CN204304707U - 一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，包括水箱、叶轮、电磁绕组定子、蜗壳、防锈金属隔膜、永磁铁转子及电机轴；电机轴的一端外接电机，电机轴的另一端与叶轮同轴连接，电机轴内设有中心孔，永磁铁转子同轴设置在电机轴上，防锈金属隔膜同轴设置在永磁铁转子的外部，电磁绕组定子同轴设置在防锈金属隔膜的外部；叶轮设置在蜗壳内，蜗壳与水箱连通，电机轴、永磁铁转子、防锈金属隔膜及中心孔形成一个环形的电机内部冷却腔道，电机内部冷却腔道与水箱连通。本实用新型的冷却效果好，有效减少振动和噪音；电机结构密闭化，有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入、提高可靠性和环境适应性。

Description

一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统

技术领域

本实用新型涉及无刷电机自冷却技术，尤其涉及一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统。

背景技术

现在大功率无刷电机（内部永磁体电马达）运用越来越广泛，尤其是电动汽车的出现与普及，大功率无刷电机（内部永磁体电马达）更是不可或缺。但是为了确保无刷电机（内部永磁体电马达）及设备（如电动汽车）的可靠性与安全性，良好的冷却系统是不可或缺的。

目前的电机没有冷却系统或只有风冷系统，冷却效果不明显，并且使得电机不能密闭，环境适应性差、噪音和振动显著。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，构成一个由内而外的水循环系统，达到良好的降温目的，能用于电动自行车、电动汽车、工业用等工作时间长、功率大的无刷电机（内部永磁体电马达）的冷却。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，包括水箱、叶轮、电磁绕组定子、蜗壳、防锈金属隔膜、永磁铁转子及电机轴；所述的电机轴的一端外接电机，所述的电机轴的另一端与所述的叶轮同轴连接，所述的叶轮与所述的电机轴同步转动；所述的电机轴内设有中心孔，所述的中心孔与所述的电机轴同轴设置；所述的永磁铁转子同轴设置在所述的电机轴上，所述的防锈金属隔膜同轴设置在所述的永磁铁转子的外部，所述的电磁绕组定子同轴设置在所述的防锈金属隔膜的外部；所述的叶轮设置在所述的蜗壳内，所述的蜗壳位于所述的防锈金属隔膜的一侧，所述的中心孔的一端位于所述的蜗壳内，所述的中心孔的另一端位于所述的防锈金属隔膜内，所述的蜗壳与所述的水箱连通，所述的电机轴、永磁铁转子、防锈金属隔膜及中心孔形成一个环形的电机内部冷却腔道，所述的电机内部冷却腔道与所述的水箱连通。

上述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其中，所述的中心孔上设有多个侧孔，所述的多个侧孔为2-3个，所述的侧孔连通所述的中心孔与所述的电机内部冷却腔道，形成一个回路。

上述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其中，所述的电机轴上设有两个轴承，位于所述的防锈金属隔膜的两侧，所述的轴承与所述的电机轴同轴设置。

上述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其中，所述的轴承通过密封环与所述的防锈金属隔膜密封连接。

本实用新型的冷却效果远远好于风冷，有效减少风冷叶片所产生的振动和噪音；由于无需风冷，故可将电机结构密闭化，有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入、提高可靠性和环境适应性。

附图说明

图1是本实用新型基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

请参见附图1所示，一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，包括水箱1、叶轮2、电磁绕组定子4、蜗壳8、防锈金属隔膜9、永磁铁转子11及电机轴12；所述的电机轴12的一端外接电机，所述的电机轴12的另一端与所述的叶轮2同轴连接，所述的叶轮2与所述的电机轴12同步转动；所述的电机轴12内设有中心孔7，所述的中心孔7与所述的电机轴12同轴设置；所述的永磁铁转子1同轴设置在所述的电机轴12上，所述的防锈金属隔膜9同轴设置在所述的永磁铁转子11的外部，所述的电磁绕组定子4同轴设置在所述的防锈金属隔膜9的外部；所述的叶轮2设置在所述的蜗壳8内，所述的蜗壳8位于所述的防锈金属隔膜9的一侧，所述的中心孔7的一端位于所述的蜗壳8内，所述的中心孔7的另一端位于所述的防锈金属隔膜9内，所述的蜗壳8与所述的水箱1连通，所述的电机轴12、永磁铁转子11、防锈金属隔膜9及中心孔7形成一个环形的电机内部冷却腔道10，所述的电机内部冷却腔道10与所述的水箱1连通。

