CN116961319B - 真空泵用永磁电机转子冷却系统 - Google Patents

真空泵用永磁电机转子冷却系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116961319B
CN116961319B CN202311219260.3A CN202311219260A CN116961319B CN 116961319 B CN116961319 B CN 116961319B CN 202311219260 A CN202311219260 A CN 202311219260A CN 116961319 B CN116961319 B CN 116961319B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
air inlet
air flow
duct
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311219260.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN116961319A (zh
Inventor
曾学英
薛周强
顾炯晨
沈建明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhongda Motors Co Ltd
Original Assignee
Zhongda Motors Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhongda Motors Co Ltd filed Critical Zhongda Motors Co Ltd
Priority to CN202311219260.3A priority Critical patent/CN116961319B/zh
Publication of CN116961319A publication Critical patent/CN116961319A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN116961319B publication Critical patent/CN116961319B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及永磁电机技术领域,特别是涉及一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,包括位置相对于电机壳固定,并且向电机壳内喷射换热气体的喷嘴,还包括固定于电机壳内电机转轴上的风道壳体;所述风道壳体内设有环绕电机转轴的环形风道,所述环形风道包括供所述喷嘴于电机转轴旋转时向所述环形风道内射入气流的环形进风口,以及供所述气流射出并进入转子上所有镂孔内的环形出风口;所述环形风道内具有至少一处供所述气流冲撞所述环形风道内壁的弯道。本发明通过喷嘴射出气流在冲撞弯道内壁后,形成相对于转子转速同步的散布气流,使散布气流覆盖所有镂孔,从而对长时间高速运转的转子进行散热冷却。

Description

真空泵用永磁电机转子冷却系统
技术领域
本发明涉及永磁电机技术领域,特别是涉及一种真空泵用永磁电机转子冷却系统。
背景技术
永磁电机运用领域很多,例如航空航天、汽车行业、压缩机行业、水泥行业、纺织行业、电力行业、风扇行业、矿山行业等。永磁电机驱动系统具有高功率和转矩密度、高效率、良好的弱磁扩速特性、低振动噪音,与异步电机相比体积小、重量轻等优点。真空泵用永磁电机的市场需求很大。
客户真空泵实际运行数据显示,每日24小时连续运行的情况下,其中多达22小时运行在50%负荷及以上,真空泵用永磁电机的转子长时间处于高负载造成的高温环境中。由于永磁电机的转子中嵌有钕铁硼材质的永磁体,这些永磁材料在温度超过150℃时会不可逆退磁,造成永磁电机无法正常工作。
如图1所示,永磁电机转子1的硅钢片上具有镂孔11,该设计除了能使转子1轻量化,主要目的是让空气进入镂孔11中,空气的传热效率低于金属,从而降低硅钢片的积热速度,并且空气从硅钢片吸热,因此可提高对硅钢片的散热效率,从而避免嵌于转子1中的永磁体退磁。
