之间仍具有一定距离，同样存在线圈整体散热不均匀，散热效果不好的问题。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种磁悬浮电机的冷却系统及磁悬浮无轴承泵，其用于解决现有磁悬浮电机散热效果不好的问题。

本申请实施例公开了一种磁悬浮电机的冷却系统及磁悬浮无轴承泵，冷却系统设置在临近电路板的下方及每个定子铁芯与线圈之间的预设距离内，以更大程度地直接带走线圈的热量。该种冷却系统结构简单，在磁悬浮电机内布置冷却管路便利，每个线圈内均穿设有冷却管路，缩小了冷却管路与线圈之间的距离，使得冷却系统能够对线圈进行全方位的散热，极大地提高了线圈的散热效率。

其中，一种磁悬浮电机的冷却系统，所述磁悬浮电机包括机壳、设置在所述机壳内的定子组件，所述定子组件包括多个定子铁芯和多个线圈，每个所述定子铁芯上设置至少一个所述线圈，所述线圈的上方设有位于所述机壳内的电路板，所述机壳上间隔设有第一通孔、第二通孔，所述冷却系统包括冷却管路，所述冷却管路配置为具有共同的冷却入口，和/或,共同的冷却出口，所述冷却入口与所述第一通孔相连通，所述冷却出口与所述第二通孔相连通，所述定子铁芯外缘与对应的所述线圈内缘之间具有预设距离，所述电路板的下方及每个所述预设距离内均设有所述冷却管路。

进一步的，所述机壳包括底座、与所述底座相适配的侧壁，所述底座与所述侧壁围构成腔体，所述腔体为空腔。

进一步的，所述冷却系统还包括散热板，所述散热板设置在所述电路板的底部并与其连接，所述散热板内设有冷却流道，所述冷却管路穿设在所述冷却流道内。

进一步的，所述冷却流道呈蚊香状或辐射状，所述冷却流道外缘的宽度大于等于所述电路板的宽度。

进一步的，所述底座上设有一个所述第一通孔和至少一个所述第二通孔，所述第一通孔位于所述底座的中部，所述第二通孔设置在所述第一通孔的外侧。

进一步的，所述冷却系统包括一根冷却管路，所述一根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸至所述散热板内，自所述散热板穿出后依次穿设每个所述预设距离，并自一个所述第二通孔穿出。

进一步的，所述冷却系统包括多根冷却管路，所述多根冷却管路具有共同的冷却入口和不同的冷却出口，所述多根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸至所述散热板内自所述散热板穿出后每根所述冷却管路对应穿设至少一个所述预设距离，并自不同的所述第二通孔穿出。

进一步的，所述冷却系统包括多根冷却管路，所述多根冷却管路具有共同的冷却入口和共同的冷却出口，所述多根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸至所述散热板内自所述散热板穿出后每根所述冷却管路对应穿设至少一个所述预设距离，并自共同的所述第二通孔穿出。

进一步的，所述第一通孔配置为沿轴线方向向所述机壳内延伸至预设高度以形成通风孔，所述冷却管路沿周向绕设在所述通风孔的外缘。

进一步的，所述底座上设有至少一个所述第一通孔和一个所述第二通孔，所述第二通孔位于所述底座的中部，所述第一通孔设置在所述第二通孔的外侧，所述第二通孔配置为沿轴线方向向所述机壳内延伸至预设高度以形成通风孔。

进一步的，所述冷却系统包括一根冷却管路，所述一根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸并依次穿设每个所述预设距离，自所述预设距离穿出后沿所述通风孔的外缘周向缠绕并穿设进所述散热板内，并自所述第二通孔穿出。

进一步的，所述冷却系统包括多根冷却管路，所述多根冷却管路具有不同的冷却入口和共同的冷却出口，每根所述冷却管路对应穿设至少一个所述预设距离，自所述预设距离穿出后沿所述通风孔的外缘周向缠绕并穿设进所述散热板内，并自所述第二通孔穿出。

进一步的，所述机壳包括底座、与所述底座相适配的侧壁，所述底座与所述侧壁围构成腔体，所述腔体内一体填充灌封材料，所述定子铁芯与所述线圈之间填充灌封材料及所述电路板底部填充灌封材料内均设有冷却流道，所述冷却流道配置为冷却管路。

进一步的，所述冷却管路的材质为金属、橡胶、陶瓷。

进一步的，所述冷却系统还包括设置在所述机壳外侧的压缩空气模块或水冷模块或油冷模块，所述压缩空气模块或所述水冷模块或所述油冷模块的出口与所述第一通孔相连通。

进一步的，所述冷却管路内填充的冷却介质为压缩空气、水、冷却油。

进一步的，所述冷却系统还包括设置在所述底座底部的风冷模块，所述风冷模块的吸风面朝向所述第一通孔设置，所述风冷模块的出风面朝向外部空间设置。

本申请还公开了一种磁悬浮无轴承泵，包括上述磁悬浮电机的冷却系统。

进一步的，所述磁悬浮无轴承泵还包括泵头、转子叶轮，所述泵头与所述机壳的顶端相配合，所述转子叶轮部分位于所述泵头内且与定子组件相配合，所述定子组件配置为产生磁场以驱动所述转子叶轮旋转和悬浮。

