CN205960857U - 一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构 - Google Patents

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邓仁杰
项海铭
魏庆
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洪申平
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一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,具有前轴向轴承、前叶轮推力盘、前径向轴承、机壳、定子、转子、后径向轴承、后叶轮推力盘、后轴向轴承,机壳具有散热翅片、机壳通风孔结构,定子具有定子与机壳间风道、定子轴向通风孔、定子径向风道及定子与转子间气隙结构。由前叶轮推力盘与所述后叶轮推力盘运转形成风压,冷却空气自机壳通风孔进入定子径向风道中,一部分流经定子与转子间气隙,一部分流经定子轴向通风孔,其余流经定子与机壳间风道,之后气流汇合经前叶轮推力盘与所述后叶轮推力盘抽吸排出电机。本实用新型采用叶轮推力盘省去了相应风机,简化了电机的散热结构,并且结合了轴向通风与径向通风的优先,提高了散热效率。

Description

一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构
技术领域
[0001] 本实用新型涉及磁悬浮电机,特别是一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构。背景技术
[0002] 电机运行时,电气损耗与机械损耗会产生热量,由此导致电机各部分温升。过高的温升有可能导致电机绕组烧毁、硅钢片磁导下降、永磁体失磁等,电机散热对电机的稳定运行起着至关重要的作用。
[0003] 申请号为CN201320541108.2,申请日为2013.09.02,名称为一种磁悬浮永磁同步高速电机的中国实用新型专利公开了一种磁悬浮永磁同步高速电机,其通过将电机定子铁心分段处理,留出散热通风道,电机转子上位于定子铁心的两侧设置有风扇叶,依靠旋转风扇叶产生抽、吹风量,对磁悬浮永磁同步高速电机进行强制排风、冷却。但是该专利只通过定子与转子间的间隙实现定子的轴向及径向冷却,对定子内部的冷却效果较差,造成定子冷却不均匀。实用新型内容
[0004] 本实用新型通过设置机壳通风孔,定子与转子间气隙,定子径向风道结构,定子与机壳间风道,定子与转子间气隙及定子轴向通风孔结构,构造轴向通风与径向通风同时运作的一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构。
[0005] 为了解决上述问题,本实用新型提出的一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构。
[0006] 本实用新型所采用的技术方案是:
[0007] —种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,具有机壳及定子,所述机壳设置散热翅片及机壳通风孔结构,机壳通风孔位置与所述定子位置对应;所述定子具有定子铁芯, 所述定子铁芯分段,段与段的间隙构成定子径向风道,用于定子径向通风,定子铁芯还设置有定子与机壳间风道、定子轴向通风孔及定子与转子间气隙,用于定子轴向通风;所述定子与机壳间风道位于定子铁芯外圆部位,所述定子与转子间气隙位于定子铁芯内圆部位,所述定子轴向通风孔位于定子与机壳间风道及定子与转子间气隙之间。
[0008] 优选地,所述散热翅片散热翅片与定子位置对应,散热翅片为环形或者为长条形, 散热翅片沿电机轴向布置,增大散热面积,实现强迫风冷功能,用于与定子风道对齐。
[0009] 优选地,所述机壳通风孔位于散热翅片之间,用于机壳内部通风,起到强迫风冷作用。
[0010] 优选地,所述定子铁芯每段轴向并排布置,用于径向冷却定子。[〇〇11] 优选地,所述机壳通风孔与所述定子径向风道对齐,用于风道畅通,增大风量。
[0012] 优选地,所述定子与机壳间风道的结构为槽道结构,用于轴向冷却定子。
[0013] 优选地,所述定子轴向通风孔的结构为轴向通孔,定子轴向通风孔为圆形孔,形成定子轴向通风孔,用于轴向冷却定子。
[0014] 优选地,所述定子还具有定子绕组,所述定子与转子间气隙由所述定子铁芯内圆部的槽口与所述定子绕组的间隙构成,用于轴向冷却定子及转子。
[0015] 优选地,还包括前叶轮推力盘、前轴向轴承、后叶轮推力盘及后轴向轴承,所述前叶轮推力盘背风侧与前轴向轴承接邻并套装在转子上,结构为开放式叶轮或者闭式叶轮, 所述后叶轮推力盘背风侧与后轴向轴承接邻并套装在转子上,结构为开放式叶轮或者闭式叶轮,用于将抽取冷空气及排出热空气。
[0016] 优选地,所述前叶轮推力盘由导磁材料制成,所述后叶轮推力盘由导磁材料制成, 所述后轴向轴承的类型为磁悬浮轴承,所述前轴向轴承的类型为磁悬浮轴承,由于抵消转子轴向力。
[0017] 本实用新型同现有技术相比具有以下优点及效果:
[0018] 1、本实用新型能够使冷却空气从轴向与径向均匀地流过定子,提高电机的散热效率,降低电机温升,保证电机能够长时间稳定运行。同时简化了电机散热结构,减轻了电机重量与机械损耗。
[0019] 2、本实用新型通过设置磁悬浮轴承及磁性叶轮,运用叶轮与轴承间的相互作用力,保证转子在高速旋转时,可以抵消转子的轴向力,使转子运动平稳。
[0020] 3、本实用新型通过设置定子与机壳间风道、定子轴向通风孔、定子与转子间气隙及定子径向风道,多风道对定子及转子进行冷却,提高散热效率,冷却效果得到提升。附图说明
