CN117040192B - 一种具有高速转子的高速永磁电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高速转子的高速永磁电机,包括第一安装座、第二安装座,第一安装座、第二安装座之间设有电机罩,电机罩内有散热管,散热管上连接有法兰盘,法兰盘上贯穿设置有驱动轴,驱动轴上转动连接有通风罩,通风罩内部设置有驱动盘,驱动盘与驱动轴固定连接,驱动盘上固定连接有多个扇叶,散热管内腔内壁上安装有定子,散热管内部设置有转子,转子与驱动轴固定连接,通过设置扇叶在永磁电机的通风罩内部并与驱动轴一起旋转,并通过扇叶旋转产生的冷却空气稳定地冷却永磁电机的运行热量、可以简化应用于永磁电机的一系列冷却系统的配置,并通过这样的简化配置降低制造成本,相应地提高经济效益,其使用关系更加高效、稳定。
Description
技术领域
本发明涉及电机领域,尤其涉及一种具有高速转子的高速永磁电机。
背景技术
近年来,由于能源法等的修订,要求进一步节约能源,因此,可以看出,根据这一现实背景,使用永磁体的高效永磁同步电机,如永磁电机,近年来在电机转子方面一直受到关注。
相应地,这种永磁电机的一个特点是,与一般的标准电机相比,由于其效率高、功率因数高,可以减少电机的输入,同时可以使驱动装置小型化,获得优良的加速特性,并具有高效的节能效果,因此有望在今后的各个工业领域得到广泛应用。
然而,常用的永磁电机最大的缺点是如何有效地冷却电机驱动时产生的高温热量,从而使电机稳定并发挥出高效率的作用。
据此,在考察常规永磁电机的常规冷却方式时,可以看出其具有冷却油喷射循环方式,然而,应用于上述永磁电机的常规冷却方法采取强行供油和循环的方法,因此必须进一步构造单独的供油和循环的冷却系统,从而使电机的结构复杂化,增加制造成本等、尤其是在循环油发生泄漏的情况下,不仅会造成装置的故障,而且还会造成不必要的时间和劳动力消耗在对泄漏油的清除和维修上,其结构效率非常低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高速转子的高速永磁电机,以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题,采用以下技术方案来实现:
一种具有高速转子的高速永磁电机,包括第一安装座、第二安装座,所述第一安装座、第二安装座之间设置有电机罩,所述电机罩内部设置有散热管,所述散热管上固定连接有法兰盘,所述法兰盘与第二安装座固定连接,所述法兰盘上贯穿设置有驱动轴,所述驱动轴与法兰盘转动连接,所述驱动轴上转动连接有通风罩,所述通风罩与第二安装座固定连接,所述通风罩内部设置有驱动盘,所述驱动盘与驱动轴固定连接,所述驱动盘上固定连接有多个扇叶,所述散热管内腔内壁上安装有定子,所述散热管内部设置有转子,所述转子与驱动轴固定连接。
优选的,所述第一安装座、第二安装座的相对面上皆固定连接有固定环,两个所述固定环分别与电机罩两端插接,所述电机罩通过螺栓与固定环相连接。
优选的,所述第二安装座上贯穿设置有多个第一散热孔、所述第一安装座上也贯穿设置有多个第一散热孔,所述散热管与电机罩之间形成通风管道,所述第一散热孔与通风管道相连通。
优选的,所述转子包括转子铁芯,所述转子铁芯上内嵌有多个永磁铁,所述转子铁芯顶部和底部皆固定连接有多个U型架,所述U型架和转子铁芯上皆贯穿设置有多个连接槽,所述连接槽内部安装有连接杆,所述连接杆两端皆螺纹连接有螺母,所述多个U型架通过端板相连接,所述端板上贯穿设置有通风孔,所述转子铁芯与驱动轴固定连接,所述端板上贯穿设置有第二散热孔。
优选的,所述电机罩上固定连接有两个支撑板,两个所述支撑板之间固定连接有水箱,所述水箱与电机罩固定连接,所述电机罩顶部固定连接有多个散热翅片,相邻两个所述散热翅片之间设置有第一输水管,所述散热翅片左右两端皆设置有环形管,所述环形管与电机罩固定连接,所述环形管与第一输水管相连通,位于所述散热翅片左侧的环形管通过连接管与水箱相连接,位于所述散热翅片右侧的环形管通过第三输水管与供水机构相连接。
优选的,所述供水机构包括安装盒,所述安装盒与第三输水管相连通,所述安装盒上固定连接有固定块,所述固定块与水箱固定连接,所述安装盒通过第二输水管与水箱相连接,所述安装盒内部转动连接有两个第二转轴,所述第二转轴上固定连接有输水齿轮,两个所述输水齿轮啮合。
