CN203674892U - 一种永磁同步牵引电机风冷结构 - Google Patents

一种永磁同步牵引电机风冷结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种永磁同步牵引电机风冷结构，它包括转子、定子、外壳体和内壳体；其中，所述内壳体与定子固定连接，形成内风腔，外壳体和内壳体形成外风腔，定子上开有通风槽及与通风槽相通的定子轴向通风道；转子前端装有转子端板，转子端板上安装有风扇；转子上开有转子轴向通风道；外壳体的中部开有进风口，后端开有出风口；本实用新型通过开设在转子上的转子轴向通风道，使得内风腔的气体更好地流通，将转子的热量更充分地传递给内风腔内的冷却气，再通过内壳体传递给外风腔的冷却气，使转子维持在合适的工作温度，有效防止永磁体失磁。

Description

一种永磁同步牵引电机风冷结构
技术领域
本实用新型涉及电机风冷结构，尤其涉及一种永磁同步牵引电机风冷结构。
背景技术
高速列车永磁牵引电机具有功率大、转速高、功率密度高的特点，目前已成为国际研究的热点之一。由于电机转子的空气摩擦损耗及高频涡流损耗要比普通电机大得多，同时受到高速列车安装空间的限制，电机散热困难，受电枢反应去磁和转子过热影响，永磁体容易产生不可逆失磁，造成列车安全隐患。
在常规的风冷系统中，风路通常以纯轴向方式对电机进行冷却，但气体从进风口进入后，经过一段风路吸收热量，在出风口处温度已经较高，不能较好的吸收后端部的热量，使电机两端温度存在差异，冷却效果不理想，可能会影响到电机的可靠性。
常见的风冷结构有两种，分别为开启式结构和全封闭式结构。对于开启式结构，采用外强迫风冷方式进行冷却，冷却风直接通过电机内部，冷却效果较好，但是牵引电机的运行环境普遍比较恶劣，空气中含有较多灰尘纸屑等杂物，这就需要对通入的空气进行过滤处理。空气流量及流速的增加，又对空气过滤提出了更高的要求。而对于全封闭通风冷却结构，散热效果差，不能将电机内部的热量尤其是转子的热量有效地带出去。在转子上的永磁体会产生涡流损耗和磁滞损耗。在原有转子散热条件下，转子温度升高，增加永磁体退磁的风险，因此必须着重改善转子的散热条件。 
鉴于上述问题，如何解决封闭式风冷结构的散热质量，如何解决在有限的空间中保证永磁同步电机的散热效果，如何使前后端部的温度均维持在正常水平，是这个领域的技术人员需要解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服已有的技术存在的缺点，对全封闭式通风冷却结构做出适当的改进，通过内壳体的气体流动更好地带走转子的热量，同时又有效避免尘土等微小颗粒进入牵引电机内部，使电机各处散热都符合规定要求；
    本实用新型的的目的是通过以下技术方案来实现的：一种永磁同步牵引电机风冷结构，它包括转子、定子、外壳体和内壳体；其中，所述内壳体与定子固定连接，形成内风腔，外壳体和内壳体形成外风腔，定子上开有通风槽及与通风槽相通的定子轴向通风道；转子前端装有转子端板，转子端板上安装有风扇；转子上开有转子轴向通风道；外壳体的中部开有进风口，后端开有出风口。
进一步地，所述外壳体的外圆周均匀固定多个散热筋。
本实用新型的有益效果是，本实用新型中，内壳体将定子和转子包围在内壳体内，形成内风腔，防止冷却气中的灰尘，金属屑等进入，防止粉末吸附于永磁同步牵引电机的转子表面，导致气体堵塞。转子高速旋转的时候，带动风扇的叶片随之转动，产生压力差使内风腔的气体在内风腔中流通。冷却气体与定子和转子进行热交换，再将永磁同步牵引电机运转产生的热量通过热交换的方式传递到内壳体上。外风腔中的冷却气体与内壳体进行热交换，将热量带出。通过开设在转子上的转子轴向通风道，使得内风腔的气体更好地流通，将转子的热量更充分地传递给内风腔内的冷却气，再通过内壳体传递给外风腔的冷却气，使转子维持在合适的工作温度，有效防止永磁体失磁。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
    图1为本实用新型的结构示意图：
    图2为本实用新型的风路示意图；
    图中，转子1、定子2、转轴3、外壳体4、内壳体5、外风腔6、内风腔7、散热筋8、转子轴向通风道103、通风槽201、定子轴向通风道202、转子端板101、风扇102、进风口401、出风口402。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1和图2，一种永磁同步牵引电机风冷结构，包括转子1、定子2、外壳体4和内壳体5；内壳体5与定子2固定连接，形成内风腔7，外壳体4和内壳体5形成外风腔6，定子2上开有通风槽201及与通风槽201相通的定子轴向通风道202；转子1前端装有转子端板101，转子端板101上安装有风扇102；转子1上开有转子轴向通风道103；外壳体4的中部开有进风口401，后端开有出风口402，外壳体4的外圆周均匀固定多个散热筋8。
本实用新型的工作过程如下：冷却风由进风口401进入外风腔6后，分为三路风路，其中两路风路分别通向外风腔6的左右两侧，吸收内壳体5上的热量，然后在出风口402汇合，沿着出风口402流出，使电机左右散热均匀。最后一路风路由通风槽201流过定子2上的定子轴向通风道202，再流入外风腔6，与外风腔6中的另外两路冷却风汇合后，从出风口402共同流出。
    内壳体5将定子2和转子1包围在内壳体5内，形成内风腔7，防止冷却气中的灰尘、金属屑等进入，防止粉末吸附于永磁同步牵引电机的转子表面，导致气体堵塞。转子1高速旋转的时候，带动风扇102的叶片随之转动，产生压力差使内风腔7的气体在内风腔7中流通。冷却气体与定子2和转子1进行热交换，再将永磁同步牵引电机运转产生的热量通过热交换的方式传递到内壳体4上。外风腔6中的冷却气体与内壳体4进行热交换，将热量带出。
通过开设在转子1上的转子轴向通风道103，使得内风腔7的气体更好地流通，将转子1的热量更充分地传递给内风腔7内的冷却气，再通过内壳体5传递给外风腔6的冷却气，使转子1维持在合适的工作温度，有效防止永磁体失磁。

Claims (2)

1.一种永磁同步牵引电机风冷结构，其特征在于，它包括转子（1）、定子（2）、外壳体（4）和内壳体（5）；其中，所述内壳体（5）与定子（2）固定连接，形成内风腔（7），外壳体（4）和内壳体（5）形成外风腔（6），定子（2）上开有通风槽（201）及与通风槽（201）相通的定子轴向通风道（202）；转子（1）前端装有转子端板（101），转子端板（101）上安装有风扇（102）；转子（1）上开有转子轴向通风道（103）；外壳体（4）的中部开有进风口(401），后端开有出风口（402）。
2.根据权利要求1所述永磁同步牵引电机风冷结构，其特征在于，所述外壳体（4）的外圆周均匀固定多个散热筋（8）。
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