现有技术对转子的冷却手段,主要是向电机壳内注入换热气体并排出,形成气体循环后理论上可达到冷却效果,但实际效果不佳,仅能满足永磁电机在低气温季节时的使用需求。到了气温高的夏季,各种设备的使用需求大增,配合设备使用的永磁电机几乎24小时不停地高负荷运转,在使用了上述冷却手段的情况下,转子也很容易积热至150℃以上,导致夏季时永磁电机性能降低或直接停机罢工,给用户造成经济损失。
经过拆机研究,得出现有的冷却手段无法满足永磁电机在夏季高负荷长时间运转的原因是:转子在高速旋转时,镂孔内的空气被转子裹挟,镂孔内深处的空气很难与转子外部的空气流通,仅镂孔内靠近孔口处的空气能够与转子外部的空气流通或换热,这种情况在转子越长(即镂孔越深)的情况下越严重。
为了解决转子镂孔内空气不流通的问题,现有技术中试验过以下方案:
方案一.在电机壳的端部安装喷嘴,尝试将换热气体以平行于电机转轴的形式向转子的镂孔注射,但由于转子转速高,高速旋转的转子端面形成拦截面,换热气体无法顺利进入镂孔;
方案二.将永磁电机的转轴设计成中空,通入换热气体,并在转轴侧壁上钻多个孔通向转子的每个镂孔,但发现该方案造成转轴可承受扭矩降低,且镂孔与转轴之间的硅钢隔断体难以加工出气流通道。
综上所述,在炎热的夏季,如何对长时间高速运转的转子进行散热冷却,是一个亟待解决的行业技术难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,旨在解决对长时间高速运转的转子进行散热冷却的难题。
本发明提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,包括位置相对于电机壳固定,并且向电机壳内喷射换热气体的喷嘴,还包括固定于电机壳内电机转轴上的风道壳体;所述风道壳体内设有环绕电机转轴的环形风道,所述环形风道包括供所述喷嘴于电机转轴旋转时向所述环形风道内射入气流的环形进风口,以及供所述气流射出并进入转子上所有镂孔内的环形出风口;所述环形风道内具有至少一处供所述气流冲撞所述环形风道内壁的弯道。
通过采用上述技术方案,由于喷嘴的位置固定,因此喷嘴射出的气流轨迹固定,气流从环形进风口进入环形风道内,而后冲撞弯道内壁,此时旋转的风道壳体通过弯道内壁对气流产生摩擦力,摩擦力的方向与旋转方向一致,而气流本身有向前运动的速度,因此气流向摩擦力的方向偏移轨迹;
气流冲撞弯道内壁时,气流在冲撞处压缩成气团,气团的压缩程度越紧密,弯道内壁对气团的摩擦力就能够将气团拖动越远的距离,且气团在受摩擦力拖动过程中会稀释,因此气团越接近弯道内壁处受摩擦力作用及气体分子之间的相互作用力越明显,反之越弱,所以气团中最接近弯道内壁处的一层气流能够被弯道内壁拖动最远的距离;同理,距离弯道内壁最远的一层气流由于受弯道内壁摩擦力和气体分子之间的相互作用力最小,所以几乎不偏离原气流轨迹,因此受弯道内壁摩擦力影响的气流偏离原轨迹后,由一条集中的气流,成为散布在原集中气流旁的三角形区域内的分散气流;
上述分散气流的覆盖范围,与气流的射速、构成气流的换热气体密度,以及弯道内壁的粗糙程度有关;采用的换热气体密度越大,气流冲撞弯道内壁时压缩形成的气团中气体分子之间的相互作用力越大,气团稀释也越慢,因此气团被摩擦力拖动的距离也越大,分散气流的覆盖范围也越大;喷嘴射出气流的速度越高,则气流冲撞弯道内壁时压缩的气团越紧实,气团中分子之间的相互作用力也越大,气团稀释速度越慢,因此气团被摩擦力拖动的距离也越大,分散气流的覆盖范围也越大;根据摩擦力f的计算公式f=μ×Fn (Fn为气流对弯道内壁的正压力),得知在气流对弯道内壁的正压力Fn不变的情况下,弯道内壁越粗糙则摩擦系数μ越大,摩擦力f也越大,因此气团被摩擦力拖动的距离也越大,分散气流的覆盖范围也越大;
以上所述的气流在进入环形风道后,未冲撞弯道内壁之前,气流的轨迹是固定的一条直线,而风道壳体和电机转子相对于该固定轨迹线处于高速旋转状态,假如弯道内壁是理想的无比光滑状态(μ为零),那么即使气流经过弯道的导向射向转子端面,也会因为转子的高速旋转而阻断气流,导致气流无法进入镂孔;但现实中物体的表面总有粗糙度,物体的μ不可能为零,所以气流在冲撞弯道内壁之后,在摩擦力f和气体分子之间相互作用力的影响下,总要向侧方偏移轨迹,由集中气流变成散布气流,同时弯道内壁在拖动气团移动时,使气团绕电机转轴旋转的速度趋于与转子转速同步,气团中离弯道内壁越远的气体分子,受摩擦力f影响而具有的绕轴(电机转轴)旋转速度与弯道的绕轴旋转速度差距越大,但由于气流源源不断地射入弯道中,原先距离弯道内壁远的气体分子被不断地压向弯道内壁,因此能够有源源不断的气体分子趋于与弯道的绕轴旋转速度同步;
