CN203261167U - 一种超高速永磁电动机水冷机壳 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种超高速永磁电动机水冷机壳，包括机壳本体以及固定在机壳本体两端的端盖，其特征在于：所述机壳本体内还同轴设有定子座，所述定子座为带有冷却水夹层的管状结构，所述定子座的内侧表面上设有用于装配定子的定子安装位，该定子座与所述机壳本体内壁之间形成至少覆盖在所述冷却水夹层外的风道。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构简单、设计巧妙，解决了现有超高速电动机因通风结构不合理导致电机散热效果不好的问题，这种电机体积小、重量轻，而且功率密度显著提高，电机散热性能显著增强。

Description

一种超高速永磁电动机水冷机壳

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种超高速永磁电动机水冷机壳。 

背景技术

电机散热是电机设计的主要内容之一，电机温升将直接影响绕组绝缘寿命，从而关系到电机的运行寿命和可靠性。尤其对于永磁同步电动机来说，其定子绕组是主要发热部件，温升过高会降低电机效率和绝缘寿命，引起电机局部结构变形，而且其内部的永磁材料一般温度系数较高，热稳定性差，温升过高导致的永磁体不可逆退磁，因此格外要注意控制电机的热负荷。而对于超高转速的永磁同步电动机（转速在6500r/min及以上的），其运行时的温升更加显著，因此格外需要注意散热结构。 

目前主流的电机冷却方式种类较多，一种常见的冷却方式是定子水冷，也就是用水作冷却介质，带走电机运行所产生的热量，这种电机冷却效果好，造价较高，需带冷却回路和热交换器等附加设备。但现有的水冷电机还存在一些不足，主要体现在尤其是现有定子水冷的结构中，定子覆水面积过小，导致冷却效果较差，而且转子和轴承也得不到充分的冷却。尤其对高转速电机而言，在体积有限的情况下，现有的电机水冷技术直接应用于其上是不适应的，因此进一步对电机的冷却系统加以改进，以提高其散热能力是很有必要的。 

另外，通常电机使用的是钢质水套机座，应用在对于重量有要求的场合时往往不易控制总重量，造成超重。 

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种超高速永磁电动机水冷机壳，通过在机壳本体和定子座之间设置间隙，在转子轴上安装轴流风扇时，可使电机内部形成内循环风，电机内部的内循环风将转子表面 的热量带到冷却水夹层部分冷却后，在通过风扇加压吹进气隙及转子通风孔冷却转子。 

为了达到上述实用新型目的，本实用新型实施例提出的一种超高速永磁电动机水冷机壳是通过以下技术方案实现的: 

一种超高速永磁电动机水冷机壳，包括机壳本体以及固定在机壳本体两端的端盖,其特征在于：所述机壳本体内还同轴设有定子座，所述定子座为带有冷却水夹层的管状结构，所述定子座的内侧表面上设有用于装配定子的定子安装位，该定子座与所述机壳本体内壁之间形成至少覆盖在所述冷却水夹层外的风道。 

所述定子座和所述机壳本体之间通过多个连接柱固定连接。 

所述机壳本体外表面上设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口和冷却水出口均通过管路连通到所述冷却水夹层中。 

所述定子座呈圆管状。 

所述机壳本体和定子座均采用铝合金材料制成。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：结构简单、设计巧妙，解决了现有超高速电动机因通风结构不合理导致电机散热效果不好的问题，这种电机体积小、重量轻，而且功率密度显著提高，电机散热性能显著增强。 

附图说明

通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本实用新型上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。 

图1为本实用新型实施例电动机的整体结构示意图； 

图2为本实用新型实施例电机机壳部分的结构示意图I； 

图3为本实用新型实施例电机机壳部分的结构示意图II。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解： 

如图1-3所示，标号分别表示： 

机壳本体1、转子轭部2、定子座3、冷却水夹层4、风道5、连接柱6、转子轴7、轴流风扇8、导风罩9、定子体10、定子绕组11、动平衡盘12、轴承13、轴向通风孔14。 

参见图1-3所示，本实施例1中提供超高速永磁电动机水冷机壳，涉及一种超高速永磁电动机。该电动机机壳包括机壳本体1，并由该机壳本体1界定出壳内腔体2。在该机壳本体1内设置有定子座3，该定子座3大致呈圆管状，且同轴设于壳内腔体2中。 