本发明的有益效果如下：

本发明提供了一种磁悬浮电机的冷却系统，冷却系统设置在临近电路板的下方及每个定子铁芯与线圈之间的预设距离内，以更大程度地直接带走线圈的热量。该种冷却系统结构简单，在磁悬浮电机内布置冷却管路便利，每个线圈内均穿设有冷却管路，缩小了冷却管路与线圈之间的距离，使得冷却系统能够对线圈进行全方位的散热，极大地提高了线圈的散热效率。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例1的剖面图；

图2是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例2的剖面图；

图3是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例3的剖面图；

图4是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例4的剖面图；

图5是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例5的剖面图；

图6是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例5的剖面图；

图7是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例6的剖面图；

图8是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例7的剖面图；

图9是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例8的剖面图；

图10是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统实施例9的剖面图；

图11是本发明实施例中磁悬浮电机的冷却系统的俯视图；

图12是本发明实施例中第一种冷却管路示意图；

图13是本发明实施例中第二种冷却管路示意图；

图14是本发明实施例中第二种冷却管路示意图；

图15是本发明实施例中磁悬浮泵的剖面图。

以上附图的附图标记：10、磁悬浮电机；11、机壳；12、底座；120、第一通孔；121、第二通孔；122、通风孔；13、定子组件；130、定子铁芯；131、线圈；14、电路板；

20、冷却系统；21、冷却管路；210、冷却入口；211、冷却出口；22、散热板；23、风冷模块；

30、磁悬浮无轴承泵；31、泵头；32、转子叶轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“内”、“外”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和简化描述，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。本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“设有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本公开中的附图并不是严格按实际比例绘制，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本公开中所描述的附图仅是示意图。

现有的磁悬浮电机往往通过风冷或液冷的手段进行散热，以降低磁悬浮电机主体的温度，从而提高电路板和线圈的使用寿命，保证磁悬浮电机的性能。风冷散热即在磁悬浮电机上外接风冷模块以对磁悬浮电机进行散热，风冷模块往往设置在定子的一侧，风冷模块至电路板和线圈之间具有一定距离，电路板和线圈作为发热量最大的部分，风冷模块仅能将电路板和线圈表面的部分热量散热出，无法对电路板和线圈进行全方位的散热，散热效率不高。而传统的液冷手段，是在机壳内部加入散热水道或在机壳与定子之间设置散热水道。向散热水道内通入冷却水，利用冷却水带走线圈上的热量，从而降低磁悬浮电机整体的温度。但是由于散热水道与线圈之间仍具有一定距离，同样存在线圈整体散热不均匀，散热效果不好的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种磁悬浮电机的冷却系统，冷却系统设置在临近电路板的下方及每个定子铁芯与线圈之间的预设距离内，以更大程度地直接带走线圈的热量。该种冷却系统结构简单，在磁悬浮电机内布置冷却管路便利，每个线圈内均穿设有冷却管路，缩小了冷却管路与线圈之间的距离，使得冷却系统能够对线圈进行全方位的散热，极大地提高了线圈的散热效率。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图1-10和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，本发明提供的一种磁悬浮电机10的冷却系统20的实施例，所述磁悬浮电机10包括机壳11、设置在所述机壳11内的定子组件13。所述定子组件13包括多个定子铁芯130和多个线圈131，每个所述定子铁芯130上设置至少一个所述线圈131。多个所述定子铁芯130呈圆周状设置在所述机壳11内。所述线圈131的上方设有位于所述机壳11内的电路板14。需要说明的是，所述电路板14可以为电路控制板，也可以为传感器控制板。所述电路板14的中心轴线与多个所述定子铁芯130的中心轴线相同。所述底座12上间隔设有沿轴向延伸的第一通孔120、第二通孔121，所述冷却系统20包括至少一根冷却管路21。所述冷却管路21配置为具有共同的冷却入口210，和/或,共同的冷却出口211。即所述冷却管路21具有共同的冷却入口210，不同的冷却出口211，或，所述冷却管路21具有共同的冷却入口210，共同的冷却出口211，或，冷却管路21具有不同的冷却入口210，共同的冷却出口211。所述冷却入口210与所述第一通孔120相连通，所述冷却出口211与所述第二通孔121相连通。所述定子铁芯130外缘与其上缠绕的所述线圈131内缘之间具有预设距离。所述电路板14的下方及每个所述预设距离内均设有所述冷却管路21。此处的预设距离的宽度与所述冷却管路21的宽度保持一致，以使所述线圈131能够稳固绕设在所述定子铁芯130与所述冷却管路21的外缘。所述冷却管路21的冷却出口211设置在所述线圈131的底部，以使所述冷却管路21自所述预设距离内穿出后，并自所述线圈131的底部穿出。该冷却系统20先通过第一通孔120进入磁悬浮电机10内对电路板14或所述线圈131进行散热，再穿设在每个定子铁芯130与线圈131之间的预设距离内或所述电路板14下方，以更大程度地直接带走线圈131的热量。该种冷却系统20结构简单，在磁悬浮电机10内布置冷却管路21便利，大大缩小了冷却管路21与线圈131之间的距离，使得冷却系统20能够对线圈131进行全方位的散热，极大地提高了线圈131的散热效率。

