CN117040197A - 一种自冷却高功率盘式电机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自冷却高功率盘式电机系统,包括:电机件,其包括转子件、第一定子件和第二定子件,转子件在第一定子件和第二定子件上转动;液冷件,其设置在第一定子件和第二定子件上,液冷件包括液冷动力件、液冷中继件、铁芯冷却孔和外部散热回流件,液冷动力件在转子件上随动,液冷中继件、铁芯冷却孔和外部散热回流件均设置在第一定子件和第二定子件上,并且液冷中继件将转子件提供的冷却液先后输送至所述铁芯冷却孔和所述外部散热回流件;风冷件,其设置在所述转子件上随动。本发明结构设计合理、冷却效率高、结构简洁,无需外部提供液冷却源,能够显著提高电机使用寿命和输出功率。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,更具体地说,本发明涉及一种自冷却高功率盘式电机系统。
背景技术
盘式电机也叫轴向磁场电机,其电机内部的磁场的方向是沿着轴向,轴向磁场电机一般都呈现扁平状结构。盘式电机的结构主要有单定子单转子、双定子单转子、单定子双转子以及多定子多转子的结构。随着新材料和新工艺的突破,盘式电机开始慢慢兴起。盘式电机由于更高的功率密度和更高的转矩密度特别适合于对电机体积和重量有严格要求的场合。随着盘式电机功率增大,其发热量也随之增加,使得盘式电机的冷却和热设计显得尤为重要。
传统盘式电机冷却方法主要使用风冷结构,主要通过对电机端盖外部散热片进行风冷散热,但是盘式电机的热量主要集中在定子绕组上,其热量传递至端盖的速度较慢,造成所述方法散热能力弱,显著限制了电机功率提升。并且现有的盘式电机的轴承固定在定子内圆周处,定子内圆周作为轴承室,该结构中轴承由定子支撑,而电机在运行过程中,定子是最大的发热源,定子的高温会传导到轴承室和轴承,降低轴承可靠性和寿命,并增加轴承故障的风险。因此设计一种具有自冷却高功率盘式电机具有重要意义。
发明内容
为了克服上述缺陷,本发明提供一种自冷却高功率盘式电机系统,具体采用如下的技术方案:
一种自冷却高功率盘式电机系统,包括:
电机件,其包括转子件、第一定子件和第二定子件,所述转子件在所述第一定子件和所述第二定子件上转动,以向外输出做功;
液冷件,其设置在所述第一定子件和所述第二定子件上,所述液冷件包括液冷动力件、液冷中继件、铁芯冷却孔和外部散热回流件,所述液冷动力件在所述转子件上随动,所述液冷中继件、所述铁芯冷却孔和所述外部散热回流件均设置在所述第一定子件和所述第二定子件上,所述液冷中继件将所述转子件提供的冷却液先后输送至所述铁芯冷却孔和所述外部散热回流件,以对所述第一定子件和所述第二定子件进行液冷;
风冷件,其设置在所述转子件上随动,以对所述第一定子件和所述第二定子件上的所述外部散热回流件进行风冷。
优选地,所述转子件包括转轴、转子传动槽、转子传动盘和磁钢片,所述转子传动槽的槽口侧壁固定套装在所述转轴的外壁上,所述转子传动盘固定套装在所述转子传动槽上,多个所述磁钢片沿周向均匀分布在所述转子传动盘两端面上。
优选地,所述第一定子件包括电机壳体和铁芯,所述电机壳体通过第一轴承套装在所述转轴一端上,所述铁芯一端固定设置在所述电机壳体的槽底,所述铁芯另一端固定设置有绕组挡板,多个所述铁芯围绕所述电机壳体周向均匀分布,所述铁芯上缠绕有铜线绕组;所述第二定子件与所述第一定子件结构相同,所述第二定子件通过第二轴承套装在所述转轴另一端上,所述第二定子件的电机壳体槽口与所述电机壳体槽口连接。
