CN116846147A - 一种电机水冷散热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电机散热装置技术领域,具体涉及一种电机水冷散热装置,包括外壳、定子、转子、散热机构、密封机构和冷却机构,所述外壳固定安装在底座上,所述定子固定安装在外壳内部;所述转子同轴心转动安装在所述外壳内部;所述散热机构可拆卸安装在外壳和转子内部;所述密封机构固定安装在外壳两端;所述冷却机构固定安装在所述外壳左侧;本发明通过将散热机构设置在电机内部,并且通过电机转子的转动使水在散热机构内流动,进而实现对通电线圈的冷却效果;同时冷却效率可以根据电机本身的转速进行改变,使电机始终在最适宜的温度范围内工作,增加了电机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电机散热装置技术领域,具体涉及一种电机水冷散热装置。
背景技术
在大型电机工作的过程中,电机产生的功率会转化为热能,如果无法及时散热,温度将会升高,进而会导致电机损坏,甚至引发事故;同时电机散热是确保电机正常运转的关键过程,其目的是通过散热方式将电机内部产生的热量排出机外;在电机的设计和应用中,散热装置的设计非常重要。要保证电机正常运转,需要选择合适的材料、进行结构设计,以及采用适当的散热方式;同时,根据不同的使用环境和工作负载等因素,需要对散热系统进行调整。
电机散热的方式有很多,但是最常采用的就是风冷和水冷,但是风冷的降温效率相比于水冷的降温效率更低;在钢铁厂的轧钢机工作的过程中,通常需要用到大型电机,这些电机在工作的过程中往往会散发大量的热量,因此一般采用水冷的方式对电机进行降温,但是现有技术在对电机进行水冷降温时,通常只针对电机的表面进行降温,对于发热严重的通电线圈部位并没有一个有效的降温方式,同时在电机进行水冷降温的过程中,由于需要将水循环流动,通常都需要水泵来抽水,浪费了大量的电力资源。
鉴于此,针对上述存在的不足,本发明研制出一种电机水冷散热装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:现有的电机水冷散热装置不能对发热严重的通电线圈部位进行快速降温,同时需要水冷电机来进行抽水以保证水冷装置的正常进行,增加了维修成本的同时也浪费了大量的电力成本。
本发明提供以下技术方案:一种电机水冷散热装置,包括外壳、定子、转子、散热机构、密封机构和冷却机构,所述外壳固定安装在底座上,所述外壳用于保护散热装置,所述定子固定安装在外壳内部,所述定子上缠绕线圈用于通电产生磁场;所述转子同轴心转动安装在所述外壳内部;所述转子用于在定子磁场的作用下转动;所述散热机构可拆卸安装在外壳和转子内部,所述输水机构用于在电机工作时自动对电机进行周期性的循环散热;所述密封机构固定安装在外壳两端,所述密封机构用于将外壳内的水体密封防止水体泄露进而影响电机工作;所述冷却机构固定安装在所述外壳左侧,所述冷却装置用于冷却将吸附热量的水冷却,以进行下一次散热。
所述散热机构包括输水管、分散管、散热腔、收集管和回流管,所述输水管固定安装在所述转子内部,所述输水管的直径采用20cm;所述分散管阵列密封安装在所述转子一端,所述分散管有八个,将分散管设置为八个可以迅速是冷却水均匀的流向定子内,进而就会使冷却水更加均匀的对定子进行散热;八个所述分散管输出端伸入散热腔内部,所述分散管的直径采用4cm,所述散热腔开设在所述定子内部,所述散热腔底端密封固定安装有收集管,所述收集管有八个且呈圆形阵列分布,所述收集管的直径采用6cm;将收集管设置为八个是为了更快使冷静水从定子流向输水管,同时还可以配合回流管在冷却机构内实现更好的散热;八个所述收集管一端密封固定安装有回流管,所述回流管的直径采用8cm;所述散热机构中各种管道的材质均采用不锈钢材质,不锈钢材质具有优异的抗腐蚀性能和耐高温性能,能够承受高压水流,同时寿命长,可以完美适配散热机构的使用环境;
在使用过程中,当电机转动时,电机会带动转子转动,转子转动就会带动输水管转动,转动的输水管转动,由于固定轴承的作用,位于输水管中心的螺旋叶片静止,因此在螺旋叶片与输水管共同的作用下,水流会源源不断的向分散管流去,水流在离心力的作用下均匀的通过分散管流向定子内部,并将定子内部的热量带走并且经过冷却机构的冷却继续像输水管中流去,从而保证电机一直在最适宜的温度下运转,增加电机的使用寿命;