需要说明的是，本发明对磁悬浮电机10的绕组结构不做限定，可以是单绕组结构，也可以是双绕组结构，即每个定子铁芯130上设置至少一个线圈131。在一种实施例中，每个定子铁芯130上设置一个线圈131，该线圈131为集中式绕组，该线圈131既用于旋转控制，又用于悬浮控制，以构成磁悬浮电机10的单绕组结构。在另一种实施例中，每个定子铁芯130上设置两个线圈131，两个线圈131可以都为集中式绕组，也可以一个线圈131为集中式绕组，另一个线圈131为分布式绕组，定子铁芯130上的两个线圈131叠绕在一起，一个线圈131用于旋转控制，另一线圈131用于悬浮控制，以构成磁悬浮电机10的双绕组结构。由于单绕组磁悬浮电机10仅用一套线圈131可同时实现电机转子旋转和悬浮，相比双绕组磁悬浮电机10具有更好的性能优势。本领域技术人员可根据实际需要选择磁悬浮电机10内的线圈131结构为单绕组结构或双绕组结构，以满足磁悬浮电机10的实际工作性能。本申请中以下实施例和图均是基于双绕组的机构进行展开，其中一个线圈131为集中式绕组，另一个线圈131为分布式绕组。

具体的，在本实施例中，所述机壳11包括底座12、与所述底座12相适配的侧壁。所述底座12与所述侧壁可以一体成型形成所述机壳11，也可以分开铸造再连接在一起形成机壳11。本领域技术人员可根据实际需要选择所述机壳11的成型方式。

具体的，在本实施例中，当整个所述机壳11内不全部填充环氧树脂时，所述机壳11内便于放置冷却管路21以对所述线圈131和所述电路板14进行散热。此时，为了保证所述线圈131的密封性，需要对所述机壳11内的每个线圈131进行密封处理。具体为将每个所述线圈131的外缘套设有采用环氧树脂制作的护套，以将整个线圈131均位于所述护套内，从而实现对所述线圈131进行密封的目的，以保证所述线圈131的稳定性能。

具体的，在本实施例中，所述冷却系统20还包括散热板22。所述散热板22的材质为导热材料。所述散热板22设置在所述电路板14的底部。所述电路板14通过紧固件固定在所述定子铁芯130的支架上，所述散热板22野通过紧固件固定在所述定子铁芯130的支架上，以对所述电路板14的热量进行传递。所述散热板22内设有冷却流道。所述冷却流道可以为整个空腔，也可以为多个腔体支路。进一步的，所述冷却流道呈蚊香状或辐射状设置在所述散热板22内。辐射状的所述冷却流道如图11所示。所述冷却流道外缘的宽度大于等于所述电路板14的宽度，以保证所述冷却流道与所述电路板的正对面积，从而提高所述电路板14的散热效率。所述冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述冷却流道内，以使所述冷却管路21在所述冷却流道内延伸，通过所述冷却管路21内冷却介质的流动，实现对所述电路板14的散热。进一步的，所述散热板22还具有对所述冷却管路21限位的作用，以使所述冷却管路21临近所述电路板14，从而提高对所述电路板14的散热效率，提高所述电路板14的使用寿命。

具体的，在本实施例中，所述底座12上设有一个所述第一通孔120和至少一个所述第二通孔121。所述第一通孔120和所述第二通孔121均沿轴向延伸。所述第一通孔120与所述冷却入口210相连通。所述第二通孔121与所述冷却出口211相连通。所述第一通孔120孔位于所述底座12的中部，所述第二通孔121设置在所述第一通孔120的外侧。所述第二通孔121的设置个数根据所述冷却管路21的布置方式进行设置。以使自所述线圈131内穿出的所述冷却出口211便于与所述第二通孔121相连，从而将所述冷却管路21内吸热后的冷却介质自所述第二通孔121排出至与外部设备，以进行循环利用。

具体的，所述底座12上设有第一通孔120。所述第一通孔120的顶端面与所述底座12的顶端面相齐平。所述第一通孔120与所述磁悬浮电机10内连通。所述第一通孔120与所述冷却管路21的冷却入口210相连通。所述第一通孔120位于所述电路板14的正下方。所述第二通孔121与所述冷却出口211相连通。所述冷却管路21在此布局下的实施例如实施例1-实施例3。