该电动机机壳包括机壳本体1以及固定在机壳本体1两端面的端盖，并由此机壳本体1和端盖共同界定出一个中空的腔体，另外，在机壳本体1内还同轴设置有定子座3，该定子座3大致呈圆管状，被同轴设于机壳本体1内，并被配置为和机壳本体1的内壁之间间隔设置，以形成均匀的轴向风道5。具体的说，所述定子座3和所述机壳本体1之间通过多个连接柱6固定连接，该些连接柱6均匀的分布在定子座3和所述机壳本体1之间。定子座3的内部形成有冷却水夹层4，对应的，所述机壳本体1上设有冷却水进口和冷却水出口，此冷却水进口和冷却水出口均通过管路连通到所述冷却水夹层4中。 

应用本实施例所提供的机壳结构的电动机结构可参见图1所示。该电动机还包括转子和定子。 

定子由定子体10和固定在定子体10两端的定子绕组11构成，定子体10固定安装在该定子座3的内侧表面上。而所述定子座3的冷却水夹层4覆盖所述定子两端的定子绕组11的一半轴向长度。 

转子设于定子内，包括转子轴7以及从转子轴7沿径向延伸的转子轭部2，转子轴7由轴承13支持并伸出外壳1外。转子轭部2和定子被配置为在它们之间形成轴向间隙。而转子轭部2还开设有轴向通风孔14，使转子轭部2的轴向通风孔14和定、转子间气隙形成两路并联的轴向风路。 

另外，所述转子轴7上设有轴流风扇8，该轴流风扇8用于在由定、转子间气隙、轴向通风孔14以及所述风道5共同构成的风路中，强制性的产生气流，以此实现外壳1内部的循环风。为缩小电机长度，所述轴流风扇8位于定子绕 组11的第一端的定子绕组11的内部，伴随转子轴7的旋转，轴流风扇8产生的气流由该第一端进入所述定、转子之间，并从第二端的定子绕组11送出。为减少压力损失，第一端的定子绕组11的内侧还设有一个与转子轴7同轴设置的导风罩9，所述轴流风扇8位于所述导风罩9内，该导风罩9的口径沿其内气流方向逐渐减小。在本实施例中，该导风罩9呈圆台状。 

通过这样的结构，当电机运行时，冷却水夹层4内的冷水持续的给定子降温；同时，转子轴7上的轴流风扇8使电机内部形成内循环风，导风罩9处空气被轴流风扇8加压，吹进气隙及转子通风孔14冷却转子轭部2和转子轴7，而携带转子表面热量的热风进入风道5中被冷却水夹层4内的冷水冷却，之后返回轴流风扇8再次加压。通过这样的结构，解决了现有超高速电动机因通风结构不合理导致电机散热效果不好的问题，这种电机体积小、重量轻，而且功率密度显著提高，电机散热性能显著增强。 

以上通过实施例对于本实用新型的发明意图和实施方式进行详细说明，但是本实用新型所属领域的一般技术人员可以理解，本实用新型以上实施例仅为本实用新型的优选实施例之一，为篇幅限制，这里不能逐一列举所有实施方式，任何可以体现本实用新型权利要求技术方案的实施，都在本实用新型的保护范围内。 

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。 

Claims (5)

1.一种超高速永磁电动机水冷机壳，包括机壳本体以及固定在机壳本体两端的端盖，其特征在于：所述机壳本体内还同轴设有定子座，所述定子座为带有冷却水夹层的管状结构，所述定子座的内侧表面上设有用于装配定子的定子安装位，该定子座与所述机壳本体内壁之间形成至少覆盖在所述冷却水夹层外的风道。

2.根据权利要求1所述的一种超高速永磁电动机水冷机壳，其特征在于：所述定子座和所述机壳本体之间通过多个连接柱固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种超高速永磁电动机水冷机壳，其特征在于：所述机壳本体外表面上设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷却水进口和冷却水出口均通过管路连通到所述冷却水夹层中。

4.根据权利要求1所述的一种超高速永磁电动机水冷机壳，其特征在于：所述定子座呈圆管状。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种超高速永磁电动机水冷机壳，其特征在于：所述机壳本体和定子座均采用铝合金材料制成。

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