优选地,所述液冷动力件包括液冷分隔板和液冷动力片,所述液冷分隔板呈圆环板状,所述液冷分隔板嵌装在所述转子传动槽内壁上,所述液冷分隔板内圈转动套装在所述转轴上,同时所述液冷分隔板内圈与所述转轴之间设置有第一O型密封圈,以将所述转子传动槽两侧分隔为相互独立的第一冷却液容纳腔和第二冷却液容纳腔;所述液冷动力片包括第一液冷动力片和第二液冷动力片,所述第一液冷动力片一端设置在所述第一冷却液容纳腔内的所述转轴上,多个所述第一液冷动力片围绕所述转轴周向均匀分布;所述第二液冷动力片与所述第一液冷动力片结构相同,所述第二液冷动力片一端设置在所述第二冷却液容纳腔内的所述转轴上,多个所述第二液冷动力片围绕所述转轴周向均匀分布。
优选地,所述液冷中继件包括转动密封槽和密封管,所述转动密封槽设置在所述转子传动槽上,所述密封管设置在所述铁芯上;所述转动密封槽包括第一转动密封槽和第二转动密封槽,所述第一转动密封槽转动套装在所述转子传动槽一侧槽底上,所述第一转动密封槽两侧槽口均通过第二O型密封圈与所述转子传动槽旋转密封;所述第一转动密封槽通过所述转子传动槽底上的第一贯穿孔与所述第一冷却液容纳腔贯通;多个所述第一贯穿孔围绕所述转子传动槽周向均匀分布;所述第二转动密封槽与所述第一转动密封槽结构相同,所述第二转动密封槽转动套装在所述转子传动槽另一侧槽底上,所述第二转动密封槽两侧槽口均通过第三O型密封圈与所述转子传动槽旋转密封;所述第二转动密封槽通过所述转子传动槽上的第二贯穿孔与所述第二冷却液容纳腔贯通,多个所述第二贯穿孔围绕所述转子传动槽周向均匀分布。
优选地,所述密封管包括第一密封管和第二密封管,所述第一密封管一端套在所述铜线绕组外后固定设置在所述电机壳体上,所述第一密封管内壁与所述铜线绕组之间具有间隙,同时所述第一密封管另一端与所述绕组挡板密封连接;所述第一密封管侧壁与所述第一转动密封槽槽底固定连接,所述第一密封管与所述第一转动密封槽连接处设置第一贯通管;多个所述第一密封管与多个所述铁芯逐一对应,多个所述第一密封管均与所述第一转动密封槽贯通;所述第二密封管与所述第一密封管结构相同,所述第二密封管设置在所述第二定子件上,所述第二密封管与所述第二定子件的连接关系和所述第一密封管与所述第一定子件的连接关系相同,同时所述第二密封管与所述第二转动密封槽连接,通过第二贯通管实现所述第二密封管与所述第二转动密封槽贯通。
优选地,所述铁芯冷却孔包括第一铁芯冷却孔、第二铁芯冷却孔、第一导流冷却孔和第二导流冷却孔,所述第一铁芯冷却孔和所述第一导流冷却孔均设置在所述第一定子件上,所述第二铁芯冷却孔和所述第二导流冷却孔均设置在所述第二定子件上;所述第一铁芯冷却孔包括中继冷却孔和螺旋冷却孔,所述中继冷却孔位于所述绕组挡板内,所述中继冷却孔一端与所述第一密封管贯通,所述螺旋冷却孔位于所述铁芯内,所述螺旋冷却孔一端与所述中继冷却孔另一端贯通;多个所述铁芯冷却孔与多个所述铁芯逐一对应;所述第二铁芯冷却孔与所述第一铁芯冷却孔结构相同,所述第二铁芯冷却孔设置在所述第二定子件的铁芯上,同时多个所述第二铁芯冷却孔与所述第二定子件的铁芯逐一对应。
优选地,所述第一导流冷却孔呈涡状线管状,所述第一导流冷却孔设置在所述电机壳体内,所述第一导流冷却孔一端与所述螺旋冷却孔另一端贯通连接;所述第二导流冷却孔与所述第一导流冷却孔结构相同,所述第二导流冷却孔设置在所述第二定子件的电机壳体内。
优选地,所述外部散热回流件包括第一外部散热回流件和第二外部散热回流件,所述第一外部散热回流件设置在所述第一定子件上,所述第二外部散热回流件设置在所述第二定子件上;所述第一外部散热回流件包括外部散热片、环形中继槽和冷却中继软管,所述外部散热片设置在所述电机壳体外壁上,多个所述外部散热片围绕所述电机壳体周向均匀分布;所述环形中继槽转动套装在所述转轴上,所述环形中继槽槽口设置有第四O型密封圈,使得所述环形中继槽与所述转轴之间滑动密封,同时所述环形中继槽与所述转轴上的第一中继孔一端贯通连接,所述第一中继孔另一端与所述第一冷却液容纳腔贯通;所述冷却中继软管一端与所述环形中继槽底贯通,所述冷却中继软管另一端与所述第一导流冷却孔另一端贯通连接;所述第二外部散热回流件与所述第一外部散热回流件结构相同,所述第二外部散热回流件设置在所述第二定子件的电机壳体上,所述第二外部散热回流件经所述转轴上的第二中继孔与所述第二冷却容纳腔贯通连接。