参考图1，在实施例1中，所述冷却系统20包括一根冷却管路21。所述一根冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述散热板22内，并自所述散热板22穿出后依次穿设每个所述定子铁芯130与所述线圈131的预设距离内，然后自所述第二通孔121穿出。所述一根冷却管路21在所述磁悬浮电机10内便于布置。

参考图2，在实施例2中，所述冷却系统20包括多根冷却管路21。所述多根冷却管路21具有共同的冷却入口210和不同的冷却出口211。所述多根冷却管路21的冷却入口210与所述第一通孔120相连通，所述冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述散热板22内，自所述散热板22穿出后，每根所述冷却管路21对应穿设至少一个所述预设距离，并自不同的所述第二通孔121穿出，如图12所示的分支管路。在此实施例中，所述冷却管路21的根数可以与定子铁芯130的个数可以相同，当所述定子铁芯130的个数为8个，所述冷却管路21的根数也为8个，即每个所述定子铁芯130对应一根冷却管路21，每个线圈131内对应穿设一根所述冷却管路21，每根所述冷却管路21具有不同的冷却出口211，即每根所述冷却管路21的冷却出口211自不同的所述第二通孔121穿出，即所述底座12上需设置8个第二通孔121，如图12，分支管路的个数为8个，与所述定子铁芯130的个数相同，8个分支管路具有8个冷却出口211。如图11，图11中只展示出了去掉散热板22和电路板14的磁悬浮电机10结构，用一条线表示冷却管路21，所述冷却管路21具有共同的冷却入口210，并自散热板22内穿出后，每根冷却管路21对应穿设一个线圈131内。当然，也可以在相邻两个定子铁芯130之间设置第二通孔121，以使相邻两个定子铁芯130上缠绕的所述线圈131内穿设的所述冷却水管自该所述第二通孔121穿出，即所述底座12上需设置4个第二通孔121。本领域技术人员可根据实际需要选择所述冷却管路21的根数、所述第二通孔121的个数，以在保证散热效果的同时布置管路更加方便。

参考图3，在实施例3中，所述冷却系统20包括多根冷却管路21。所述多根冷却管路21具有共同的冷却入口210和共同的冷却出口211。所述多根冷却管路21的冷却入口210与所述第一通孔120相连通，所述冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述散热板22内，自所述散热板22穿出后，每根所述冷却管路21对应穿设至少一个所述预设距离，并自同一个所述第二通孔121穿出，如图13所示的并联管路。图13中所示的A部分冷却管路为设置在所述散热板内的冷却管路，所述冷却管路自所述散热板内开始分支；B部分为对应穿设在每个所述预设距离内的冷却管路，自所述预设距离内穿出后，汇集成一个总的冷却管路，以形成一个冷却出口。在此实施例中，所述冷却管路21的根数可以与定子铁芯130的个数可以相同，当所述定子铁芯130的个数为8个，所述冷却管路21的根数也为8个，即每个所述定子铁芯130对应一根冷却管路21，每个线圈131内对应穿设一根所述冷却管路21，8根所述冷却管路21具有共同的冷却出口211，即所述冷却出口211自所述第二通孔121穿出，即所述底座12上只需设置1个第二通孔121，如图13，分支管路的个数为8个，与所述定子铁芯130的个数相同，8个分支管路具有共同的冷却出口211。此种实施方式简化了冷却管路21的结构，使得所述冷却管路21的冷却入口210和冷却出口211为一根主管，所述冷却入口210与所述冷却出口211之间具有多个支路，从而实现提高所述线圈131散热效率的目的。

进一步的，在实施例中，所述第一通孔120能够配置为沿轴线方向向所述机壳11内延伸至预设高度以形成通风孔122。所述通风孔122的顶端面高于所述线圈131的顶端面，以保证所述通风孔122能够最大程度的对所述磁悬浮泵实现通风作用。所述通风孔122内通过自然风的流动能够对所述磁悬浮电机10起到一定的冷却作用，因此所述通风孔122为冷端。所述通风孔122的外缘与所述线圈131之间沿径向具有一定距离，因此所述通风孔122的外缘的可以绕设部分的沿周向设置的所述冷却管路21。例如：所述冷却管路21自所述电路板14中穿出后，沿所述通风孔122的外缘缠绕后至所述通风孔122的底部，并沿轴向向上延伸至所述线圈131的上方，再从所述定子铁芯130与所述线圈131内的预设距离穿出，最后自所述第二通孔121中穿出。当然，本领域技术人员可根据实际需要确定所述冷却管路21的缠绕方式，以使所述冷却管路21布置便利。在此实施例中，将自所述电路板14下方穿出的所述冷却管路21绕设在所述通风孔122的外缘，能够使得吸收了所述电路板14热量的所述冷却管路21内的冷却介质在所述通风孔122的作用下进行冷却，降低所述冷却管路21内的冷却介质的温度，冷却后的所述冷却管路21再穿设在所述定子铁芯130与所述线圈131的预设距离内，一定程度上提高了所述冷却管路21对所述线圈131的冷却效果，大大提高了冷却效率，提高了所述线圈131的使用寿命。所述冷却管路21在此布局下的实施例如实施例4-实施例6。

