CN201994747U - 直流同步电机及其冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于直流同步电机的冷却系统，其在电机转子内部设有开孔。较佳的，该开孔包括设在转子的轴心的轴心孔，以及设在转子的永磁体和磁套上与轴心孔相通的沿径向方向或与径向成一定角度的径向孔。直流同步电机采用本实用新型结构的冷却系统后，冷却介质从转子流过，首先将转子的温度降低下来，同时冷却介质被离心力甩出转子后，具有一定的径向速度，加大冷却介质与定子的相对流动速度，可以加强冷却介质与定子的换热强度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种直流电机，特别是带有专用冷却系统的直流电机。
背景技术
目前在例如旋转式电机中，通常是在绕组与机壳之间开槽，冷却介质如空气从转子一端进入电机通过转子与定子之间的间隙，沿轴向流动，对定子与转子励磁绕组进行热交换，从电机的另外一端排出。事实证明，这种冷却方式有效，但仅局限于功率不大的电机上。
交流电机中，转子由叠片式铁芯构成，因此可以在硅钢片上开交错孔来加强冷却介质的流动，但交流电机与直流电机在结构上存在不同，因此在硅钢片上开交错孔的方式在直流电机无法实现。
为保证电机在大功率、高速运转的稳定性，就必须对电机内部产生的热量进行热量转移。保证电机内部温度维持在一个许可的范围内。现有的冷却方式无法满足大功率直流电机的冷却要求。
因此，提供一种加强换热强度的直流电机的冷却系统实为必要。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种可满足大功率直流电机的冷却要求的换热强度高的直流同步电机及其冷却系统。
为实现本实用新型目的，提供以下技术方案：
本实用新型提供一种用于直流同步电机的冷却系统，其在电机转子内部设有开孔。
较佳的，该开孔包括设在转子的轴心的轴心孔，以及设在转子的永磁体和磁套上与轴心孔相通的沿径向方向或与径向成一定角度的径向孔。并且，轴心孔的钻孔方向最好平行于电机转轴。如果在距离径向方向一定半径的位置钻孔，同样尺寸的孔对转轴的扭转强度影响很大，使电机轴直径增加，不符合电机外形尺寸最小化的原则。
由于磁套为铁芯材料，为简化工艺，径向孔的钻孔方式为直孔，钻孔方向可以为径向或者与径向成一定角度。沿径向方向，可以是直孔，或者是锥度为0°～5°的锥孔。也就是该径向孔可以是直孔或斜直孔或锥直孔或锥斜孔。
电机轴在高速运转时，冷却介质从轴端进入，在离心力作用下经过磁套、永磁体后，冲击到电机绕组上。
优选的，该径向孔的轴间距离为20~300mm，考虑到电机中部发热量较大，该径向孔从轴中间开始向两边呈不等距分布。
优选的，为加强转子换热，可以把转子上的开孔加工为螺纹孔。
本实用新型还提供一种直流同步电机，其设有如上所述的冷却系统。
对比现有技术，本实用新型具有以下优点：
直流同步电机采用本实用新型结构的冷却系统后，冷却介质从转子流过，首先将转子的温度降低下来，同时冷却介质被离心力甩出转子后，具有一定的径向速度，加大冷却介质与定子的相对流动速度，可以加强冷却介质与定子的换热强度。
因此，对于大功率电机瞬间发热量大，保证冷却介质与转子、定子的相对流动速度，加强换热强度，具有很强的实用意义。
附图说明
图1为本实用新型冷却系统的示意图；
图2为图1的侧视图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本实用新型用于直流同步电机的冷却系统是在电机转子内部设有开孔，该开孔包括设在转子的轴心的平行于电机转轴10的轴心孔1，以及设在转子的永磁体30和磁套20上与轴心孔相通的沿径向方向或与径向成一定角度的径向孔。图中箭头所示为冷气剂流动方向。
该径向孔沿径向方向，可以是直孔，或者是锥度为0°～5°的锥孔，如图所示，该径向孔可以是直孔2或斜直孔3或锥直孔4或锥斜孔5。由于磁套为铁芯材料，为简化工艺，径向孔的钻孔方式为直孔，钻孔方向可以为径向或者与径向成一定角度。
电机轴在高速运转时，冷却介质从轴端进入，在离心力作用下经过磁套、永磁体后，冲击到电机绕组上。
该径向孔的轴间距离范围为20~300mm，考虑到电机中部发热量较大，该径向孔从轴中间开始向两边呈不等距分布。
作为较佳实施例，为加强转子换热，可以把转子上的开孔加工为螺纹孔。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，本实用新型的保护范围并不局限于此，任何基于本实用新型技术方案上的等效变换均属于本实用新型保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于直流同步电机的冷却系统，其特征在于，其在电机转子内部设有开孔。
2.如权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，该开孔包括设在转子的轴心的轴心孔，以及设在转子的永磁体和磁套上与轴心孔相通的沿径向方向或与径向成一定角度的径向孔。
3.如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，该轴心孔平行于转轴。
4.如权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，该径向孔为直孔或斜直孔或锥直孔或锥斜孔。
5.如权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，该锥直孔或锥斜孔的锥度为0°～5°。
6.如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，该径向孔的轴间距离为20~300mm。
7.如权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，该径向孔从轴中间开始向两边呈不等距分布。
8.如权利要求1~7任一项所述的冷却系统，其特征在于，该开孔为螺纹孔。
9.一种直流同步电机，其特征在于，其设有如权利要求1~7任一项所述的冷却系统。
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| CN113937953A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-14 | 中车株洲电机有限公司 | 一种主动送风冷却永磁电机及电力机车 |
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2011
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