优选地,所述风冷件包括第一风冷件和第二风冷件,所述第一风冷件和所述第二风冷件均设置在所述转轴上;所述第一风冷件包括桨叶和导风板,所述桨叶一端设置在所述转轴上,多个所述桨叶围绕所述转轴周向均匀分布,所述导风板呈环形板状,所述导风板套在所述转轴外后设置在所述外部散热片上;所述第二风冷件与所述第一风冷件结构相同,所述第二风冷件设置在所述转轴另一端上和所述第二定子件的电机壳体上,以对所述第二定子件进行风冷。
本发明至少包括以下有益效果:
1)本发明自冷却高功率盘式电机系统结构设计合理、冷却效率高、结构简洁,无需外部提供液冷却源,能够显著提高电机使用寿命和输出功率;
2)本发明自冷却高功率盘式电机系统设置了液冷件和风冷件,该液冷件随该转子件的转动,而带动冷却液将定子绕组上的热量快速传递至电机壳体,该风冷件随该转子件的转动,快速对电机壳体上的热量进行风冷,通过该液冷件和该风冷件配合显著提高了盘式电机散热效率、使用寿命和输出功率;
3)本发明自冷却高功率盘式电机系统设置了转子传动槽,该转子传动槽将其内部充满冷却液持续送入该液冷件进行冷却的同时,也能够对该转子进行降温,显著降低了第一轴承和第二轴承温度,提高了轴承的可靠性和寿命,降低了盘式电机故障率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明自冷却高功率盘式电机系统主视图;
图2为本发明自冷却高功率盘式电机系统侧面主视图;
图3为本发明自冷却高功率盘式电机系统右侧立体结构示意图;
图4为本发明自冷却高功率盘式电机系统左侧立体结构示意图;
图5为本发明自冷却高功率盘式电机系统图1中A-A方向剖面立体结构示意图;
图6为本发明自冷却高功率盘式电机系统图2中E-E方向剖面主视图;
图7为本发明自冷却高功率盘式电机系统图2中E-E方向剖面右侧立体结构示意图;
图8为本发明自冷却高功率盘式电机系统图2中E-E方向剖面左侧立体结构示意图;
图9为本发明自冷却高功率盘式电机系统图1中B-B方向剖面立体结构示意图;
图10为本发明自冷却高功率盘式电机系统图1中C-C方向剖面立体结构示意图;
图11为本发明自冷却高功率盘式电机系统图1中D-D方向剖面立体结构示意图。
其中:1-转轴,2-转子传动槽,3-转子传动盘,4-磁钢片,5-电机壳体,6-铁芯,7-第二定子件,8-铜线绕组,9-绕组挡板,10-液冷分隔板,12-第一液冷动力片,13-第二液冷动力片,14-第一转动密封槽,15-第二转动密封槽,16-第一贯穿孔,17-第二贯穿孔,18-第一密封管,19-第一导流冷却孔,20-第二导流冷却孔,22-螺旋冷却孔,24-外部散热片,25-环形中继槽,26-冷却中继软管,27-第二外部散热回流件,28-第一中继孔,29-第二中继孔,30-固定杆,31-第二风冷件,32-桨叶,33-导风板。
具体实施方式
以下将参照附图,通过实施例方式详细地描述本发明的技术方案。在此需要说明的是,对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明,但并不构成对本发明的限定。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,单独存在B,同时存在A和B三种情况,本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系,表示可以存在两种关系,例如,A/和B,可以表示:单独存在A,单独存在A和B两种情况,另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