需要说明的是,在散热机构散热的过程中,由于需要保证良好的散热效果,因此散热机构内部的循环水流会在定子内经过散热铜管呈蛇形流动,采用这种方式一方面可以增加冷却水在定子内流动的时间,进而使热量交换的更加彻底,另一方面可以增加冷却水与定子的接触面积,进而使降温效率提高,这样可以确保电机内的热量快速散出,进而使电机始终在最适宜的温度下工作。
所述输水管内固定安装有所述固定轴承;所述固定轴承采用调心球轴承;所述螺旋叶片穿过所述固定轴承的内圈与所述回流管固定连接,所述螺旋叶片采用合金钢材质,合金钢材质的螺旋叶片可以有效的承受水流的冲击,以保证冷却装置的使用寿命;所述回流管与所述螺旋叶片之间阵列开设有通孔,所述通孔阵列为四行八列,且所述通孔直径为5mm;
在使用的过程中,应该尽量使螺旋叶片与输水管之间的间隙保证在5mm以内但是不要使螺旋叶片紧贴输水管内壁,当螺旋叶片与输水管之间的间隙大于5mm时会导致螺旋叶片运输冷却水的效率降低,当螺旋叶片紧贴输水管布置时,在输水管转动的过程中由于螺旋叶片与输水管之间的摩擦会导致螺旋叶片与输水管发生损耗,严重时甚至会导致螺旋叶片在输水管上摩擦出来圆形纹路进而导致输水管的使用寿命降低。
所述散热腔内固定安装有散热铜管,散热铜管的热传导效率为401W/(m·K),因此阿采用铜管可以更好的将热量传递到水中;所述散热铜管呈蛇形阵列排布在所述散热腔内;
当水流流向散热铜管内部时,蛇形排布的散热铜管可以增加水流在散热腔内的流动时间,进而更好的增加散热效率;同时散热铜管呈蛇形阵列排布在散热腔内,可以通过增加水流的流动路径以及减缓水流流动的速率,减少了水流动的湍流噪音,从而使散热机构工作时噪音更低。
所述密封机构包括密封槽、密封环和密封垫,所述密封槽固定安装在所述外壳两端,所述密封槽与所述密封环采用卡接的形式,位于分散管一端的外壳上转动安装有密封环,密封环采用碳素钢;所述密封环上阵列开设有与分散管一一对应的通孔,所述密封环与所述密封槽接触区域固定安装有密封垫,密封垫采用丁腈橡胶材质;
当转子进行转动时,转子可以通过分散管带动密封环一起转动,进而在密封垫和密封槽共同配合下在实现在不影响电机工作的前提下对外壳内的循环冷却水水进行良好的密封;同时密封垫采用丁腈橡胶材质可以有效的避免转动的过程中使冷却水溢出从而导致冷却效果降低。
所述冷却机构包括冷却管、冷却风扇和风扇罩,所述冷却管有八个,冷却管采用螺旋状缠绕在所述收集管上,且所述冷却管采用纯铜材质;八个所述冷却管同轴心固定安装在所述收集管上,所述冷却风扇固定安装在所述外壳底部;所述冷却风扇直径小于所述外壳直径,所述冷却风扇转速为3000转/分钟;所述风扇罩同轴心固定安装在所述冷却风扇下方。
此外在冷却机构上方固定安装有分隔板,所述分隔板与所述外壳固定连接,所述分隔板采用聚酯纤维棉材质,分隔板用于隔绝噪音,同时采用聚酯纤维棉材质内部有大量微小间隙,可以起到保温隔热的作用;100%聚酯纤维棉采用高技术热压并以茧棉形状组成,在125—4000HZ噪声范围内吸音系数达到0.94,同时聚酯纤维棉具有良好的物理稳定性,不会因温度和温度的改变而膨胀和缩小,可以完美的适配本发明的使用环境。
所述外壳上阵列固定安装有冷却条,冷却条用于增强电机散热的。当电机运转时,会产生大量的热量,如果热量不能及时散发出去,就会导致电机过热,影响电机的寿命和性能;冷却条的作用就是通过增大电机的散热面积,加快热量的散发速度,从而配合散热机构降低电机的温度,保证电机的正常工作;所述冷却条采用镁合金材质,镁合金材质的韧性好、减震性强。镁合金在受外力作用时,易产生较大的变形;但当受冲击载荷时,吸收的能量是铝的1.5倍,可以有效地避免振动,从而增加电机的使用寿命;
基于上述内容,在所述外壳内部与分散管和收集管连通的区域均开设有缓冲腔,缓冲腔用于减缓水流流动的速度,进而使水流可以刚好将电机中的热量带出;同时在收集管内设置缓冲腔也可以减少水流对各个零件的冲击,可以有效的增加散热装置的使用寿命。
所述转子一端固定安装有输出轴,所述输出轴底部为中空结构且八个所述分散管一端均固定安装在所述输出轴底部,所述分散管与所述输出轴相连通;将输出轴与分散管连通安装是用于使电机输出轴带动分散管一起转动,在分散管转动的同时可以实现对分散管内的水流实现散热效果,同时也可以使水流可以更好的流入散热腔内,实现更好的散热效果;
本发明的有益效果如下:
1.本发明通过将散热机构设置在电机内部,并且通过电机转子的转动使水在散热机构内流动,进而实现对通电线圈的冷却效果;同时将改变传统将散热机构设置在电机外部的形式,将散热机构设置在电机内部,可以减少散热机构工作时的噪音,同时还可以隔绝电机运转时的噪音。