气流在垂直于电机转轴轴线方向的速度趋于与转子转速同步,但气流还有向转子运动的速度,当气流向转子端面运动时,相对于该气流,转子的转速趋于零,因此气流可以顺利进入镂孔;
若一个喷嘴射出气流在冲撞弯道内壁后,形成的散布气流无法覆盖所有镂孔,可以围绕电机转轴多设置几个喷嘴,以实现对所有镂孔的完全覆盖,从而对长时间高速运转的转子进行散热冷却。
可选的,所述弯道包括出风弯道,所述出风弯道的出风口为所述环形出风口;所述环形风道还包括进风直道,所述进风直道的一端为所述环形进风口,另一端与所述出风弯道接通。
通过采用上述技术方案,进风直道可使喷嘴喷射出的气流顺利进入环形风道内,且对气流的流速影响几乎可以忽略不计。
可选的,所述进风直道内围绕电机转轴间隔均匀地设置多块用于沿旋转方向推动气流的第一隔板,所述第一隔板的数量少于镂孔的数量。
通过采用上述技术方案,当喷嘴喷射的气流速度较低,通过气流与弯道内壁冲撞而获得与转子同步的速度时,由于冲撞的耗能,气流没有足够的速度继续射向转子端面;因此在喷嘴喷射的气流速度较低时,借助旋转中的第一隔板推动进风直道内的气流,使气流倾斜地与弯道内壁擦过(而不是使气流正对着弯道内壁冲撞),在弯道内壁的导向下,气流从环形出风口射出并射向镂孔。因为环形进风口的直径远大于所有镂孔围成圆圈的直径,且又设计第一隔板的数量少于镂孔的数量,所以第一隔板的分布程度相对较稀疏,当所有第一隔板旋转时不会完全截断气流,使气流有机会能射入相邻两块第一隔板之间。另外,第一隔板也起到结构连接的作用,它将进风直道的相对两侧内壁连为一体,保证了风道壳体在高速旋转时具有良好的结构强度。
可选的,所述环形进风口包括第一进风口和第二进风口,所述第一进风口设于所述风道壳体朝向电机壳侧面的表面上,所述第二进风口设于所述风道壳体朝向电机壳端面的表面上;所述弯道还包括至少一个进风弯道,所述进风弯道的一端为所述第二进风口,另一端与所述进风直道接通;所述进风直道的一端为所述第一进风口;所述进风直道和每个所述进风弯道均配有至少一个所述喷嘴。
通过采用上述技术方案,喷嘴可从垂直于电机转轴的方向,以及平行于电机转轴的方向,向环形风道内射入气流,不仅可以使弯道周长方向有充足的气流,使源源不断的气体分子在摩擦力影响下形成散布气流,而且通过调整喷嘴的位置,很容易实现所有喷嘴的散布气流重合后对所有镂孔的全覆盖。
可选的,所述进风直道内围绕电机转轴间隔均匀地设置多块用于沿旋转方向推动气流的第一隔板,所述进风弯道内围绕电机转轴间隔均匀地设置多块用于沿旋转方向推动气流的第二隔板,所述第一隔板和所述第二隔板的数量均少于镂孔的数量,且所述第一隔板与所述第二隔板错开设置。
通过采用上述技术方案,进风直道中,在旋转的第一隔板对气流推动作用下,每块第一隔板一侧均有散布的气流;同样地,在进风弯道中,每块第二隔板一侧也均有散布的气流,而且该散布气流与进风直道中的各处散布气流是一一错开的;因此弯道周向能够均匀分布多个散布气流,从而容易覆盖所有镂孔。
可选的,所述出风弯道的宽度沿着气流方向逐渐减小。
通过采用上述技术方案,出风弯道越来越窄,使气流与弯道内壁冲撞后容易在弯道内积聚,积聚的气体容易获得与转子转速同步的速度,后续射入弯道的气流再推挤弯道内的气体,将之挤射入转子端面的镂孔中。
可选的,所述进风弯道的宽度沿着气流方向逐渐减小。
通过采用上述技术方案,使气流在射入进风弯道时受到挤压、摩擦,给予部分气体分子旋转速度,气流离开进风弯道时即有一定程度的散布,再进入出风弯道后进一步散布,使散布效果达到最佳。
可选的,所述弯道内壁与所述进风直道内壁于连接处相切。
通过采用上述技术方案,使两者交接处顺畅过渡,可降低气流在两者交接处流过时的动能损失。
可选的,所述风道壳体与转子端面之间设有环形的导风筒,所述导风筒的进风口覆盖所述环形出风口,所述导风筒的出风口覆盖所有镂孔。
通过采用上述技术方案,若无导风筒,当喷嘴喷射的气流速度非常低(仅达到恰好突破环形风道中连接上下内壁的结构连接件在高速旋转时的阻挡而射入环形风道的速度)时,气流经过冲撞和摩擦等阻力作用后,射程不足以到达转子端面,因此气流出环形出风口后大量地弥散于电机壳内,还有部分气流未出环形出风口而积聚在环形风道中;有了导风筒的情况下,喷嘴喷射的低速气流即使射程不足以到达转子端面,气流也会在导风筒内积聚,源源不断地进气导致气流被不断地推入所有镂孔中,从而达到冷却转子的作用。
可选的,所述风道壳体呈扁圆柱形,且与电机转轴同轴。