根据图1-图11所示,一种自冷却高功率盘式电机系统,包括电机件、液冷件和风冷件,所述液冷件和所述风冷件均设置在所述电机件上。所述电机件包括转子件、第一定子件和第二定子件7,所述转子件连接在所述第一定子件和所述第二定子件7上。所述转子件包括转轴1、转子传动槽2、转子传动盘3和磁钢片4,所述转子传动槽2呈环形槽状,所述转子传动槽2的槽口两侧壁均通过螺钉紧固在所述转轴1外壁上,所述转子传动盘3呈环形板状,所述转子传动盘3固定套装在所述转子传动槽2上,并且所述转子传动盘3的轴线与所述转子传动槽2轴线重合。作为一种选择,所述转子传动槽2横截面呈矩形槽状,也可根据需要将转子传动槽2设计为横截面呈三角形的环形槽状。所述磁钢片4固定设置在所述转子传动盘3端面上,所述磁钢片4设置有三十二个,其中十六个所述磁钢片4沿周向均匀分布在所述转子传动盘3一端面上,另外十六个所述磁钢片4均匀分布在所述转子传动盘3另一端面上。所述磁钢片4为永磁磁钢片4。进一步的,所述转子传动槽2口与所述转轴1连接处设置有第一O型密封圈,以提高所述转子传动槽2与所述转轴1之间静密封。进一步的,所述转子传动槽2内充满冷却液。作为一种选择,所述冷却液为变压器油或其它具备绝缘性质的冷却液。
所述第一定子件包括电机壳体5和铁芯6,所述电机壳体5呈圆形槽状,所述电机壳体5通过第一轴承套装在所述转轴1一端上,使得所述转轴1能够通过所述轴承在所述电机壳体5内周向转动。所述铁芯6呈梯形块状,所述铁芯6长度不小于所述转子传动槽2的二分之一槽宽。所述铁芯6一端固定设置在所述电机壳体5的槽底内,所述铁芯6另一端固定设置有绕组挡板9,所述绕组挡板9呈矩形板状。所述铁芯6设置有十六个,十六个所述铁芯6围绕所述电机壳体5周向均匀分布。进一步的,所述铁芯6上缠绕有铜线绕组8,并且所述铜线绕组8厚度不大于所述绕组挡板9伸出所述铁芯6侧壁的宽度。所述第二定子件7与所述第一定子件结构相同,所述第二定子件7通过第二轴承套装在所述转轴1另一端上,并且所述第二定子件7的电机壳体5槽口通过第二螺钉紧固在所述电机壳体5槽口上。使得所述转轴1通过所述第一轴承和所述第二轴承在所述第一定子件和所述第二定子件7内周向转动和轴向锁定。
所述液冷件包括液冷动力件、液冷中继件、铁芯冷却孔和外部散热回流件,所述液冷动力件设置在所述转轴1上,所述液冷中继件、所述铁芯冷却孔和所述外部散热回流件均设置在所述第一定子件和所述第二定子件7上。所述液冷动力件包括液冷分隔板10和液冷动力片,所述液冷分隔板10呈圆环板状,所述液冷分隔板10外圈直径与所述转子传动槽2内壁半径相同,所述液冷分隔板10内圈直径不小于所述转轴1直径。所述液冷分隔板10固定嵌装在所述转子传动槽2内壁上,并且所述液冷分隔板10内圈转动套装在所述转轴1上,同时所述液冷分隔板10内圈与所述转轴1之间设置有第二O型密封圈,以提高所述液冷分隔板10与所述转轴1之间静密封。使得所述液冷分隔板10将所述转子传动槽2两侧分隔为相互独立的第一冷却液容纳腔和第二冷却液容纳腔。所述液冷动力片包括第一液冷动力片12和第二液冷动力片13,所述第一液冷动力片12呈矩形片状,所述第一液冷动力片12一端固定设置在所述第一冷却液容纳腔内的所述转轴1上,多个所述第一液冷动力片12围绕所述转轴1周向均匀分布。所述第二液冷动力片13与所述第一液冷动力片12结构相同,所述第二液冷动力片13一端固定设置在所述第二冷却液容纳腔内的所述转轴1上,多个所述第二液冷动力片13围绕所述转轴1周向均匀分布。当所述转子传动槽2带动所述转轴1周向转动时,将通过所述第一液冷动力片12和所述第二液冷动力片13带动所述转子传动槽2内的冷却液随着所述转子传动槽2周向转动,转动的所述冷却液受离心力作用,将通过所述液冷中继件和所述铁芯冷却孔对定子绕组直接吸热降温,然后经所述外部散热回流件进行外部散热后循环流入所述转子传动槽2内。需要说明的是,由于所述转子传动槽2和所述液冷件内均充满冷却液,使得所述转子件在转动过程中仍然具有动平衡性,并且通过将所述液冷分隔板10将所述转子传动槽2沿轴向分隔为多个彼此独立密封的所述冷却液容纳腔,进一步提高了所述转子件的动平衡性。