2.本发明通过将输水管与电机转子结合在一起,并且在输水管内固定一个螺旋叶片,在电机转子转动的过程中,螺旋叶片相对于输水管相对运动,进而实现在不用水泵的情况下对散热机构内的水流进行运输,减少了平时的维护成本的同时还节约了电力资源。
3.本发明通过电机本身与散热机构还有冷却机构相互配合,可以通过电机本身的转动对整个电机实现冷却工作,同时冷却效率可以根据电机本身的转速进行改变,当电机转速高时,此时散热机构的水循环频率增高此时散热的效率就提高,当电机转速降低时,此时散热机构的水循环频率就降低散热的效率就降低;冷却机构也可以根据电机的输出功率来自行调整风扇的转速,使电机始终在最适宜的温度范围内工作,增加了电机的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,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为本发明的整体示意图;
图2为本发明的整体剖视图;
图3为本发明的散热机构冷却水流动方向示意图;
图4为本发明的散热机构外部示意图;
图5为本发明的散热机构底部示意图;
图6为本发明的转子内部示意图;
图7为本发明的运输管内部示意图;
图8为本发明的散热腔内部示意图;
图9为本发明的密封机构示意图;
图10为本发明的冷却机构示意图;
图11为本发明的冷却管位置示意图;
图12为本发明输出轴示意图。
图中:1、外壳;11、冷却条;12、缓冲腔;2、定子;3、转子;4、散热机构;41、输水管;42、分散管;43、散热腔;431、散热铜管;44、收集管;45、回流管;46、固定轴承;47、螺旋叶片;5、密封机构;51、密封槽;52、密封环;53、密封垫;6、冷却机构;61、冷却管;62、冷却风扇;63、风扇罩;7、分隔板;8、输出轴。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
第一实施方式
如图1至图12所示,一种电机水冷散热装置,包括外壳1、定子2、转子3、散热机构4、密封机构5和冷却机构6,所述外壳1固定安装在底座上,所述外壳1用于保护散热装置,所述定子2固定安装在外壳1内部,所述定子2上缠绕线圈用于通电产生磁场;定子2内设置有八组通电线圈,定子2采用钕铁硼钢材质,一般来说定子2作为通电线圈的载体需要考虑磁导率、饱和磁感应强度、磁滞损耗、机械强度这几个方面,钕铁硼钢的磁导率为1.0T·m/A,跟其他材质的定子2来比,钕铁硼钢的磁导率高,因此可以在单位长度内能够传导更多的磁通量,减少电机的体积与重量,也就变相的减少了散热机构4的工作空间,增加了散热效率;所述转子3同轴心转动安装在所述外壳1内部;所述转子3用于在定子2磁场的作用下转动;所述散热机构4可拆卸安装在外壳1和转子3内部,所述输水机构用于在电机工作时自动对电机进行周期性的循环散热;所述密封机构5固定安装在外壳1两端,所述密封机构5用于将外壳1内的水体密封防止水体泄露进而影响电机工作;所述冷却机构6固定安装在所述外壳1左侧,所述冷却装置用于冷却将吸附热量的水冷却,以进行下一次散热;
工作时,电机工作带动散热机构4工作,散热机构4将水在电机外壳1中流动起来,流动的水将电机中的热量带到冷却机构6中,此时冷却机构6通电运转将水冷却进入转子3内,在转子3的作用下再将水运送至定子2内对通电线圈进行冷却;
采用这种方式可以通过转子3本身的转动对整个电机实现冷却工作,同时冷却效率可以根据电子本身的转速进行改变,当电机转速高时,此时散热机构4的水循环频率增高此时散热的效率就提高,当电机转速降低时,此时散热机构4的水循环频率就降低散热的效率就降低;冷却机构6也可以根据电机的输出功率来自行调整风扇的转速,使电机始终在60℃-75℃之间工作,增加了电机的使用寿命。
如图2至图8所示,所述散热机构4包括输水管41、分散管42、散热腔43、收集管44和回流管45,所述输水管41固定安装在所述转子3内部,输水管41用于通过转子3的旋转将水流送入至分散管42内部;所述分散管42阵列密封安装在所述转子3一端,分散管42用于将输水管41内的水分流;所述分散管42有八个,八个所述分散管42输出端伸入散热腔43内部,散热腔43用于接收冷却后的水流进而使定子2的温度降低;所述散热腔43开设在所述定子2内部,所述散热腔43底端密封固定安装有收集管44,收集管44用于将吸收过热量的水收集起来并运输至回流管45内部;所述收集管44有八个且呈圆形阵列分布,八个所述收集管44一端密封固定安装有回流管45,回流管45用于将水运输至输水管41内部;输水管41、分散管42和回流管45均采用PVC材质,因为PVC材质具有良好的绝缘性能,可以在运输冷却水的同时不干扰电机正常工作,同时PVC材质重量较轻,可以减少分散管42在电机旋转的过程中对电机旋转的阻碍;收集管44采用纯铜制成,铜的导热系数为400W/(m·K),采用纯铜制成的收集管44可以很好地配合冷却机构6对吸热后的液体进行冷却。