优选的,所述通风罩上固定连接有连接盒,所述驱动轴贯穿连接盒并与连接盒转动连接,所述连接盒上贯穿设置有转杆,所述转杆与连接盒转动连接,所述转杆位于连接盒内部的一端与驱动轴位于连接盒内部的部分皆固定连接皮带轮,两个所述皮带轮通过连接带相连接,所述转杆上固定连接有第二齿轮,所述第二齿轮上啮合有第一齿轮,所述第一齿轮上固定连接有第一转轴,所述第一转轴与第二转轴固定连接。
优选的,所述支撑板底部与水箱底部的间距大于安装盒底部与水箱底部的间距,所述支撑板上贯穿设置有多个安装孔。
本发明的有益效果是:
1、本发明通过设置扇叶在永磁电机的通风罩内部并与驱动轴一起旋转,并通过扇叶旋转产生的冷却空气稳定地冷却永磁电机的运行热量、可以简化应用于永磁电机的一系列冷却系统的配置,并通过这样的简化配置降低制造成本,相应地提高经济效益,其使用关系更加高效、稳定,且驱动轴启动就会带动扇叶旋转,实时供给冷却所需的空气,从而从源头上防止电机过热的原因,因此,通过防止过热,从源头上防止电机故障或失效的原因,从而提高设备的耐久性,使使用关系高效化,此外,使用寿命极度延长。
2、本发明的转子和使用该转子的永磁电机,U型架与转子铁芯接触,并通过开设连接槽,利用连接杆、螺母固定,以防止永磁铁从转子铁芯中脱落,并且端板部分沿旋转轴方向突出,以便暴露出永磁铁的角,该角在转子铁芯旋转轴方向上面向端面,因此,当转子旋转时,与每个相邻的永磁体相对应的叶片部分之间的空气被离心力从转子核心向外推开,形成气流通过永磁体角的暴露表面从转子核心的内径侧向外径侧流动,这使永磁体一角的冷却,起到更好的散热效果。
3、本发明通过设置循环的水流管道,当驱动轴转动的同时还会驱动输水齿轮转动,从而使输出齿轮带动水箱内的冷却液在电机罩表面的水流管道中流动,为电机进行降温,避免电机温度过高而出现磁通量减少的现象,且该动力来源于驱动轴,会随着电机使用而自动运行,无需使用者单独控制。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明电机罩的内部结构示意图;
图3为本发明转子的结构示意图;
图4为本发明端板与U型架的连接示意图;
图5为图1的A部放大示意图;
图6为本发明图1的不同视角结构示意图;
图7为图6的B部放大示意图;
图8为本发明驱动轴与转杆的连接示意图;
图9为本发明安装盒的内部结构示意图。
附图标记:1、第一安装座;2、固定环;3、螺栓;4、散热翅片;5、第二安装座;6、通风罩;7、驱动轴;8、连接盒;9、水箱;10、支撑板;11、散热管;12、法兰盘;13、驱动盘;15、扇叶;16、第一散热孔;17、电机罩;18、端板;19、转子铁芯;20、永磁铁;21、第二散热孔;22、U型架;23、第一输水管;24、环形管;25、转杆;26、第二输水管;27、固定块;28、安装盒;29、第三输水管;30、第一转轴;31、第一齿轮;32、第二齿轮;33、连接带;34、皮带轮;35、输水齿轮;36、第二转轴。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例和附图,进一步阐述本发明,但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例,并非全部。基于实施方式中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例,都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1:
如图1-9所示,一种具有高速转子的高速永磁电机,包括第一安装座1、第二安装座5,第一安装座1、第二安装座5之间设置有电机罩17,电机罩17内部设置有散热管11,散热管11上固定连接有法兰盘12,法兰盘12与第二安装座5固定连接,法兰盘12上贯穿设置有驱动轴7,驱动轴7与法兰盘12转动连接,驱动轴7上转动连接有通风罩6,通风罩6与第二安装座5固定连接,通风罩6内部设置有驱动盘13,驱动盘13与驱动轴7固定连接,驱动盘13上固定连接有多个扇叶15,散热管11内腔内壁上安装有定子,散热管11内部设置有转子,转子与驱动轴7固定连接;