所述液冷中继件包括转动密封槽和密封管,所述转动密封槽设置在所述转子传动槽2上,所述密封管设置在所述铁芯6上。所述转动密封槽包括第一转动密封槽14和第二转动密封槽15,所述第一转动密封槽14和所述第二转动密封槽15均设置在所述转子传动槽2上。所述第一转动密封槽14整体呈环形,所述第一转动密封槽14内环面上设置有环形槽,所述第一转动密封槽14转动套装在所述转子传动槽2一侧槽底上,并且所述第一转动密封槽14两侧槽口分别通过第三O型密封圈与所述转子传动槽2旋转密封。所述第一转动密封槽14通过所述转子传动槽2底上的第一贯穿孔16与所述第一冷却液容纳腔贯通。所述第一贯穿孔16设置有多个,多个所述第一贯穿孔16围绕所述转子传动槽2周向均匀分布。所述第二转动密封槽15与所述第一转动密封槽14结构相同,所述第二转动密封槽15转动套装在所述转子传动槽2另一侧槽底上,并且所述第二转动密封槽15两侧槽口分别通过第四O型密封圈与所述转子传动槽2旋转密封。所述第二转动密封槽15通过所述转子传动槽2上的第二贯穿孔17与所述第二冷却液容纳腔贯通。所述第二贯穿孔17设置有多个,多个所述第二贯穿孔17围绕所述转子传动槽2周向均匀分布。使得所述转子传动槽2能够在所述第一转动密封槽14和所述第二转动密封槽15内周向密封转动。
所述密封管包括第一密封管18和第二密封管,所述第一密封管18一端套在所述铜线绕组8外后固定设置在所述电机壳体5上,并且所述第一密封管18内壁与所述铜线绕组8之间具有一定间隙,同时所述第一密封管18另一端与所述绕组挡板9密封连接,使得所述铜线绕组8和所述铁芯6被密封在由所述第一密封管18、所述绕组挡板9和所述电机壳体5构成的密闭腔体中。所述第一密封管18侧壁与所述第一转动密封槽14槽底固定连接,并且所述第一密封管18与所述第一转动密封槽14连接处设置第一贯通管,使得所述第一密封管18能够通过所述第一贯通管与所述第一转动密封槽14贯通,进而使得所述第一转动密封槽14内的冷却液经所述第一贯通管向所述第一密封管18内流动。所述第一密封管18设置有十六个,十六个所述第一密封管18与十六个所述铁芯6逐一对应,并且十六个所述第一密封管18均与所述第一转动密封槽14贯通连接。所述第二密封管与所述第一密封管18结构相同,所述第二密封管设置在所述第二定子件7上,并且所述第二密封管与所述第二定子件7的连接关系和所述第一密封管18与所述第一定子件的连接关系相同,同时所述第二密封管与所述第二转动密封槽15固定连接,并且通过第二贯通管实现所述第二密封管与所述第二转动密封槽15贯通。使得所述第二转动密封槽15的冷却液通过所述第二贯通管流向所述第二密封管。
所述铁芯冷却孔包括第一铁芯冷却孔、第二铁芯冷却孔、第一导流冷却孔19和第二导流冷却孔20,所述第一铁芯冷却孔和所述第一导流冷却孔19均设置在所述第一定子件上,所述第二铁芯冷却孔和所述第二导流冷却孔20均设置在所述第二定子件7上。所述第一铁芯冷却孔包括中继冷却孔和螺旋冷却孔22,所述中继冷却孔位于所述绕组挡板9内,并且所述中继冷却孔一端与所述第一密封管18贯通,所述螺旋冷却孔22呈螺旋状,所述螺旋冷却孔22位于所述铁芯6内,并且所述螺旋冷却孔22一端与所述中继冷却孔另一端贯通。使得所述第一密封管18内的冷却油经所述中继冷却孔进入所述螺旋冷却孔22内对所述铁芯6直接吸热降温。十六个所述铁芯6冷却孔与十六个所述铁芯6逐一对应。所述第二铁芯冷却孔与所述第一铁芯冷却孔结构相同,并且所述第二铁芯冷却孔设置在所述第二定子件7的铁芯6上,同时十六个所述第二铁芯冷却孔与所述第二定子件7的铁芯6逐一对应。使得所述第二密封管内的冷却油经所述第二铁芯冷却孔的中继冷却孔进入所述第二铁芯冷却孔的螺旋冷却孔22内以对所述第二定子件7的铁芯6直接吸热降温。
