CN201063498Y - 一种永磁发电机的冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种永磁发电机的冷却系统，尤其是大功率永磁发电机的冷却系统。其主要包括发动机、永磁发电机，永磁发电机定子安装在发动机飞轮壳上，永磁发电机转子安装在发动机曲轴上，特征是永磁发电机转子安装风叶的一端与发动机曲轴相连接，与永磁发电机转子相连接的风叶设置在发动机飞轮壳与永磁发电机之间。本实用新型通过转子的旋转来带动风叶旋转，产生冷却风来强制对永磁发电机的转子、和定子进行冷却，减小定子的热量对转子上永磁体的热传导，具有良好的风冷效果；在机组整体结构尺寸不增大的情况下，能大大提高永磁发电机定子线圈与永磁体转子的冷却效率，保证了永磁发电机的持续工作的可靠性，并可延长永磁发电机的使用寿命。

Description

一种永磁发电机的冷却系统

技术领域

本实用新型涉及一种永磁发电机的冷却系统，尤其是大功率永磁发电机的冷却系统。

背景技术

在已有技术中，通常的柴油数码永磁发电机在工作时，机体内部的温度较高，特别是大功率柴油数码发电机组，其所配置的为永磁发电机。由于力求外形的小型化，一般不带冷却风扇，只是通过机箱内的空气自由流通来冷却发电机，该种结构的发电机组不能长时间连续运行。由于没有对发电机的的直接冷却，其定子线圈产生的热量不能被很快的排出，致使装有永磁体的转子温升也很快上升。对于永磁发电机，温度是决定永磁体性能的直接影响因素。所以为使永磁体在应用时性能比较稳定、减少不可逆变化，温度的控制是一个需待解决的问题。

在目前用于发电机的稀土永磁材料中，由于烧结钕铁硼具有很大的磁能积和内禀矫顽力，所以被广泛采用于大功率永磁发电机中，但烧结钕铁硼永磁体的剩磁感应温度系数(为-0.08％/℃～-0.13％/℃)和内禀矫顽力温度系数(为-0.5％/℃～-0.65％/℃)相对其它永磁体比较大，故温度稳定性比较差，烧结钕铁硼的稳定工作温度一般在140℃左右。当电机的温度接近或超过这个温度时，电机中的永磁体易产生热退磁，而且这种退磁有很大一部分是不可逆的，这样就产生常见的永磁电机的功率下降、性能降低；另一方面，定子线圈的温度过高，易使绝缘严重老化，大大降低了电机的使用寿命。由于这两方面的因素，进而影响整个机组的整体性能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种永磁发电机的冷却系统，在机组整体结构尺寸不增大的情况下，能大大提高永磁发电机定子线圈与永磁体转子的冷却效率，保证了永磁发电机的持续工作的可靠性，并可延长永磁发电机的使用寿命。

本实用新型的主要解决方案是这样实现的：

本实用新型主要由发动机、发动机飞轮壳与永磁发电机组成，永磁发电机定子安装在发动机飞轮壳上，永磁发电机转子安装在发动机曲轴上，特征是永磁发电机转子安装风叶的一端与发动机曲轴相连接，与永磁发电机转子相连接的风叶设置在发动机飞轮壳与永磁发电机之间。

所述的发动机飞轮壳外圆面上设有二个或二个以上的排风孔。

所述的发动机飞轮壳与永磁发电机定子外径上设有的凹槽形成至少二个沿定子外径圆周方向的排风孔。

所述的永磁发电机转子上设有至少二个沿转子轴向方向的进风孔。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型主要是充分利用永磁发电机与飞轮壳间的闲置空间，将安装在永磁发电机的转子上的风叶设在其中，从转子的通风孔吸入冷空气，通过转子的旋转来带动风叶旋转，产生冷却风来强制对永磁发电机的转子、和定子进行冷却，保持畅快的空气流动，减小定子的热量对转子上永磁体的热传导，具有良好的风冷效果；另外风叶产生的冷却风还带走发动机传给飞轮壳的一部分热量，减少飞轮壳对发电机的热传导，在机组整体结构尺寸不增大的情况下，能大大提高永磁发电机定子线圈与永磁体转子的冷却效率，保证了永磁发电机的持续工作的可靠性，并可延长永磁发电机的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型的永磁发电机冷却系统轴向剖面示意图。