需要说明是，所述通风孔122的外缘可以设置冷却管路21，也可以不设置冷却管路21。在所述通风孔122的外缘设置冷却管路21能够先降低所述冷却管路21中冷却介质的温度，进一步提高所述线圈131的冷却效果。所述通风孔122的外缘不设置冷却管路21，所述通风孔122便可以对磁悬浮电机10进行自然冷却。但由于磁悬浮电机10内空间有限，所述冷却管路21的设置受到磁悬浮电机10内空间的限制。因为，本领域技术人员可根据 所述通风孔122与所述线圈131之间的实际距离选择是否在所述通风孔122的外缘设置冷却管路21。

参考图4，在实施例4中，所述冷却系统20包括一根冷却管路21。所述一根冷却管路21所述一根冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述散热板22内，自所述散热板22穿出后沿所述通风孔122的外缘周向环绕，环绕后依次穿设每个所述定子铁芯130与所述线圈131的预设距离内，然后自所述第二通孔121穿出。所述一根冷却管路21在所述磁悬浮电机10内便于布置。

参考图5和图6，在实施例5中，所述冷却系统20包括多根冷却管路21。所述多根冷却管路21具有共同的冷却入口210和不同的冷却出口211。所述多根冷却管路21的冷却入口210与所述第一通孔120相连通，所述冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述散热板22内自所述散热板22穿出后，沿所述通风孔122的外缘周向环绕，环绕后的每根所述冷却管路21对应穿设至少一个所述预设距离，并自不同的所述第二通孔121穿出，如图12所示的分支管路。所述第二通孔121的位置可以设置在所述底座12位于所述线圈131的下方的区域，如图5所示；所述第二通孔121的位置也可以设置在所述底座12位于所述线圈131与所述通风孔122之间的区域，如图6所示，本领域技术人员可根据实际需要确定所述第二通孔121的位置。在此实施例中，所述冷却管路21的根数可以与定子铁芯130的个数可以相同，当所述定子铁芯130的个数为8个，所述冷却管路21的根数也为8个，即每个所述定子铁芯130对应一根冷却管路21，每个线圈131内对应穿设一根所述冷却管路21，每根所述冷却管路21具有不同的冷却出口211，即每根所述冷却管路21的冷却出口211自不同的所述第二通孔121穿出，即所述底座12上需设置8个第二通孔121，如图12，分支管路的个数为8个，与所述定子铁芯130的个数相同，8个分支管路具有8个冷却出口211。如图11，图11中只展示出了去掉散热板22和电路板14的磁悬浮电机10结构，用一条线表示冷却管路21，所述冷却管路21具有共同的冷却入口210，并自散热板22内穿出后，每根冷却管路21对应穿设一个线圈131内。当然，也可以在相邻两个定子铁芯130之间设置第二通孔121，以使相邻两个定子铁芯130上缠绕的所述线圈131内穿设的所述冷却水管自该所述第二通孔121穿出，即所述底座12上需设置4个第二通孔121。本领域技术人员可根据实际需要选择所述冷却管路21的根数、所述第二通孔121的个数，以在保证散热效果的同时布置管路更加方便。

参考图7，在实施例6中，所述冷却系统20包括多根冷却管路21。所述多根冷却管路21具有共同的冷却入口210和共同的冷却出口211。所述多根冷却管路21的冷却入口210与所述第一通孔120相连通，所述冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸至所述散热板22内，自所述散热板22穿出后沿所述通风孔122的外缘周向环绕，环绕后的每根所述冷却管路21对应穿设至少一个所述预设距离，并自同一个所述第二通孔121穿出，如图13所示的并联管路。在此实施例中，所述冷却管路21的根数可以与定子铁芯130的个数可以相同，当所述定子铁芯130的个数为8个，所述冷却管路21的根数也为8个，即每个所述定子铁芯130对应一根冷却管路21，每个线圈131内对应穿设一根所述冷却管路21，8根所述冷却管路21具有共同的冷却出口211，即所述冷却出口211自所述第二通孔121穿出，即所述底座12上只需设置1个第二通孔121，如图13，分支管路的个数为8个，与所述定子铁芯130的个数相同，8个分支管路具有共同的冷却出口211。如图11，图11中只展示出了去掉散热板22和电路板14的磁悬浮电机10结构，用一条线表示冷却管路21，所述冷却管路21具有共同的冷却入口210，并自散热板22内穿出后，每根冷却管路21对应穿设一个线圈131内。此种实施方式简化了冷却管路21的结构，使得所述冷却管路21的冷却入口210和冷却出口211为一根主管，所述冷却入口210与所述冷却出口211之间具有多个支路，从而实现提高所述线圈131散热效率的目的。