所述第一导流冷却孔19呈涡状线管状,所述第一导流冷却孔19设置在所述电机壳体5内,并且所述第一导流冷却孔19一端与所述螺旋冷却孔22另一端贯通连接。以将所述铁芯6内的热量经所述第一导流冷却孔19导流出,将热量快速传递至所述电机壳体5和所述外部散热回流件上。所述第二导流冷却孔20与所述第一导流冷却孔19结构相同,所述第二导流冷却孔20设置在所述第二定子件7的电机壳体5内。以将定子绕组上的热量快速传递至所述电机壳体5上,提高散热效率。
所述外部散热回流件包括第一外部散热回流件和第二外部散热回流件27,所述第一外部散热回流件设置在所述第一定子件上,所述第二外部散热回流件27设置在所述第二定子件7上。所述第一外部散热回流件包括外部散热片24、环形中继槽25和冷却中继软管26,所述外部散热片24呈涡状线片状,所述外部散热片24固定设置在所述电机壳体5外壁上。所述外部散热片24设置有八个,八个所述外部散热片24围绕所述电机壳体5周向均匀分布。以增大所述电机壳体5散热面积,进一步提高散热效率。所述环形中继槽25总体呈环形,环形中继槽25横截面呈矩形槽状,所述环形中继槽25转动套装在所述转轴1上,并且所述环形中继槽25槽口设置有第五O型密封圈,使得所述环形中继槽25与所述转轴1之间滑动密封,同时所述环形中继槽25与所述转轴1上的第一中继孔28一端贯通连接。所述第一中继孔28另一端与所述第一冷却液容纳腔贯通。所述环形中继槽25通过固定杆30固定连接在所述电机壳体5上,使得所述环形中继槽25在所述转轴1上能够相对周向转动和轴向锁定。所述冷却中继软管26一端与所述环形中继槽25底贯通,所述冷却中继软管26另一端与所述第一导流冷却孔19另一端贯通连接。进而将散热后的冷却液经所述冷却中继软管26、环形中继槽25和第一中继孔28回流至所述第一冷却液容纳腔中。所述第二外部散热回流件27与所述第一外部散热回流件结构相同,所述第二外部散热回流件27设置在所述第二定子件7的电机壳体5上,并且所述第二外部散热回流件27经所述转轴1上的第二中继孔29与所述第二冷却容纳腔贯通连接。
所述风冷件包括第一风冷件和第二风冷件31,所述第一风冷件和所述第二风冷件31均设置在所述转轴1上。所述第一风冷件包括桨叶32和导风板33,所述桨叶32一端固定设置在所述转轴1上,所述桨叶32设置有四个,四个所述桨叶32围绕所述转轴1周向均匀分布,所述导风板33呈环形板状,所述导风板33套在所述转轴1外后固定设置在所述外部散热片24上。当桨叶32随所述转轴1转动时,将从所述导向板的中心孔处向内吸风,经所述桨叶32增压后沿所述外部散热片24向外流出,进而对所述电机壳体5和所述外部散热片24进行风冷,进一步提高散热效率。所述第二风冷件31与所述第一风冷件结构相同,所述第二风冷件31设置在所述转轴1另一端上和所述第二定子件7的电机壳体5上,进而对所述第二定子件7进行风冷。
尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,包括:
电机件,其包括转子件、第一定子件和第二定子件,所述转子件在所述第一定子件和所述第二定子件上转动,以向外输出做功;
液冷件,其设置在所述第一定子件和所述第二定子件上,所述液冷件包括液冷动力件、液冷中继件、铁芯冷却孔和外部散热回流件,所述液冷动力件在所述转子件上随动,所述液冷中继件、所述铁芯冷却孔和所述外部散热回流件均设置在所述第一定子件和所述第二定子件上,所述液冷中继件将所述转子件提供的冷却液先后输送至所述铁芯冷却孔和所述外部散热回流件,以对所述第一定子件和所述第二定子件进行液冷;
风冷件,其设置在所述转子件上随动,以对所述第一定子件和所述第二定子件上的所述外部散热回流件进行风冷。