工作时,转子3转动将水从输水管41运输至分散管42内部,分散管42将水流分散并运输至散热腔43内部,分散后的水流入散热腔43内对不同的缠绕铜线圈进行散热,散热后的水流向收集管44内,当冷却机构6对收集管44的水进行冷却后,在水压的作用下,收集管44内的水向回流管45流动,流动的回流管45用于将水运输至输水管41内部,进而再进行下一次的冷却工作;
采用上述冷却机构6可以在不用水泵的前提下对电机进行冷却,同时还是循环利用冷却的水流,节省了水资源;并且上述散热机构4还可以根据电机的转速自动调节运输水流的速度,进而调节散热机构4的散热效率,使电机始终在最适宜的温度下工作,增加了电机的使用寿命。
如图7所示,所述输水管41内固定安装有所述固定轴承46;固定轴承46用于保证转子3稳定转动地同时保证回流管45的稳定;所述螺旋叶片47穿过所述固定轴承46的内圈与所述回流管45固定连接;螺旋叶片47与所述回流管45固定连接是为了在转子3转动的过程中保持螺旋叶片47的固定,在转子3转动的过程中,由于螺旋叶片47固定所以水流会沿螺旋叶片47的方向移动,进而可以更好的完成输水管41的输水工作;所述回流管45与所述螺旋叶片47之间阵列开设有通孔,通孔用于使水从回流管45流向输水管41,进而完成冷却水的循环;
在输水管41内安装固定轴承46可以在不影响转子3转动的前提下保证螺旋叶片47的稳定,同时在输水管41内安装螺旋叶片47可以在不使用水泵的前提下将散热机构4内的水循环起来,同时还可以实现对散热效率的稳定调节;
如图8所示,所述散热腔43内固定安装有散热铜管431,散热铜管431用于增加水流在散热腔43内的流动时间,进而更好的增加散热效率;所述散热铜管431呈蛇形阵列排布在所述散热腔43内,散热铜管431蛇形排列可以通过控制热传递的速率和流动路径,减少了水流动的湍流噪音,从而使散热机构4工作时噪音更低;
在散热腔43内安装散热铜管431可以刚好的将热量从通电铜线圈转移到散热铜管431内,与传统将水冷装置布置在电机外部相比,采用这种方式可以更好的将电机的热量导出,进而实现更好的散热效果;同时加个散热铜管431设置成蛇形阵列排布,一方面增大散热腔43内的热量与散热铜管431的接触面积,另一方面也增加了单位时间内的水流在散热腔43内的流动速度,使散热腔43内的温度更快的降低。进而使散热腔43内的温度始终保持在电机最适宜的工作温度范围内。
如图9所示,所述密封机构5包括密封槽51、密封环52和密封垫53,所述密封槽51固定安装在所述外壳1两端,密封槽51用于供密封环52滑动;位于分散管42一端的外壳1上转动安装有密封环52,密封环52用于随着分散管42的滑动而滑动,同时起到固定分散管42的作用;所述密封环52上阵列开设有与分散管42一一对应的通孔,所述密封环52与所述密封槽51接触区域固定安装有密封垫53,密封垫53用于防止水从密封机构5中流出;
工作时,转子3转动带动输水管41转动,输水管41转动带动分散管42转动,转动的分散管42带动密封环52转动,密封环52的转动速度与转子3转动速度一致;在散热机构4工作的过程中,密封带在密封槽51内随着转子3转动,进而保证定子2内的密封效果,保证的散热机构4工作的稳定性。
如图10至图11所示,所述冷却机构6包括冷却管61、冷却风扇62和风扇罩63,所述冷却管61有八个,八个所述冷却管61同轴心固定安装在所述收集管44上,冷却管61用于配合风扇快速实现对吸热后的水流进行冷却;所述冷却风扇62固定安装在所述外壳1底部,冷却风扇62用于转动使水流的温度快速降温;所述风扇罩63同轴心固定安装在所述冷却风扇62下方,所述风扇罩63用于将冷却风扇62与外界隔离开,方式冷却防止冷却风扇62转动误伤工作人员;
工作时,冷却管61将收集管44送水流的热量导入到空气中,冷却风扇62转动将热量从外壳1底部排入外界,实现对收集管44内部的热量交换效果,进而实现对收集管44的快速降温,以便于配合散热机构4实现对电机的循环降温效果。