通过采用上述技术方案,在电机壳的端面和侧面设置喷嘴,即可分别向扁圆柱形的风道壳体的平面和弧形侧面喷射气流,使气流射入环形风道中。
附图说明
图1为背景技术中永磁电机的转子俯视图;
图2为实施例1中永磁电机的半剖图;
图3为图2中电机转轴、风道壳体及转子的放大图;
图4为实施例2中电机转轴、风道壳体及转子的半剖图;
图5为实施例2中下壳体和第一隔板的俯视图;
图6为实施例3中电机转轴、风道壳体及转子的半剖图;
图7为实施例4中电机转轴、风道壳体及转子的半剖图;
图8为实施例5中电机转轴、风道壳体及转子的半剖图;
图9为实施例6中电机转轴、风道壳体及转子的半剖图。
附图标记:1、转子;11、镂孔;2、电机壳;3、电机转轴;4、喷嘴; 5、风道壳体;51、上壳体;52、下壳体;6、环形风道;61、进风直道;62、弯道;621、进风弯道;622、出风弯道;63、环形进风口;631、第一进风口;632、第二进风口;64、环形出风口;7、第一隔板;8、第二隔板;9、导风筒。
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作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。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
实施例1
请参照图2,本实施例提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,包括喷嘴4和风道壳体5,喷嘴4固定于电机壳2上,风道壳体5固定于电机壳2内的电机转轴3上。风道壳体5呈扁圆柱形,与电机转轴3同轴,风道壳体5与电机转子1同步旋转。喷嘴4接压力气罐,向电机壳2内喷射换热气体。喷嘴4固定于电机壳2的侧面,向垂直于电机转轴3轴线且与电机转轴3轴线相交的方向,对风道壳体5的弧形侧面喷射气流。
请参照图3,风道壳体5由上壳体51和下壳体52通过连接结构连接而成,下壳体52与上壳体51围出环形风道6,环形风道6的中轴线与电机转轴3的轴线共线。环形风道6具有位于风道壳体5表面的环形进风口63和环形出风口64,环形进风口63供喷嘴4于风道壳体5旋转时向环形风道6内射入气流,环形出风口64供该气流从环形风道6内射出并进入转子1上所有镂孔11内。
请参照图3,环形风道6由进风直道61和出风弯道622构成,进风直道61的一端为上述环形进风口63,另一端与出风弯道622接通,出风弯道622的出风口为上述环形出风口64。出风弯道622内壁的两侧面均为曲面,且出风弯道622内壁与进风直道61内壁于连接处相切。进风直道61的两侧内壁平行,喷嘴4喷射的气流从进风直道61的两侧内壁平分面上射入进风直道61,接着正向冲撞出风弯道622的内壁,而后在出风弯道622的导向作用下从环形出风口64射出,并射入转子1端面的镂孔11内。
本实施例提供的真空泵用永磁电机转子冷却系统,使换热气体进入转子1上镂孔11的原理如下:
由于喷嘴4的位置固定,因此喷嘴4射出的气流轨迹固定,气流从环形进风口63进入环形风道6内,而后冲撞出风弯道622内壁,此时旋转的风道壳体5通过出风弯道622内壁对气流产生摩擦力,摩擦力的方向与旋转方向一致,而气流本身有向前运动的速度,因此气流向摩擦力的方向偏移轨迹;
气流冲撞出风弯道622内壁时,气流在冲撞处压缩成气团,气团的压缩程度越紧密,出风弯道622内壁对气团的摩擦力就能够将气团拖动越远的距离,且气团在受摩擦力拖动过程中会稀释,因此气团越接近出风弯道622内壁处受摩擦力作用及气体分子之间的相互作用力越明显,反之越弱,所以气团中最接近出风弯道622内壁处的一层气流能够被出风弯道622内壁拖动最远的距离;同理,距离出风弯道622内壁最远的一层气流由于受出风弯道622内壁摩擦力和气体分子之间的相互作用力最小,所以几乎不偏离原气流轨迹,因此受出风弯道622内壁摩擦力影响的气流偏离原轨迹后,由一条集中的气流,成为散布在原集中气流旁的三角形区域内的分散气流;
上述分散气流的覆盖范围,与气流的射速、构成气流的换热气体密度,以及出风弯道622内壁的粗糙程度有关;采用的换热气体密度越大,气流冲撞出风弯道622内壁时压缩形成的气团中气体分子之间的相互作用力越大,气团稀释也越慢,因此气团被摩擦力拖动的距离也越大,分散气流的覆盖范围也越大;喷嘴4射出气流的速度越高,则气流冲撞出风弯道622内壁时压缩的气团越紧实,气团中分子之间的相互作用力也越大,气团稀释速度越慢,因此气团被摩擦力拖动的距离也越大,分散气流的覆盖范围也越大;根据摩擦力f的计算公式f=μ×Fn (Fn为气流对出风弯道622内壁的正压力),得知在气流对出风弯道622内壁的正压力Fn不变的情况下,弯道62内壁越粗糙则摩擦系数μ越大,摩擦力f也越大,因此气团被摩擦力拖动的距离也越大,分散气流的覆盖范围也越大;