2.根据权利要求1所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述转子件包括转轴、转子传动槽、转子传动盘和磁钢片,所述转子传动槽的槽口侧壁固定套装在所述转轴的外壁上,所述转子传动盘固定套装在所述转子传动槽上,多个所述磁钢片沿周向均匀分布在所述转子传动盘两端面上。
3.根据权利要求2所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述第一定子件包括电机壳体和铁芯,所述电机壳体通过第一轴承套装在所述转轴一端上,所述铁芯一端固定设置在所述电机壳体的槽底,所述铁芯另一端固定设置有绕组挡板,多个所述铁芯围绕所述电机壳体周向均匀分布,所述铁芯上缠绕有铜线绕组;所述第二定子件与所述第一定子件结构相同,所述第二定子件通过第二轴承套装在所述转轴另一端上,所述第二定子件的电机壳体槽口与所述电机壳体槽口连接。
4.根据权利要求3所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述液冷动力件包括液冷分隔板和液冷动力片,所述液冷分隔板呈圆环板状,所述液冷分隔板嵌装在所述转子传动槽内壁上,所述液冷分隔板内圈转动套装在所述转轴上,同时所述液冷分隔板内圈与所述转轴之间设置有第一O型密封圈,以将所述转子传动槽两侧分隔为相互独立的第一冷却液容纳腔和第二冷却液容纳腔;所述液冷动力片包括第一液冷动力片和第二液冷动力片,所述第一液冷动力片一端设置在所述第一冷却液容纳腔内的所述转轴上,多个所述第一液冷动力片围绕所述转轴周向均匀分布;所述第二液冷动力片与所述第一液冷动力片结构相同,所述第二液冷动力片一端设置在所述第二冷却液容纳腔内的所述转轴上,多个所述第二液冷动力片围绕所述转轴周向均匀分布。
5.根据权利要求4所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述液冷中继件包括转动密封槽和密封管,所述转动密封槽设置在所述转子传动槽上,所述密封管设置在所述铁芯上;所述转动密封槽包括第一转动密封槽和第二转动密封槽,所述第一转动密封槽转动套装在所述转子传动槽一侧槽底上,所述第一转动密封槽两侧槽口均通过第二O型密封圈与所述转子传动槽旋转密封;所述第一转动密封槽通过所述转子传动槽底上的第一贯穿孔与所述第一冷却液容纳腔贯通;多个所述第一贯穿孔围绕所述转子传动槽周向均匀分布;所述第二转动密封槽与所述第一转动密封槽结构相同,所述第二转动密封槽转动套装在所述转子传动槽另一侧槽底上,所述第二转动密封槽两侧槽口均通过第三O型密封圈与所述转子传动槽旋转密封;所述第二转动密封槽通过所述转子传动槽上的第二贯穿孔与所述第二冷却液容纳腔贯通,多个所述第二贯穿孔围绕所述转子传动槽周向均匀分布。
6.根据权利要求5所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述密封管包括第一密封管和第二密封管,所述第一密封管一端套在所述铜线绕组外后固定设置在所述电机壳体上,所述第一密封管内壁与所述铜线绕组之间具有间隙,同时所述第一密封管另一端与所述绕组挡板密封连接;所述第一密封管侧壁与所述第一转动密封槽槽底固定连接,所述第一密封管与所述第一转动密封槽连接处设置第一贯通管;多个所述第一密封管与多个所述铁芯逐一对应,多个所述第一密封管均与所述第一转动密封槽贯通;所述第二密封管与所述第一密封管结构相同,所述第二密封管设置在所述第二定子件上,所述第二密封管与所述第二定子件的连接关系和所述第一密封管与所述第一定子件的连接关系相同,同时所述第二密封管与所述第二转动密封槽连接,通过第二贯通管实现所述第二密封管与所述第二转动密封槽贯通。