如图10所示,所述冷却机构6上方固定安装有分隔板7,所述分隔板7与所述外壳1固定连接,所述分隔板7采用聚酯纤维棉材质,分隔板7用于隔绝噪音,同时采用聚酯纤维棉材质内部有大量微小间隙,可以起到保温隔热的作用;100%聚酯纤维棉采用高技术热压并以茧棉形状组成,在125—4000HZ噪声范围内吸音系数达到0.94,同时聚酯纤维棉具有良好的物理稳定性,不会因温度和温度的改变而膨胀和缩小,可以完美的适配本发明的使用环境。
如图1所示,所述外壳1上阵列固定安装有冷却条11,冷却条11用于增强电机散热的。当电机运转时,会产生大量的热量,如果热量不能及时散发出去,就会导致电机过热,影响电机的寿命和性能;冷却条11的作用就是通过增大电机的散热面积,加快热量的散发速度,从而配合散热机构4降低电机的温度,保证电机的正常工作;所述冷却条11采用镁合金材质,镁合金材质的韧性好、减震性强。镁合金在受外力作用时,易产生较大的变形;但当受冲击载荷时,吸收的能量是铝的1.5倍,可以有效地避免振动,从而增加电机的使用寿命。
如图12所示,所述转子3一端固定安装有输出轴8,所述输出轴8底部为中空结构且八个所述分散管42一端均固定安装在所述输出轴8底部,所述分散管42与所述输出轴8相连通;将输出轴8与分散管42连通安装是用于使电机输出轴8带动分散管42一起转动,在分散管42转动的同时可以实现对分散管42内的水流实现散热效果,同时也可以是水流可以更好的流入散热腔43内,实现更好的散热效果;
采用上述方式可以使输出轴8转动带动分散管42转动,即输出轴8输出功率越快,输出轴8的转速越高,分散管42的转速也就越高,当分散管42在高速运转时,在离心力的作用下,水会从分散管42流入缓冲腔12,随后再从发缓冲腔12流向散热腔43,进而实现对电机的散热效果。
如图9所示,所述外壳1内部与分散管42和收集管44连通的区域均开设有缓冲腔12,缓冲腔12用于减缓水流流动的速度,进而使水流可以刚好将电机中的热量带出;同时在收集管44内设置缓冲腔12也可以减少水流对各个零件的冲击,可以有效的增加散热装置的使用寿命。
第二实施方式
所述冷却机构6包括散热鳍片、冷却风扇62和风扇罩63,所述散热鳍片为圆形同轴心固定安装在所述外壳1底部,所述冷却风扇62固定安装在所述外壳1底部,冷却风扇62用于转动使水流的温度快速降温;所述风扇罩63同轴心固定安装在所述冷却风扇62下方,所述风扇罩63用于将冷却风扇62与外界隔离开,方式冷却防止冷却风扇62转动误伤工作人员;将铜制冷却管61改为散热鳍片,可以更加有效的利用冷却机构6的内部空间,同时散热鳍片还可以增加表面积,从而提高散热效率,相比于铜制冷却管61来说,散热鳍片的表面积更大,因此配合冷却风扇62的扇热效果更好,也就更适用于工业电机的散热装置中。
工作时,转子3转动将水从输水管41运输至分散管42内部,分散管42将水流分散并运输至散热腔43内部,分散后的水流入散热腔43内对不同的缠绕铜线圈进行散热,散热后的水流向收集管44内,冷却管61将收集管44送水流的热量导入到空气中,冷却风扇62转动将热量从外壳1底部排入外界,实现对收集管44内部的热量交换效果,当冷却机构6对收集管44的水进行冷却后,在水压的作用下,收集管44内的水向回流管45流动,流动的回流管45用于将水运输至输水管41内部,进而再进行下一次的冷却工作。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种电机水冷散热装置,包括外壳(1)、定子(2)、转子(3)、散热机构(4)、密封机构(5)和冷却机构(6),其特征在于:所述外壳(1)固定安装在底座上,所述外壳(1)用于保护电机的同时配合散热机构(4)对电机进行循环散热;所述定子(2)固定安装在外壳(1)内部,所述定子(2)上缠绕线圈用于通电产生磁场同时通过体内开设契合的空腔使散热机构(4)中的冷却水与定子的接触面积更大进而更好的对定子进行散热;所述转子(3)同轴心转动安装在所述外壳(1)内部,所述转子(3)用于在定子(2)磁场的作用下转动,同时转子(3)通过转动使散热机构(4)的冷却水在电机内部实现水循环进而实现散热机构(4)与电机同时开关的同时还能根据电机不同的转速自动调节散热机构(4)的散热效率;所述散热机构(4)可拆卸安装在外壳(1)和转子(3)内部,所述散热机构(4)用于在定子(2)和转子(3)转动配合下自动对电机进行周期性的循环水冷散热;所述密封机构(5)固定安装在外壳(1)两端,所述密封机构(5)用于将外壳(1)内的水体密封防止水体泄露进而影响电机工作同时密封机构(5)还可以随着转子(3)的转动而转动,进而实现了在电机工作时;所述冷却机构(6)固定安装在所述外壳(1)左侧,所述冷却装置用于冷却将吸附热量的水冷却,以进行下一次散热。