需要说明的是，本申请不对所述冷却管路21的具体穿设方式做限制，在8个所述定子铁芯130的情况下，可以一个所述定子铁芯130的对应的所述线圈131内穿设一根所述冷却管路21，也可以相邻两个所述定子铁芯130的对应的所述线圈131内依次穿设一根所述冷却管路21，也可以相邻三个所述定子铁芯130的对应的所述线圈131内依次穿设一根所述冷却管路21。具体如图12和图13，图12为分支管路，即多根冷却管路21具有共同的冷却入口210，不同的冷却出口211；图13为并联管路，即多根冷却管路21具有共同的冷却入口210和共同的冷却出口211，本领域技术人员可根据实际需要进行选择所述冷却管路21的布置方式。

具体的，在本实施例中，所述底座12上设有至少一个所述第一通孔120和一个所述第二通孔121。即所述冷却管路21具有共同/不同的冷却入口210，具有共同的冷却出口211。所述第一通孔120和所述第二通孔121均沿轴向延伸。所述第二通孔121位于所述底座12的中部，所述第一通孔120设置在所述第二通孔121的外侧。所述第二通孔121配置为沿轴线方向向所述机壳11内延伸至预设高度以形成通风孔122。在此实施例中，由于所述冷却管路21先穿设所述预设距离内，所述冷却管路21内的工作介质的温度会先升高，此时若直接穿设在所述散热板22内，不仅达不到对所述电路板14散热的目的，反而会使所述电路板14温度上升。因此，自所述预设距离内穿出的所述冷却管路21沿所述通风孔122的外缘绕设，通过所述通风孔122内自然风的流动以对所述冷却管路21内的工作介质进行降温，再将所述冷却管路21穿设再所述散热板22内，便可实现对所述电路板14冷却的目的。所述冷却管路21在此布局下的实施例如实施例7-实施例8。

参考图8，在实施例7中，所述冷却系统20包括一根冷却管路21。所述一根冷却管路21自所述第一通孔120处沿轴向延伸并依次穿设每个所述预设距离，自所述预设距离穿出后沿所述通风孔122的外缘周向缠绕并穿设所述散热板22，并自所述第二通孔121穿出。所述一根冷却管路21在所述磁悬浮电机10内便于布置。

参考图9，在实施例8中，所述冷却系统20包括多根冷却管路21。所述多根冷却管路21具有不同的冷却入口210和共同的冷却出口211。每根所述冷却管路21对应穿设至少一个所述预设距离，自所述预设距离穿出后沿所述通风孔122的外缘周向缠绕并穿设进所述散热板22内，并自所述第二通孔121穿出，如图14所示的汇合管路。所述第一通孔120的位置设置在所述底座12位于所述线圈131的下方的区域。在此实施例中，所述冷却管路21的根数可以与定子铁芯130的个数可以相同，当所述定子铁芯130的个数为8个，所述冷却管路21的根数也为8个，即每个所述定子铁芯130对应一根冷却管路21，每个线圈131内对应穿设一根所述冷却管路21。每根所述冷却管路21具有不同的冷却入口210，即每根所述冷却管路21的冷却入口210自不同的所述第一通孔120穿出，即所述底座12上需设置8个第一通孔120，如图14，分支管路的个数为8个，即具有8个冷却入口210，与所述定子铁芯130的个数相同，8个分支管路具有共同的冷却出口211。如图11，图11中只展示出了去掉散热板22和电路板14的磁悬浮电机10结构，用一条线表示冷却管路21，所述冷却管路21具有共同的冷却入口210，并自散热板22内穿出后，每根冷却管路21对应穿设一个线圈131内。当然，也可以在相邻两个定子铁芯130之间设置第一通孔120，以使相邻两个定子铁芯130上缠绕的所述线圈131内穿设的所述冷却水管自该所述第一通孔120穿出，即所述底座12上需设置4个第一通孔120。本领域技术人员可根据实际需要选择所述冷却管路21的根数、所述第一通孔120的个数，以在保证散热效果的同时布置管路更加方便。

进一步的，所述机壳11包括底座12、与所述底座12相适配的侧壁，所述底座12与所述侧壁围构成腔体，所述腔体内一体填充灌封材料。所述灌封材料具有导热性和绝缘性。所述环氧材料可以为环氧树脂、陶瓷、有机硅、聚氨脂PU，但不限于此。优选为环氧树脂，以下实施例均以环氧树脂为例。当所述腔体内一体灌封环氧树脂时，此时在所述机壳11内布置冷却管路21存在管路易被压扁，影响所述冷却管路21内冷却介质的正常流动。因此，可以在灌封的环氧树脂内形成冷却流道。具体为：将至少一个软管通气成型分别固设在所述电路板14的下方及所述定子铁芯130与所述线路的预设距离内，再向所述机壳11内灌封环氧树脂，环氧成型后，将所述软管内的气体排出，再将所述软管从环氧树脂内抽出，进而在所述环氧树脂内成形至少一个冷却流道，以对所述电路板14及所述线圈131进行散热。在此实施例中，所述冷却流道配置为冷却管路21，即通过在所述冷却流道内填充冷却介质，通过冷却介质的流动实现对所述电路板14及所述线圈131的降温。此种冷却管路21的布置方式操作简便，既避免了冷却管路21被环氧树脂压扁的问题，又省去了还需在机壳11内放置冷却管路21，增加生产成本的问题。需要说明的是，所述冷却流道配置为冷却管路21，即所述冷却流道的布置方式适用于上述实施例1-实施例8所述的冷却管路21的布置方式，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。