以上所述的气流在进入环形风道6后,未冲撞出风弯道622内壁之前,气流的轨迹是固定的一条直线,而风道壳体5和电机转子1相对于该固定轨迹线处于高速旋转状态,假如出风弯道622内壁是理想的无比光滑状态(μ为零),那么即使气流经过出风弯道622的导向射向转子1端面,也会因为转子1的高速旋转而阻断气流,导致气流无法进入镂孔11;但现实中物体的表面总有粗糙度,物体的μ不可能为零,所以气流在冲撞出风弯道622内壁之后,在摩擦力f和气体分子之间相互作用力的影响下,总要向侧方偏移轨迹,由集中气流变成散布气流,同时出风弯道622内壁在拖动气团移动时,使气团绕电机转轴3旋转的速度趋于与转子1转速同步,气团中离出风弯道622内壁越远的气体分子,受摩擦力f影响而具有的绕轴(电机转轴3)旋转速度与出风弯道622的绕轴旋转速度差距越大,但由于气流源源不断地射入出风弯道622中,原先距离出风弯道622内壁远的气体分子被不断地压向出风弯道622内壁,因此能够有源源不断的气体分子趋于与出风弯道622的绕轴旋转速度同步;
气流在垂直于电机转轴3轴线方向的速度趋于与转子1转速同步,但气流还有向转子1运动的速度,当气流向转子1端面运动时,相对于该气流,转子1的转速趋于零,因此气流可以顺利进入镂孔11;
若一个喷嘴4射出气流在冲撞出风弯道622内壁后,形成的散布气流无法覆盖所有镂孔11,可以围绕电机转轴3多设置几个喷嘴4,以实现对所有镂孔11的完全覆盖,从而对长时间高速运转的转子1进行散热冷却。
实施例2
请参照图4和图5,本实施例以实施例1为基础提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,但与实施例1不同的是:用多块长方形薄板状的第一隔板7作为连接上壳体51和下壳体52的连接结构,所有第一隔板7均固定于进风直道61内。所有第一隔板7围绕电机转轴3均匀分布,每块第一隔板7的平分面均经过电机转轴3的轴线,且第一隔板7的数量少于转子1上镂孔11的数量。
请参照图4,第一隔板7用于沿风道壳体5的旋转方向推动气流,为了减小气流射入进风直道61时第一隔板7对气流的阻力,可将第一隔板7朝向气流的一端加工成刀刃状。
第一隔板7发挥作用的原理如下:当喷嘴4喷射的气流速度较低,通过气流与出风弯道622内壁冲撞而获得与转子1同步的速度时,由于冲撞的耗能,气流没有足够的速度继续射向转子1端面;因此在喷嘴4喷射的气流速度较低时,借助旋转中的第一隔板7推动进风直道61内的气流,使气流倾斜地与出风弯道622内壁擦过(而不是使气流正对着出风弯道622内壁冲撞),在出风弯道622内壁的导向下,气流从环形出风口64射出并射向镂孔11。因为环形进风口63的直径远大于所有镂孔11围成圆圈的直径,且又设计第一隔板7的数量少于镂孔11的数量,所以第一隔板7的分布程度相对较稀疏,当所有第一隔板7旋转时不会完全截断气流,使气流有机会能射入相邻两块第一隔板7之间。另外,第一隔板7也起到结构连接的作用,它将进风直道61的相对两侧内壁连为一体,保证了风道壳体5在高速旋转时具有良好的结构强度。
实施例3
请参照图6,本实施例以实施例1为基础提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,但与实施例1不同的是:环形进风口63包括第一进风口631和第二进风口632;第一进风口631位于风道壳体5朝向电机壳2侧面的表面上,即位于扁圆柱形的风道壳体5的弧形侧面上;第二进风口632位于风道壳体5朝向电机壳2端面的表面上,即位于扁圆柱形的风道壳体5的平直面上;除了出风弯道622外,还具有至少一个进风弯道621,进风弯道621和出风弯道622都属于环形风道6内用于碰撞气流并导向气流的弯道62;进风弯道621的一端为第二进风口632,另一端与进风直道61接通;上述进风直道61和进风弯道621均配有至少一个喷嘴4,即允许用多个喷嘴4同时对进风直道61或进风弯道621射入气流。