2.根据权利要求1所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述散热机构(4)包括输水管(41)、分散管(42)、散热腔(43)、收集管(44)和回流管(45),所述输水管(41)固定安装在所述转子(3)内部,所述分散管(42)阵列密封安装在所述转子(3)一端,所述分散管(42)有八个,八个所述分散管(42)输出端伸入散热腔(43)内部,所述散热腔(43)开设在所述定子(2)内部,所述散热腔(43)底端密封固定安装有收集管(44),所述收集管(44)有八个且呈圆形阵列分布,八个所述收集管(44)一端密封固定安装有回流管(45);所述散热机构(4)用于在定子(2)和转子(3)的配合下自动对电机内部进行循环式降温,同时还可以根据电机的转速自动调节降温效率,进而使电机内的温度始终趋于电机最适宜的工作温度内。
3.根据权利要求2所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述输水管(41)内固定安装有所述固定轴承(46);所述回流管(45)穿过所述固定轴承(46)的内圈固定连接有螺旋叶片(47);所述回流管(45)与所述螺旋叶片(47)之间阵列开设有通孔;所述回流管(45)内部的循环水可以在螺旋叶片(47)的旋转形成负压后在压力的作用下从通孔处自动流向输水管(41)内,进而在螺旋叶片(47)的旋转下将冷却水像定子(2)内输送以便于对电机的循环冷却。
4.根据权利要求3所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述散热腔(43)内固定安装有散热铜管(431),所述散热铜管(431)呈蛇形阵列排布在所述散热腔(43)内。
5.根据权利要求1所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述密封机构(5)包括密封槽(51)、密封环(52)和密封垫(53),所述密封槽(51)固定安装在所述外壳(1)两端,位于分散管(42)一端的外壳(1)上转动安装有密封环(52),所述密封环(52)上阵列开设有与分散管(42)一一对应的通孔,所述密封环(52)与所述密封槽(51)接触区域固定安装有密封垫(53);当转子(3)进行转动时,转子可以通过分散管(42)带动密封环(52)一起转动,进而在密封垫(53)和密封槽(51)共同配合下在实现在不影响电机工作的前提下对外壳(1)内的循环冷却水水进行良好的密封。
6.根据权利要求2所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述冷却机构(6)包括冷却管(61)、冷却风扇(62)和风扇罩(63),所述冷却管(61)有八个,八个所述冷却管(61)同轴心固定安装在所述收集管(44)上,所述冷却风扇(62)固定安装在所述外壳(1)底部;所述风扇罩(63)同轴心固定安装在所述冷却风扇(62)下方;所述冷却机构(6)上方固定安装有分隔板(7),所述分隔板(7)与所述外壳(1)固定连接,所述分隔板(7)采用聚酯纤维棉材质。
7.根据权利要求2所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述外壳(1)上阵列固定安装有冷却条(11),所述冷却条(11)采用镁合金材质;所述外壳(1)内部与分散管(42)和收集管(44)连通的区域均开设有缓冲腔(12)。
8.根据权利要求2所述的一种电机水冷散热装置,其特征在于:所述转子(3)一端固定安装有输出轴(8),所述输出轴(8)底部为中空结构且八个所述分散管(42)一端均固定安装在所述输出轴(8)底部,所述分散管(42)与所述输出轴(8)相连通。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117040197A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 仪坤动力科技(无锡)有限公司 | 一种自冷却高功率盘式电机系统 |