第一安装座1、第二安装座5的相对面上皆固定连接有固定环2,两个固定环2分别与电机罩17两端插接,电机罩17通过螺栓3与固定环2相连接;
第二安装座5上贯穿设置有多个第一散热孔16、第一安装座1上也贯穿设置有多个第一散热孔16,散热管11与电机罩17之间形成通风管道,第一散热孔16与通风管道相连通;
当永磁电机启动时,驱动轴7会进行转动,驱动轴7转动会带动驱动盘13转动,驱动盘13转动会带动扇叶15转动,由于通风罩6上开设有多个通风槽,这样扇叶15会将外界的冷空气带动到通风罩6内部,并通过第一散热孔16排入散热管11与电机罩17之间,这样可有效将转子在工作过程中产生的热量排出,起到了降温的效果。
实施例2:
如图1-9所示,在其它部分均与实施例1相同的情况下,本实施例与实施例1的区别在于:转子包括转子铁芯19,转子铁芯19上内嵌有多个永磁铁20,转子铁芯19顶部和底部皆固定连接有多个U型架22,U型架22和转子铁芯19上皆贯穿设置有多个连接槽,连接槽内部安装有连接杆,连接杆两端皆螺纹连接有螺母,多个U型架22通过端板18相连接,端板18上贯穿设置有通风孔,转子铁芯19与驱动轴7固定连接,端板18上贯穿设置有第二散热孔21;
永磁电机启动,驱动轴7转动,驱动轴7转动会带动转子转动;
当转子旋转时,多个U型架22所形成的空间中的空气被离心力从转子铁芯19向外推开,因此,空气可以通过U型架22的第二散热孔21被吸入,从而产生从转子铁芯19的内径侧到外径侧的空气流,这可以冷却永磁体的角部;
此外,由于空气可以吹向散热管11上的定子,且定子被安排在U型架22的对面,定子由于流经它的电流而产生热量,可以有效地被冷却,因此,通过冷却永磁和定子,可以抑制由于永磁体的自热而导致的磁通量的降低,以及由于定子的加热而导致的绕组电阻的增加而导致的电机效率的降低。
实施例3:
如图1-9所示,在其它部分均与实施例1相同的情况下,本实施例与实施例1的区别在于:电机罩17上固定连接有两个支撑板10,两个支撑板10之间固定连接有水箱9,水箱9与电机罩17固定连接,电机罩17顶部固定连接有多个散热翅片4,相邻两个散热翅片4之间设置有第一输水管23,散热翅片4左右两端皆设置有环形管24,环形管24与电机罩17固定连接,环形管24与第一输水管23相连通,位于散热翅片4左侧的环形管24通过连接管与水箱9相连接,位于散热翅片4右侧的环形管24通过第三输水管29与供水机构相连接;
供水机构包括安装盒28,安装盒28与第三输水管29相连通,安装盒28上固定连接有固定块27,固定块27与水箱9固定连接,安装盒28通过第二输水管26与水箱9相连接,安装盒28内部转动连接有两个第二转轴36,第二转轴36上固定连接有输水齿轮35,两个输水齿轮35啮合;
通风罩6上固定连接有连接盒8,驱动轴7贯穿连接盒8并与连接盒8转动连接,连接盒8上贯穿设置有转杆25,转杆25与连接盒8转动连接,转杆25位于连接盒8内部的一端与驱动轴7位于连接盒8内部的部分皆固定连接皮带轮34,两个皮带轮34通过连接带33相连接,转杆25上固定连接有第二齿轮32,第二齿轮32上啮合有第一齿轮31,第一齿轮31上固定连接有第一转轴30,第一转轴30与第二转轴36固定连接;
支撑板10底部与水箱9底部的间距大于安装盒28底部与水箱9底部的间距,支撑板10上贯穿设置有多个安装孔;
驱动轴7转动的同时还会通过连接带33、皮带轮34带动转杆25转动,转杆25转动会带动第二齿轮32转动,第二齿轮32会带动第一齿轮31转动,第一齿轮31带动第一转轴30转动,第一转轴30带动第二转轴36转动,第二转轴36带动输水齿轮35转动,输水齿轮35带动另一个输水齿轮35转动,两个输水齿轮35转动会通过第二输水管26将水箱9内的冷却液抽离,并通过第三输水管29输送到环形管24内部,随后,通过第一输水管23、另一个环形管24回流到水箱9,形成冷却液的动态循环,这样可进一步为永磁电机降温;
且该运动过程随着电机的启动而启动,电机的停止而停止,无需他人进行控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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仅为本发明的优选例,并不用来限制本发明,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 (1)