具体的，在本实施例中，所述冷却管路21的材质包括但不限于金属、橡胶、陶瓷。由于所述磁悬浮电机10内设置冷却管路21时，所述磁悬浮电机10内没有一体灌封环氧树脂，只是对每个线圈131进行密封处理，不会存在冷却管路21易被压扁的问题。因此，优选的，所述冷却管路21的材质可以选择为金属，进一步可以选择为铝冷却管。金属铝冷却管路21特点是散热效率高、重量较轻，成本高，发展方向是在PTC、水泵、chiller集成式铝冷却管路21上。当然，本领域技术人员可根据实际需要确定所述冷却管路21的材质，以使所述冷却管路21便于布置的同时，保证所述冷却管路21的强度和生产成本，从而提高所述冷却管路21的使用寿命，降低使用成本。进一步的，所述冷却管路21的冷却入口210与所述第一通孔120或所述通风孔122之间可通过螺纹、法兰、焊接、承插、管道黏合、沟槽等方式进行连接，本领域技术人员可根据实际需要选择所述冷却管路21的冷却入口210与所述第一通孔120或所述通风孔122之间的连接方式，使得在所述磁悬浮电机10有限的空间内便于连接。

具体的，在本实施例中，所述冷却系统20还包括设置在所述机壳11外侧的压缩空气模块或水冷模块或油冷模块。所述冷却管路21内对应填充的冷却介质为压缩空气、水、冷却油，包括但不限于此。所述压缩空气模块或所述水冷模块或所述油冷模块的出口与所述冷却入口210相连通，所述压缩空气模块或所述水冷模块或所述油冷模块的入口与所述冷却出口211相连通。所述压缩空气模块通过向所述冷却管路21内通入压缩空气，通过压缩空气在所述冷却管路21内的循环流动带走所述所述电路板14和所述线圈131产生的热量，从而对其进行降温。所述水冷模块通过向所述冷却管路21内通入水，通过水在所述冷却管路21内的循环流动带走所述所述电路板14和所述线圈131产生的热量，从而对其进行降温。所述油冷模块通过向所述冷却管路21内通入冷却油，通过冷却油在所述冷却管路21内的循环流动带走所述所述电路板14和所述线圈131产生的热量，从而对其进行降温。本领域技术人员可根据实际需要选择冷却方式，以使所述冷却系统20对所述电路板14和所述线圈131散热效果好的同时使用成本较低。

参考图10，在实施例9中，所述冷却系统20还包括设置在所述底座12底部的风冷模块23。进一步的，所述风冷模块23也可以设置在所述底座12上。所述风冷模块23可以为风机或风扇。所述风机或风扇的吸风面朝向所述第一通孔120设置，所述风机或风扇的出风面朝向外部空间设置。所述风机或风扇直接向所述磁悬浮电机10内吹入自然风，通过自然风的流动实现带走所述磁悬浮电机10内的部分热量。进一步的，所述风冷模块23可结合图1-图7的任一实施例进行设置，本领域技术人员可根据实际结构改进所述风冷模块23的放置位置，但都属于本申请的保护范围。所述风冷模块23结合所述冷却管道实现对所述磁悬浮电机10的双冷却模式，进一步提高所述磁悬浮电机10的冷却效率。

根据本发明实施例，基于同样的发明构思，本发明还提出了一种磁悬浮无轴承泵30，如图11所示。所述磁悬浮无轴承泵30包括所述的磁悬浮电机10的冷却系统20。本实施例中基于实施例5所展示的磁悬浮电机10进行说明。所述磁悬浮无轴承泵30还包括泵头31、转子叶轮32。所述泵头31与所述机壳11的顶端相配合。所述转子叶轮32部分位于所述泵头31内且与定子组件13相配合。所述定子组件13配置为产生磁场以驱动所述转子叶轮32旋转和悬浮。需要说明的是，所述转子可以设置在所述定子铁芯130内部，也可以设置在所述定子铁芯130外部，本领域技术人员根据实际需要进行设置。所述磁悬浮无轴承泵30在工作状态时，所述定子组件13能够在运行状态下无接触地磁驱动和支撑所述转子。所述磁悬浮无轴承泵30通过所述磁悬浮电机10的冷却系统20实现对所述磁悬浮无轴承泵30的散热，从而避免所述磁悬浮无轴承泵30因温度过高导致内部零件损坏，进而提高所述磁悬浮无轴承泵30的使用寿命。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核芯思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (19)