所述的中心孔7上设有多个侧孔6，所述的多个侧孔6优选为2-3个，所述的侧孔6连通所述的中心孔7与所述的电机内部冷却腔道10，形成一个回路。

所述的电机轴12上设有两个轴承5，位于所述的防锈金属隔膜9的两侧，所述的轴承5与所述的电机轴12同轴设置。

所述的轴承5通过密封环3与所述的防锈金属隔膜9密封连接。

本实用新型无需任何外界动力源与附加冷却流道，仅仅通过巧妙利用电机内部部件建立冷却系统腔道与动力源。当电机运行时，电机轴12转动，带动固定在电机轴12尾端的叶轮2，冷却液随叶轮2一起旋转。通过旋转的叶轮2把能量传给冷却液，使冷却液的动能、位能、压能增加，从蜗壳8压出进入到水箱1中，而叶轮2的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，电机内部冷却腔道10内的液体在叶轮2中心的压差作用下经中心孔被吸入蜗壳8中，从而构成了整个冷却系统回路，将电机内部的热量通过冷却液带出去，在外部的大水箱内冷却散热。

防锈金属隔膜9将电机的电气部分与冷却水完全隔离，并与电机轴12、永磁铁转子11、密封环3、中心孔7、侧孔6制造出一个电机内部冷却腔道10。并能通过金属薄壁将电磁绕组定子4产生的热量传给冷却液。中心孔7的作用是：在叶轮2旋转时，使叶轮2的中心处产生负压，将冷却液通过中心孔7从电机的冷却腔到10中不断吸出并压入水箱1，维持整个水循环系统持续工作。

本实用新型由于冷却效果明显，使得无刷电机（内部永磁体电马达）的寿命与可靠性得到很大的提高。由于无需风冷，使得无刷电机（内部永磁体电马达）结构密闭化，有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入有很强的防水性和环境适应性。并且噪音与振动也有明显的减小。

综上所述，本实用新型的冷却效果远远好于风冷，有效减少风冷叶片所产生的振动和噪音；由于无需风冷，故可将电机结构密闭化，有效抑制空气或者环境中的粉尘、油污、水等的进入、提高可靠性和环境适应性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其特征在于：包括水箱、叶轮、电磁绕组定子、蜗壳、防锈金属隔膜、永磁铁转子及电机轴；所述的电机轴的一端外接电机，所述的电机轴的另一端与所述的叶轮同轴连接，所述的叶轮与所述的电机轴同步转动；所述的电机轴内设有中心孔，所述的中心孔与所述的电机轴同轴设置；所述的永磁铁转子同轴设置在所述的电机轴上，所述的防锈金属隔膜同轴设置在所述的永磁铁转子的外部，所述的电磁绕组定子同轴设置在所述的防锈金属隔膜的外部；所述的叶轮设置在所述的蜗壳内，所述的蜗壳位于所述的防锈金属隔膜的一侧，所述的中心孔的一端位于所述的蜗壳内，所述的中心孔的另一端位于所述的防锈金属隔膜内，所述的蜗壳与所述的水箱连通，所述的电机轴、永磁铁转子、防锈金属隔膜及中心孔形成一个环形的电机内部冷却腔道，所述的电机内部冷却腔道与所述的水箱连通。

2.根据权利要求1所述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其特征在于：所述的中心孔上设有多个侧孔，所述的多个侧孔为2-3个，所述的侧孔连通所述的中心孔与所述的电机内部冷却腔道，形成一个回路。

3.根据权利要求1所述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其特征在于：所述的电机轴上设有两个轴承，位于所述的防锈金属隔膜的两侧，所述的轴承与所述的电机轴同轴设置。

4.根据权利要求3所述的基于水循环冷却的内部永磁体电马达自冷却系统，其特征在于：所述的轴承通过密封环与所述的防锈金属隔膜密封连接。