CN203056711U - 一种水冷式内转子电机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水冷式内转子电机，包括电机内转子(1)、电机定子组合(2)和电机尾罩(3)，三者同轴设置，所述电机定子组合(2)包括由内到外依次套装的线圈绕组(21)、铁心叠片(22)和定子外套(23)，所述定子外套(23)内开有环形冷却水腔(23a)，并通过冷却水腔盖板(24)将环形冷却水腔(23a)密封，所述定子外套(23)的外侧壁上装有进水管(25)和出水管(26)，所述进水管(25)、出水管(26)分别与环形冷却水腔(23a)相通。具有结构简单、散热效率高、生产成本低等特点，显著提高了内转子电机的使用性能和寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种水冷散热的内转子电机。
背景技术
电机分为内转子电机和外转子电机。转子和电机主轴一起转，电机机座固定的是“内转子电机”；转子随着电机外壳一起旋转，电机主轴固定的是“外转子”电机。简单地说，前者用外壳做定子，内部和主轴做转子；后者是用外壳做转子，内部和主轴做定子。
电机工作时处于高速运转状态，线圈绕组将产生大量的热量，若电机内部的热量不及时散发掉，将会影响到电机的正常工作、使用性能和寿命。传统的冷却采用安装冷却风扇的方式加速空气流通，从而实现风冷，但是冷却效果非常有限，并且安装风扇占用空间，影响了电机的整体布置。随着电机技术的不断发展，单纯的风冷显然已无法电机的冷却要求了。
实用新型内容
本实用新型旨在提供一种通过水冷实现降温的内转子电机，以提高内转子电机的散热效率。
为解决以上技术问题，本实用新型提供的一种水冷式内转子电机，包括电机内转子(1)、电机定子组合(2)和电机尾罩(3)，三者同轴设置，所述电机定子组合(2)包括由内到外依次套装的线圈绕组(21)、铁心叠片(22)和定子外套(23)，关键在于：所述定子外套(23)内开有环形冷却水腔(23a)，并通过冷却水腔盖板(24)将环形冷却水腔(23a)密封，所述定子外套(23)的外侧壁上装有进水管(25)和出水管(26)，所述进水管(25)、出水管(26)分别与环形冷却水腔(23a)相通。
所述进水管(25)与出水管(26)的夹角为180°，且进水管(25)与出水管(26)的连线与定子外套(23)的轴线垂直相交。通过优化进、出水管的布置位置，使进入密封环形冷却水腔的水流路径更长，冷却更充分、合理。
所述电机内转子(1)包括转子内套(11)、转子叠片(12)和转子磁钢(13)，所述转子叠片(12)和转子磁钢(13)套装在转子内套(11)上，并通过转子叠片压板(14)和连接螺栓(15)紧固在转子内套(11)上，所述转子内套(11)远离电机尾罩(3)的一端设置有转子安装法兰盘(11a)。转子内套采用环形套结构，可以大大减轻转子的重量并有利于转子的热量散发，不需要另外设置水冷和风冷结构为电子内转子散热；电机内转子通过转子安装法兰盘与动力相连，随动力一起转动，不需要在电机内转子与电机定子组合之间安装轴承，进一步简化了电机的结构。
所述定子外套(23)远离电机尾罩(3)的一端设置有定子安装法兰盘(23b)，所述冷却水腔盖板(24)与定子外套(23)焊接在一起。通过定子安装法兰盘安装电机定子组合，冷却水腔盖板与定子外套焊接连接形成密封的环形冷却水箱，工艺简单、生产成本低。
工作原理：冷却水通过定子外套上的进水管进入，在冷却水腔盖板与定子外套构成的环形冷却水腔内流动，再经出水管流出。在实际应用中，冷却水采用循环冷却水。通过优化进、出水管的布置位置，能保证在结构最简单的前提下，最大限度地延长水流路线，通过不断循环的冷却水将线圈绕组散发的热量带走。