7.根据权利要求6所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述铁芯冷却孔包括第一铁芯冷却孔、第二铁芯冷却孔、第一导流冷却孔和第二导流冷却孔,所述第一铁芯冷却孔和所述第一导流冷却孔均设置在所述第一定子件上,所述第二铁芯冷却孔和所述第二导流冷却孔均设置在所述第二定子件上;所述第一铁芯冷却孔包括中继冷却孔和螺旋冷却孔,所述中继冷却孔位于所述绕组挡板内,所述中继冷却孔一端与所述第一密封管贯通,所述螺旋冷却孔位于所述铁芯内,所述螺旋冷却孔一端与所述中继冷却孔另一端贯通;多个所述铁芯冷却孔与多个所述铁芯逐一对应;所述第二铁芯冷却孔与所述第一铁芯冷却孔结构相同,所述第二铁芯冷却孔设置在所述第二定子件的铁芯上,同时多个所述第二铁芯冷却孔与所述第二定子件的铁芯逐一对应。
8.根据权利要求7所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述第一导流冷却孔呈涡状线管状,所述第一导流冷却孔设置在所述电机壳体内,所述第一导流冷却孔一端与所述螺旋冷却孔另一端贯通连接;所述第二导流冷却孔与所述第一导流冷却孔结构相同,所述第二导流冷却孔设置在所述第二定子件的电机壳体内。
9.根据权利要求7所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述外部散热回流件包括第一外部散热回流件和第二外部散热回流件,所述第一外部散热回流件设置在所述第一定子件上,所述第二外部散热回流件设置在所述第二定子件上;所述第一外部散热回流件包括外部散热片、环形中继槽和冷却中继软管,所述外部散热片设置在所述电机壳体外壁上,多个所述外部散热片围绕所述电机壳体周向均匀分布;所述环形中继槽转动套装在所述转轴上,所述环形中继槽槽口设置有第四O型密封圈,使得所述环形中继槽与所述转轴之间滑动密封,同时所述环形中继槽与所述转轴上的第一中继孔一端贯通连接,所述第一中继孔另一端与所述第一冷却液容纳腔贯通;所述冷却中继软管一端与所述环形中继槽底贯通,所述冷却中继软管另一端与所述第一导流冷却孔另一端贯通连接;所述第二外部散热回流件与所述第一外部散热回流件结构相同,所述第二外部散热回流件设置在所述第二定子件的电机壳体上,所述第二外部散热回流件经所述转轴上的第二中继孔与所述第二冷却容纳腔贯通连接。
10.根据权利要求9所述的自冷却高功率盘式电机系统,其特征在于,所述风冷件包括第一风冷件和第二风冷件,所述第一风冷件和所述第二风冷件均设置在所述转轴上;所述第一风冷件包括桨叶和导风板,所述桨叶一端设置在所述转轴上,多个所述桨叶围绕所述转轴周向均匀分布,所述导风板呈环形板状,所述导风板套在所述转轴外后设置在所述外部散热片上;所述第二风冷件与所述第一风冷件结构相同,所述第二风冷件设置在所述转轴另一端上和所述第二定子件的电机壳体上,以对所述第二定子件进行风冷。
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JP2005143268A (ja) * | 2003-11-10 | 2005-06-02 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 回転電機 |
CN115296498A (zh) * | 2022-08-16 | 2022-11-04 | 浙江盘毂动力科技有限公司 | 一种冷却结构、定子、轴向磁场电机及组装方法 |
CN115224834A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-10-21 | 江苏中工高端装备研究院有限公司 | 一种防高温干扰的永磁同步电机 |
CN116846147A (zh) * | 2023-08-22 | 2023-10-03 | 浙江青霄科技股份有限公司 | 一种电机水冷散热装置 |
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