请参照图6,采用第一进风口631和第二进风口632同时进风,喷嘴4可从垂直于电机转轴3的方向,以及平行于电机转轴3的方向,向环形风道6内射入气流,不仅可以使两个弯道62周长方向有充足的气流,使源源不断的气体分子在摩擦力影响下形成散布气流,而且通过调整喷嘴4的位置,很容易实现所有喷嘴4的散布气流重合后对所有镂孔11的全覆盖。
实施例4
请参照图7,本实施例以实施例3为基础提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,增加了以下结构:进风直道61内围绕电机转轴3间隔均匀地固定多块用于沿旋转方向推动气流的第一隔板7,且用第一隔板7作为连接上壳体51和下壳体52的连接结构;进风弯道621内围绕电机转轴3间隔均匀地固定多块用于沿旋转方向推动气流的第二隔板8;第一隔板7和第二隔板8的数量均少于镂孔11的数量,且第一隔板7与第二隔板8错开设置。
以上增加的结构具有效果:进风直道61中,在旋转的第一隔板7对气流推动作用下,每块第一隔板7一侧均有散布的气流;同样地,在进风弯道621中,每块第二隔板8一侧也均有散布的气流,而且该散布气流与进风直道61中的各处散布气流是一一错开的;因此弯道62周向能够均匀分布多个散布气流,从而容易覆盖所有镂孔11。
实施例5
请参照图8,本实施例以实施例3为基础提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,区别在于:出风弯道622不是宽度均匀的通道,而是沿着气流方向,宽度逐渐减小;进风弯道621不是宽度均匀的通道,而是沿着气流方向,宽度逐渐减小。
出风弯道622的宽度沿着气流方向逐渐减小的优点:出风弯道622越来越窄,使气流与出风弯道622内壁冲撞后容易在出风弯道622内积聚,积聚的气体容易获得与转子1转速同步的速度,后续射入出风弯道622的气流再推挤出风弯道622内的气体,将之挤射入转子1端面的镂孔11中。
进风弯道621的宽度沿着气流方向逐渐减小的优点:使气流在射入进风弯道621时受到挤压、摩擦,给予部分气体分子旋转速度,气流离开进风弯道621时即有一定程度的散布,再进入出风弯道622后进一步散布,使散布效果达到最佳。
实施例6
请参照图9,本实施例以实施例1为基础提供一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,且增加了环形的导风筒9。导风筒9的一端固定于风道壳体5的表面上,另一端固定于转子1端面上。导风筒9的进风口覆盖风道壳体5表面上的环形出风口64,导风筒9的出风口覆盖转子1端面上的所有镂孔11。
若无导风筒9,当喷嘴4喷射的气流速度非常低(仅达到恰好突破环形风道6中连接上下内壁的结构连接件在高速旋转时的阻挡而射入环形风道6的速度)时,气流经过冲撞和摩擦等阻力作用后,射程不足以到达转子1端面,因此气流出环形出风口64后大量地弥散于电机壳2内,还有部分气流未出环形出风口64而积聚在环形风道6中;有了导风筒9的情况下,喷嘴4喷射的低速气流即使射程不足以到达转子1端面,气流也会在导风筒9内积聚,源源不断地进气导致气流被不断地推入所有镂孔11中,从而达到冷却转子1的作用。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种真空泵用永磁电机转子冷却系统,包括位置相对于电机壳(2)固定,并且向电机壳(2)内喷射换热气体的喷嘴(4),其特征在于:还包括固定于电机壳(2)内电机转轴(3)上的风道壳体(5);所述风道壳体(5)内设有环绕电机转轴(3)的环形风道(6),所述环形风道(6)包括供所述喷嘴(4)于电机转轴(3)旋转时向所述环形风道(6)内射入气流的环形进风口(63),以及供所述气流射出并进入转子(1)上所有镂孔(11)内的环形出风口(64);所述环形风道(6)内具有至少一处供所述气流冲撞所述环形风道(6)内壁的弯道(62)。
2.如权利要求1所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述弯道(62)包括出风弯道(622),所述出风弯道(622)的出风口为所述环形出风口(64);所述环形风道(6)还包括进风直道(61),所述进风直道(61)的一端为所述环形进风口(63),另一端与所述出风弯道(622)接通。
3.如权利要求2所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述进风直道(61)内围绕电机转轴(3)间隔均匀地设置多块用于沿旋转方向推动气流的第一隔板(7),所述第一隔板(7)的数量少于镂孔(11)的数量。