1.一种磁悬浮电机的冷却系统，所述磁悬浮电机包括机壳、设置在所述机壳内的定子组件，所述定子组件包括多个定子铁芯和多个线圈，每个所述定子铁芯上设置至少一个所述线圈，所述线圈的上方设有位于所述机壳内的电路板，其特征在于，所述机壳上间隔设有第一通孔、第二通孔，所述冷却系统包括冷却管路，所述冷却管路配置为具有共同的冷却入口，和/或,共同的冷却出口，所述冷却入口与所述第一通孔相连通，所述冷却出口与所述第二通孔相连通，所述定子铁芯外缘与对应的所述线圈内缘之间具有预设距离，所述电路板的下方及每个所述预设距离内均设有所述冷却管路。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述机壳包括底座、与所述底座相适配的侧壁，所述底座与所述侧壁围构成腔体，所述腔体为空腔。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括散热板，所述散热板设置在所述电路板的底部并与其连接，所述散热板内设有冷却流道，所述冷却管路穿设在所述冷却流道内。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却流道呈蚊香状或辐射状，所述冷却流道外缘的宽度大于等于所述电路板的宽度。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述底座上设有一个所述第一通孔和至少一个所述第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均沿轴向延伸，所述第一通孔位于所述底座的中部，所述第二通孔设置在所述第一通孔的外侧。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括一根冷却管路，所述一根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸至所述散热板内，自所述散热板穿出后依次穿设每个所述预设距离，并自所述第二通孔穿出。

7.根据权利要求5所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括多根冷却管路，所述多根冷却管路具有共同的冷却入口和不同的冷却出口，所述多根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸至所述散热板内，自所述散热板穿出后，每根所述冷却管路对应穿设至少一个所述预设距离，并自不同的所述第二通孔穿出。

8.根据权利要求5所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括多根冷却管路，所述多根冷却管路具有共同的冷却入口和共同的冷却出口，所述多根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸至所述散热板内，自所述散热板穿出后，每根所述冷却管路对应穿设至少一个所述预设距离，并自共同的所述第二通孔穿出。

9.根据权利要求6-8任一项所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述第一通孔配置为沿轴线方向向所述机壳内延伸至预设高度以形成通风孔，所述冷却管路沿周向绕设在所述通风孔的外缘。

10.根据权利要求4所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述底座上设有至少一个所述第一通孔和一个所述第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔均沿轴向延伸，所述第二通孔位于所述底座的中部，所述第一通孔设置在所述第二通孔的外侧，所述第二通孔配置为沿轴线方向向所述机壳内延伸至预设高度以形成通风孔。

11.根据权利要求10所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括一根冷却管路，所述一根冷却管路自所述第一通孔处沿轴向延伸并依次穿设每个所述预设距离，自所述预设距离穿出后沿所述通风孔的外缘周向缠绕并穿设所述散热板，并自所述第二通孔穿出。

12.根据权利要求10所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包括多根冷却管路，所述多根冷却管路具有不同的冷却入口和共同的冷却出口，每根所述冷却管路对应穿设至少一个所述预设距离，自所述预设距离穿出后沿所述通风孔的外缘周向缠绕并穿设所述散热板，并自所述第二通孔穿出。

13.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述机壳包括底座、与所述底座相适配的侧壁，所述底座与所述侧壁围构成腔体，所述腔体内一体填充灌封材料，所述定子铁芯与所述线圈之间填充的灌封材料及所述电路板底部填充的灌封材料内均设有冷却流道，所述冷却流道配置为冷却管路。

14.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却管路的材质为金属、橡胶、陶瓷。

15.根据权利要求1所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括设置在所述机壳外侧的压缩空气模块或水冷模块或油冷模块，所述压缩空气模块或所述水冷模块或所述油冷模块的出口与所述冷却入口相连通，所述压缩空气模块或所述水冷模块或所述油冷模块的入口与所述冷却出口相连通。

16.根据权利要求15所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却管路内填充的冷却介质为压缩空气、水、冷却油。

17.根据权利要求2所述的磁悬浮电机的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括设置在所述底座底部的风冷模块，所述风冷模块的吸风面朝向所述第一通孔设置，所述风冷模块的出风面朝向外部空间设置。

18.一种磁悬浮无轴承泵，其特征在于，包括根据权利要求1-17任一项所述的磁悬浮电机的冷却系统。

19.根据权利要求18所述的磁悬浮无轴承泵，其特征在于，所述磁悬浮无轴承泵还包括泵头、转子叶轮，所述泵头与所述机壳的顶端相配合，所述转子叶轮部分位于所述泵头内且与定子组件相配合，所述定子组件配置为产生磁场以驱动所述转子叶轮旋转和悬浮。

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