CN117713403A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-15 | 江苏法爱精密金属有限公司 | 一种伺服电机壳内循环集成冷却系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101389028B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-04-24 | 한국생산기술연구원 | 수냉식 방열 모터 |
JP2016093014A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 全閉式回転電機 |
CN109309430A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种转轴中心水冷的电机冷却结构 |
CN211116657U (zh) * | 2019-11-12 | 2020-07-28 | 浙江理工大学 | 一种可对电机散热及自动调节转速的泵 |
CN111682677A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-18 | 无锡康博瑞特电子科技有限公司 | 一种强制风冷结构的一体式电机 |
CN114337107A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-04-12 | 海门市华联机电有限公司 | 一种外循环冷却式新能源电机 |
CN114567116A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-31 | 佛山市顺德区乐普达电机有限公司 | 一种具有降温功能的风扇电机及其降温方法 |
-
2023
- 2023-08-22 CN CN202311059457.5A patent/CN116846147A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101389028B1 (ko) * | 2012-12-20 | 2014-04-24 | 한국생산기술연구원 | 수냉식 방열 모터 |
JP2016093014A (ja) * | 2014-11-06 | 2016-05-23 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 全閉式回転電機 |
CN109309430A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-02-05 | 中国科学院电工研究所 | 一种转轴中心水冷的电机冷却结构 |
CN211116657U (zh) * | 2019-11-12 | 2020-07-28 | 浙江理工大学 | 一种可对电机散热及自动调节转速的泵 |
CN111682677A (zh) * | 2020-05-26 | 2020-09-18 | 无锡康博瑞特电子科技有限公司 | 一种强制风冷结构的一体式电机 |
CN114337107A (zh) * | 2022-03-17 | 2022-04-12 | 海门市华联机电有限公司 | 一种外循环冷却式新能源电机 |
CN114567116A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-05-31 | 佛山市顺德区乐普达电机有限公司 | 一种具有降温功能的风扇电机及其降温方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117040197A (zh) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 仪坤动力科技(无锡)有限公司 | 一种自冷却高功率盘式电机系统 |
CN117040197B (zh) * | 2023-10-10 | 2024-01-23 | 仪坤动力科技(无锡)有限公司 | 一种自冷却高功率盘式电机系统 |
CN117713403A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-15 | 江苏法爱精密金属有限公司 | 一种伺服电机壳内循环集成冷却系统 |
CN117713403B (zh) * | 2023-12-18 | 2024-10-18 | 江苏法爱精密金属有限公司 | 一种伺服电机壳内循环集成冷却系统 |
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