1.一种具有高速转子的高速永磁电机,包括第一安装座(1)、第二安装座(5),其特征在于:所述第一安装座(1)、第二安装座(5)之间设置有电机罩(17),所述电机罩(17)内部设置有散热管(11),所述散热管(11)上固定连接有法兰盘(12),所述法兰盘(12)与第二安装座(5)固定连接,所述法兰盘(12)上贯穿设置有驱动轴(7),所述驱动轴(7)与法兰盘(12)转动连接,所述驱动轴(7)上转动连接有通风罩(6),所述通风罩(6)与第二安装座(5)固定连接,所述通风罩(6)内部设置有驱动盘(13),所述驱动盘(13)与驱动轴(7)固定连接,所述驱动盘(13)上固定连接有多个扇叶(15),所述散热管(11)内腔内壁上安装有定子,所述散热管(11)内部设置有转子,所述转子与驱动轴(7)固定连接;
所述第一安装座(1)、第二安装座(5)的相对面上皆固定连接有固定环(2),两个所述固定环(2)分别与电机罩(17)两端插接,所述电机罩(17)通过螺栓(3)与固定环(2)相连接;
所述第二安装座(5)上贯穿设置有多个第一散热孔(16)、所述第一安装座(1)上也贯穿设置有多个第一散热孔(16),所述散热管(11)与电机罩(17)之间形成通风管道,所述第一散热孔(16)与通风管道相连通;
所述转子包括转子铁芯(19),所述转子铁芯(19)上内嵌有多个永磁铁(20),所述转子铁芯(19)顶部和底部皆固定连接有多个U型架(22),所述U型架(22)和转子铁芯(19)上皆贯穿设置有多个连接槽,所述连接槽内部安装有连接杆,所述连接杆两端皆螺纹连接有螺母,所述多个U型架(22)通过端板(18)相连接,所述端板(18)上贯穿设置有通风孔,所述转子铁芯(19)与驱动轴(7)固定连接,所述端板(18)上贯穿设置有第二散热孔(21);
所述电机罩(17)上固定连接有两个支撑板(10),两个所述支撑板(10)之间固定连接有水箱(9),所述水箱(9)与电机罩(17)固定连接,所述电机罩(17)顶部固定连接有多个散热翅片(4),相邻两个所述散热翅片(4)之间设置有第一输水管(23),所述散热翅片(4)左右两端皆设置有环形管(24),所述环形管(24)与电机罩(17)固定连接,所述环形管(24)与第一输水管(23)相连通,位于所述散热翅片(4)左侧的环形管(24)通过连接管与水箱(9)相连接,位于所述散热翅片(4)右侧的环形管(24)通过第三输水管(29)与供水机构相连接;
所述供水机构包括安装盒(28),所述安装盒(28)与第三输水管(29)相连通,所述安装盒(28)上固定连接有固定块(27),所述固定块(27)与水箱(9)固定连接,所述安装盒(28)通过第二输水管(26)与水箱(9)相连接,所述安装盒(28)内部转动连接有两个第二转轴(36),所述第二转轴(36)上固定连接有输水齿轮(35),两个所述输水齿轮(35)啮合;
所述通风罩(6)上固定连接有连接盒(8),所述驱动轴(7)贯穿连接盒(8)并与连接盒(8)转动连接,所述连接盒(8)上贯穿设置有转杆(25),所述转杆(25)与连接盒(8)转动连接,所述转杆(25)位于连接盒(8)内部的一端与驱动轴(7)位于连接盒(8)内部的部分皆固定连接皮带轮(34),两个所述皮带轮(34)通过连接带(33)相连接,所述转杆(25)上固定连接有第二齿轮(32),所述第二齿轮(32)上啮合有第一齿轮(31),所述第一齿轮(31)上固定连接有第一转轴(30),所述第一转轴(30)与第二转轴(36)固定连接;
所述支撑板(10)底部与水箱(9)底部的间距大于安装盒(28)底部与水箱(9)底部的间距,所述支撑板(10)上贯穿设置有多个安装孔。
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- 2023-07-19 CN CN202310889761.6A patent/CN117040192B/zh active Active
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