4.如权利要求2所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述环形进风口(63)包括第一进风口(631)和第二进风口(632),所述第一进风口(631)设于所述风道壳体(5)朝向电机壳(2)侧面的表面上,所述第二进风口(632)设于所述风道壳体(5)朝向电机壳(2)端面的表面上;所述弯道(62)还包括至少一个进风弯道(621),所述进风弯道(621)的一端为所述第二进风口(632),另一端与所述进风直道(61)接通;所述进风直道(61)的一端为所述第一进风口(631);所述进风直道(61)和每个所述进风弯道(621)均配有至少一个所述喷嘴(4)。
5.如权利要求4所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述进风直道(61)内围绕电机转轴(3)间隔均匀地设置多块用于沿旋转方向推动气流的第一隔板(7),所述进风弯道(621)内围绕电机转轴(3)间隔均匀地设置多块用于沿旋转方向推动气流的第二隔板(8),所述第一隔板(7)和所述第二隔板(8)的数量均少于镂孔(11)的数量,且所述第一隔板(7)与所述第二隔板(8)错开设置。
6.如权利要求2-5任意一项所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述出风弯道(622)的宽度沿着气流方向逐渐减小。
7.如权利要求4或5所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述进风弯道(621)的宽度沿着气流方向逐渐减小。
8.如权利要求2-5任意一项所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述弯道(62)内壁与所述进风直道(61)内壁于连接处相切。
9.如权利要求1-5任意一项所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述风道壳体(5)与转子(1)端面之间设有环形的导风筒(9),所述导风筒(9)的进风口覆盖所述环形出风口(64),所述导风筒(9)的出风口覆盖所有镂孔(11)。
10.如权利要求1-5任意一项所述的真空泵用永磁电机转子冷却系统,其特征在于,所述风道壳体(5)呈扁圆柱形,且与电机转轴(3)同轴。
CN202311219260.3A 2023-09-21 2023-09-21 真空泵用永磁电机转子冷却系统 Active CN116961319B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311219260.3A CN116961319B (zh) 2023-09-21 2023-09-21 真空泵用永磁电机转子冷却系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311219260.3A CN116961319B (zh) 2023-09-21 2023-09-21 真空泵用永磁电机转子冷却系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN116961319A CN116961319A (zh) 2023-10-27
CN116961319B true CN116961319B (zh) 2023-11-21

Family

ID=88458738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311219260.3A Active CN116961319B (zh) 2023-09-21 2023-09-21 真空泵用永磁电机转子冷却系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116961319B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117811257B (zh) * 2024-02-29 2024-06-21 无锡东元电机有限公司 高速永磁电机及其转子散热系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101263642A (zh) * 2005-09-16 2008-09-10 西门子公司 带有永磁体的电机