[0021] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。[0〇22]图1为本实用新型的结构不意图。
[0023]图2为本实用新型的定子轴向通风孔结构示意图。[〇〇24] 标号说明:[〇〇25] 1前轴向轴承;2前叶轮推力盘;3前径向轴承;4机壳;5散热翅片;[〇〇26] 6机壳通风孔;7定子;8转子;9后径向轴承;10后叶轮推力盘;[〇〇27] 11后轴向轴承;12定子与机壳间风道;13定子轴向通风孔;
[0028] 14定子径向风道;15定子与转子间气隙;16定子绕组。具体实施方式
[0029] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0030] 实施例1:如图1至2所示,本实施例是一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,包括前轴向轴承1、前叶轮推力盘2、前径向轴承3、机壳4、散热翅片5、机壳通风孔6、定子 7、转子8、后径向轴承9、后叶轮推力盘10及后轴向轴承11。
[0031] 定子7开有定子与机壳间风道12,定子7轴向分5段,每段轴向并排布置,形成定子径向风道14,定子7开有2个圆形定子轴向通风孔13,定子轴向通风孔13可以增加定子7内部风道的换热面积,加强对定子7的冷却效果。机壳4上开有7个与定子径向风道14对齐的机壳通风孔6,机壳4中段安装有6个散热翅片5,散热翅片5为环形,沿电机轴向布置,冷却空气在进入电机内部时会经过机壳4中段外圈的散热翅片5,起到强迫冷却的效果,进一步增大了电机的整体换热面积。转子8由4个磁悬浮轴承支撑,所述轴承分别为前径向轴承3、前轴向轴承1、后轴向轴承11、后径向轴承9。前叶轮推力盘2背风侧与前轴向轴承1接邻并套装在转子8上,后叶轮推力盘10背风侧与后轴向轴承11接邻并套装在转子8上,前叶轮推力盘2与后叶轮推力盘10由导磁材料制成,前叶轮推力盘2与后叶轮推力盘10均为开放式叶轮。轴向磁悬浮轴承由环形电磁铁组成。当转子8受到外部轴向力时,通过控制轴向磁悬浮轴承内环形电磁铁对叶轮推力盘的吸力,提供反向的轴向力,阻止转子8的轴向移动,从而保护电机。转子8与定子7间形成定子与转子间气隙15,加大流过定子7与转子8表面间的风量,加强对转子8表面的冷却。[〇〇32]运行过程中,由前叶轮推力盘2与后叶轮推力盘10运转形成风压,冷却空气自机壳通风孔6进入定子径向风道14中,一部分流经定子与转子间气隙15,一部分流经定子轴向通风孔13,其余流经定子与机壳间风道12,之后气流汇合经前叶轮推力盘2与后叶轮推力盘10 抽吸排出电机,完成整个散热过程。
[0033]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,具有机壳及定子,所述机 壳设置散热翅片及机壳通风孔结构,机壳通风孔位置与所述定子位置对应;所述定子具有 定子铁芯,所述定子铁芯分段,段与段的间隙构成定子径向风道,用于定子径向通风,定子 铁芯还设置有定子与机壳间风道、定子轴向通风孔及定子与转子间气隙,用于定子轴向通 风;所述定子与机壳间风道位于定子铁芯外圆部位,所述定子与转子间气隙位于定子铁芯 内圆部位,所述定子轴向通风孔位于定子与机壳间风道及定子与转子间气隙之间。
2.根据权利要求1所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述散 热翅片与定子位置对应,散热翅片为环形或者为长条形,散热翅片沿电机轴向布置。
3.根据权利要求2所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述机 壳通风孔位于散热翅片之间。
4.根据权利要求2所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述定 子铁芯每段轴向并排布置。
5.根据权利要求4所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述机 壳通风孔与所述定子径向风道对齐。
6.根据权利要求1所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述定 子与机壳间风道的结构为槽道结构。
7.根据权利要求1所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述定 子轴向通风孔的结构为轴向通孔,定子轴向通风孔为圆形孔。
8.根据权利要求1所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述定 子还具有定子绕组,所述定子与转子间气隙由所述定子铁芯内圆部的槽口与所述定子绕组 的间隙构成。
9.根据权利要求1所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,还包括 前叶轮推力盘、前轴向轴承、后叶轮推力盘及后轴向轴承,所述前叶轮推力盘背风侧与前轴 向轴承接邻并套装在转子上,结构为开放式叶轮或者闭式叶轮,所述后叶轮推力盘背风侧 与后轴向轴承接邻并套装在转子上,结构为开放式叶轮或者闭式叶轮。
10.根据权利要求9所述的带两叶轮的磁悬浮电机纯风冷散热结构,其特征在于,所述 前叶轮推力盘由导磁材料制成,所述后叶轮推力盘由导磁材料制成,所述后轴向轴承的类 型为磁悬浮轴承,所述前轴向轴承的类型为磁悬浮轴承。
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