有益效果：由于水的热容量(单位质量的物体每升高一摄氏度所吸收的热量)比空气大得多，故水冷散热的效率要比空气冷却(风冷)的散热效率大得多，具有结构简单、散热效率高、生产成本低等特点，通过实验验证，显著提高了内转子电机的使用性能和寿命。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的A-A剖视图。
图3是图1的立体图。
图4是图1中电机定子组合的结构示意图。
图5是图1中电机内转子的结构示意图。
图6是图1的轴测图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1——图3所示的水冷式内转子电机，主要由电机内转子1、电机定子组合2和电机尾罩3三部分组成，三者同轴设置。电机内转子1设置在电机定子组合2内，电机尾罩3罩在电机内转子1和电机定子组合2的尾端，防止灰尘进入电机内转子1与电机定子组合2之间的缝隙内，影响电机的正常工作。
结合图2、图4、图6所示，电机定子组合2主要由线圈绕组21、铁心叠片22和定子外套23组成，线圈绕组21、铁心叠片22和定子外套23由内到外依次套装在一起，定子外套23压装在铁心叠片22外侧。定子外套23为中空结构，定子外套23内开有环形冷却水腔23a，该环形冷却水腔23a与电机定子组合2同轴设置。冷却水腔盖板24焊接在定子外套23上，将环形冷却水腔23a密封，环形冷却水腔23a内装有冷却水。定子外套23的外侧壁上装有进水管25和出水管26，进水管25、出水管26分别与环形冷却水腔23a相通。
最好是，进水管25与出水管26的夹角为180°，且进水管25与出水管26的连线与定子外套23的轴线垂直相交。定子外套23远离电机尾罩3的一端设置有定子安装法兰盘23b，冷却水腔盖板24与定子外套23焊接在一起。
结合图2、图5、图6所示，电机内转子1主要由转子内套11、转子叠片12和转子磁钢13组成。转子叠片12和转子磁钢13套装在转子内套11上，转子内套11的尾端外径小于前端外径，转子叠片12和转子磁钢13套装在转子内套11的尾端上，并通过转子叠片压板14和连接螺栓15紧固在转子内套11上。转子内套11远离电机尾罩3的一端设置有转子安装法兰盘11a。
冷却水通过定子外套23上的进水管25进入，在冷却水腔盖板24与定子外套23构成的环形冷却水腔23a内流动，进水管25与出水管26分别布置在定子外套23的两侧，使进入环形冷却水腔23a的冷却水分两路流动，再在出水管26位置处汇合，经出水管26流出。水流路线如图1中箭头所示。
Claims (4)
1.一种水冷式内转子电机，包括电机内转子(1)、电机定子组合(2)和电机尾罩(3)，三者同轴设置，所述电机定子组合(2)包括由内到外依次套装的线圈绕组(21)、铁心叠片(22)和定子外套(23)，其特征在于：所述定子外套(23)内开有环形冷却水腔(23a)，并通过冷却水腔盖板(24)将环形冷却水腔(23a)密封，所述定子外套(23)的外侧壁上装有进水管(25)和出水管(26)，所述进水管(25)、出水管(26)分别与环形冷却水腔(23a)相通。
2.按照权利要求1所述的水冷式内转子电机，其特征在于：所述进水管(25)与出水管(26)的夹角为180°，且进水管(25)与出水管(26)的连线与定子外套(23)的轴线垂直相交。
3.按照权利要求1或2所述的水冷式内转子电机，其特征在于：所述电机内转子(1)包括转子内套(11)、转子叠片(12)和转子磁钢(13)，所述转子叠片(12)和转子磁钢(13)套装在转子内套(11)上，并通过转子叠片压板(14)和连接螺栓(15)紧固在转子内套(11)上，所述转子内套(11)远离电机尾罩(3)的一端设置有转子安装法兰盘(11a)。
4.按照权利要求1所述的水冷式内转子电机，其特征在于：所述定子外套(23)远离电机尾罩(3)的一端设置有定子安装法兰盘(23b)，所述冷却水腔盖板(24)与定子外套(23)焊接在一起。
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