图2是本实用新型的永磁发电机冷却系统轴向示意图。

图3是本实用新型的永磁发电机冷却系统纵向示意图。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：

本实用新型主要由发动机1、发动机飞轮壳2、发动机曲轴3、风叶4、永磁发电机转子5、永磁发电机定子6、进风孔7、排风孔8、排风孔9、定子线圈10及永磁发电机11等所组成。

本实用新型主要由发动机1、发动机飞轮壳2与永磁发电机11组成，永磁发电机定子6安装在发动机飞轮壳2上，发动机飞轮壳2与永磁发电机定子6间留有间隙，所述的发动机飞轮壳2的外径上设有至少二个以上的排风孔8。所述的发动机飞轮壳2与永磁发电机定子6外径上设有的凹槽形成至少二个沿定子外径圆周方向的排风孔9。定子线圈10设置在永磁发电机定子6上。永磁发电机转子5安装在发动机曲轴3输出端，永磁发电机转子5上设有至少二个沿转子轴向方向的进风孔7。永磁发电机转子5上安装风叶4的一端与发动机曲轴3相连接。将与永磁发电机转子5相连接的风叶4设置在发动机飞轮壳2与永磁发电机11之间。永磁发电机转子5与发动机飞轮壳2之间形成一个空腔。为了加速发动机飞轮壳与发电机形成的空腔内气体流动，便于腔内热量的畅通排出，发动机飞轮壳径向外圆面上开有的排风孔，与发电机转子的通风孔将形成一个冷却风道。

在该发电机组中，机体内部的发动机和永磁发电机定子6为两个主要的发热部件，在工作过程中，它们会产生大量的热量，如不能进行有效的冷却，势必会影响永磁发电机的正常工作，在本实用新型所述中，采用风冷的方式对发动机飞轮壳2与永磁发电机定子6进行冷却，在机体内部形成一个畅通的冷却风道。

另外发动机的热量一部分会传导至发动机飞轮壳，再通过发动机飞轮壳向发电机传导，由于设在发动机飞轮壳与发电机间的冷却风扇的旋转所产生的冷却风对发动机飞轮壳有冷却作用，带走了发动机飞轮壳上的一部分热量，减少发动机飞轮壳对发电机的热传导。

本实用新型的工作原理及工作过程：

通过发动机曲轴3的旋转，带动永磁发电机转子5，从而由于永磁发电机转子5上风叶4的旋转，在永磁发电机转子5与发动机飞轮壳2间的空腔中，形成风压，冷空气通过永磁发电机转子5上的进风孔7进入空腔内的低压区，通过风叶4的旋转，在风叶4径向外围形成高压区，强迫空气从发动机飞轮壳2的排风孔8和永磁发电机定子6与发动机飞轮壳2间的通风间隙中向外排除，带走了发动机传给发动机飞轮壳2与永磁发电机定子6自身产生的热量，达到冷却效果，另外风叶4产生的冷却风还带走发动机1传给发动机飞轮壳2的一部分热量，减少发动机飞轮壳2对发电机的热传导，限制了永磁发电机转子5温度的上升，从而保证了发电机的长时间可靠运行。

Claims (5)

1.一种永磁发电机的冷却系统，包括发动机(1)、发动机飞轮壳(2)及永磁发电机(11)，永磁发电机定子(6)安装在发动机飞轮壳(2)上，永磁发电机转子(5)安装在发动机曲轴(3)上，其特征是永磁发电机转子(5)安装风叶(4)的一端与发动机曲轴(3)相连接，与永磁发电机转子(5)相连接的风叶(4)设置在发动机飞轮壳(2)与永磁发电机(11)之间。

2.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却系统，其特征在于所述的发动机飞轮壳(2)外圆面上设有二个或二个以上的排风孔(8)。

3.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却系统，其特征在于所述的发动机飞轮壳(2)与永磁发电机定子(6)外径上设有的凹槽形成至少二个沿定子外径圆周方向的排风孔(9)。

4.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却系统，其特征在于所述的永磁发电机转子(5)上设有至少二个沿转子轴向方向的进风孔(7)。

5.根据权利要求1所述的一种永磁发电机的冷却系统，其特征在于所述的发动机飞轮壳(2)外圆面上开有的排风孔，与发电机转子(5)上的进风孔形成一个冷却风道。

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