CN206442203U (zh) * 2017-02-20 2017-08-25 上海优耐特斯压缩机有限公司 高速永磁电机转子的冷却系统
CN107249816A (zh) * 2015-02-16 2017-10-13 日本精工株式会社 主轴装置
WO2021114606A1 (zh) * 2019-12-12 2021-06-17 中车永济电机有限公司 一种带吊挂结构的空水冷大功率永磁牵引电机
CN113937945A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 中车株洲电机有限公司 一种对轴承冷却的永磁电机及电力机车
WO2022016950A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 珠海格力电器股份有限公司 电机及离心空压机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101263642A (zh) * 2005-09-16 2008-09-10 西门子公司 带有永磁体的电机
CN107249816A (zh) * 2015-02-16 2017-10-13 日本精工株式会社 主轴装置
CN206442203U (zh) * 2017-02-20 2017-08-25 上海优耐特斯压缩机有限公司 高速永磁电机转子的冷却系统
WO2021114606A1 (zh) * 2019-12-12 2021-06-17 中车永济电机有限公司 一种带吊挂结构的空水冷大功率永磁牵引电机
WO2022016950A1 (zh) * 2020-07-24 2022-01-27 珠海格力电器股份有限公司 电机及离心空压机
CN113937945A (zh) * 2021-10-22 2022-01-14 中车株洲电机有限公司 一种对轴承冷却的永磁电机及电力机车

Also Published As

Publication number Publication date
CN116961319A (zh) 2023-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN116961319B (zh) 真空泵用永磁电机转子冷却系统
JP3268279B2 (ja) 空気調和機
US11855511B2 (en) Wind power generation unit, electric motor, and airflow delivery device for electric motor air gap
CN110635587B (zh) 定子组件以及具有该定子组件的电机
EP3613994B1 (en) Propeller fan and air-conditioning device outdoor unit
CN1184438C (zh) 空调机
CN209761863U (zh) 一种可降低高频阶次噪音的蜗壳
CN207225019U (zh) 车载空调及其离心风机安装结构
CN214836638U (zh) 发动机排气尾管降温装置
JP2001012780A (ja) トンネル換気用ファン
WO2023103121A1 (zh) 蜗壳结构、风道组件以及空调器
CN209557336U (zh) 一种低噪风机
JP3463302B2 (ja) 圧縮機の冷却装置
CN111520820B (zh) 壁挂式空调器室内机
KR20070096716A (ko) 카세트형 공기조화기
CN109539529B (zh) 风道件、风机风道组件和空调器
CN110118196B (zh) 轴流风轮及空调器
CN109611381A (zh) 一种风机降噪方法及低噪风机
CN111457510B (zh) 一种降温风机上的加湿装置
CN215949943U (zh) 用于风机的导流结构及家用电器
CN2911269Y (zh) 一种新型排风机
CN220771961U (zh) 散热装置
CN117811257B (zh) 高速永磁电机及其转子散热系统
EP4113018A1 (en) Air conditioner
CN212657041U (zh) 轴向弧形叶片前向多翼离心叶轮

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant