CN211720395U - 一种高速永磁同步电机的液冷结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速永磁同步电机的液冷结构，包括机壳、冷却管、定子铁芯、定子绕组、端盖和冷却水套，机壳内设有冷却水套，冷却水套的位置与冷却管的位置对应，定子绕组中端部绕组的中心设有冷却管，定子绕组的直线绕组外部套接定子铁芯后装入机壳，使得冷却管与冷却水套连接形成完整的冷却通道，机壳两侧分别安装一个端盖。本实用新型所述的高速永磁同步电机的液冷结构，结构简单、连接灵活，易实现。

Description

一种高速永磁同步电机的液冷结构

技术领域

本实用新型属于电机水冷系统领域，尤其是涉及一种高速永磁同步电机的液冷结构。

背景技术

电机运行时，电气损耗及机械损耗会产生大量的热，引起电机各部分升温，过高的温度可能会造成电机绕组烧毁、硅钢片磁导下降，永磁体失磁等危险。目前水冷方式大多数为在机壳与铁芯相近的部位采用嵌入冷却水管、铸造成型、机加组装等工艺制造，其冷却水路大多数为S型和螺旋形两种或这两种的变形。机壳中布置冷却水套，与铁芯接触面积大，冷却效果优异，但是对端部绕组无法进行直接冷却。由于电机端部绕组发热较大，现有技术中对端部绕组直接冷却的有喷淋冷却、浸没液冷等方式，是对端部绕组直接有效的冷却方式，但是系统复杂，并且给电机维修带来诸多麻烦；而其他的方式，比如风冷，对端部绕组的冷却能力有限，造成电机端部绕组温升较大，影响电机的稳定性。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种高速永磁同步电机的液冷结构，以提供一种结构简单、具有高效散热功能的同步电机的液冷结构。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种高速永磁同步电机的液冷结构，包括机壳、冷却管、定子铁芯、定子绕组、端盖和冷却水套，机壳内设有冷却水套，冷却水套的位置与冷却管的位置对应，定子绕组中端部绕组的中心设有冷却管，定子绕组的直线绕组外部套接定子铁芯后装入机壳，使得冷却管与冷却水套连接形成完整的冷却通道，机壳两侧分别安装一个端盖。

进一步的，所述冷却管为C型圆管或方管。

进一步的，所述冷却管的材质为绝缘高导热材料或铜或者不锈钢。

进一步的，所述当冷却管的材质为铜或者不锈钢时，冷却管的表面无间断缠绕绝缘材料，端部绕组各相之间通过绝缘纸进行隔离，并且通过浸漆，消除冷却管与端部绕组之间的缝隙。

进一步的，所述冷却管与机壳水套之间串联连接或并联连接。

进一步的，所述冷却水套为螺旋形。

进一步的，所述冷却水套是S型水道。

进一步的，所述冷却管外露部分采用波纹管样式。

进一步的，所述冷却水套接口处安装无泄漏快速插头，将冷却管的直管段插入无泄漏快速插头的接头，实现冷却管与机壳冷却水套之间的连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的高速永磁同步电机的液冷结构具有以下优势：

(1)本实用新型所述的高速永磁同步电机的液冷结构，有效的减小电机的主要发热部件绕组和铁芯，与冷源之间的热阻，极大提高了散热效率，有效控制端部绕组的温升，大大提高散热能力，有助于进一步提高电机的功率密度。

(2)本实用新型所述的高速永磁同步电机的液冷结构，结构简单、连接灵活，易实现。

附图说明

构成本实用新型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。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的高速永磁同步电机的液冷结构的侧剖图；

图2为本实用新型实施例所述的高速永磁同步电机的液冷结构的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的高速永磁同步电机的液冷结构的截面图。

附图标记说明：

1-机壳；2-冷却管；21-冷却液入口；22-冷却液出口；3-定子铁芯；4- 定子绕组；41-直线绕组；42-端部绕组；5-端盖；6-冷却水套，箭头-液体流动方向。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种高速永磁同步电机的液冷结构，如图1至图3所示，包括机壳1、冷却管2、定子铁芯3、定子绕组4、端盖5和冷却水套6，机壳1内设有冷却水套6，冷却水套6的位置与冷却管2的位置对应，定子绕组4中端部绕组42的中心设有冷却管2，定子绕组4的直线绕组41外部套接定子铁芯3 后装入机壳1，使得冷却管2与冷却水套6连接形成完整的冷却通道，机壳 1两侧分别安装一个端盖5。该方案更适用于高功率密度的电机。

冷却管2为C型圆管或方管，冷却管2的横截面为圆形。

冷却管2材质为绝缘高导热材料或铜或者不锈钢。

当冷却管2的材质为铜或者不锈钢时，冷却管2的表面无间断缠绕绝缘材料，端部绕组42各相之间通过绝缘纸进行隔离，并且通过浸漆，消除冷却管2与端部绕组42之间的缝隙，保证电气绝缘性能，同时减少冷却管2 与端部绕组之间的导热热阻。

预埋冷却管2的具体过程为：在电机定子下线的时候，将冷却管2插入端部绕组42内，然后进行端部绕组42的整形，固定冷却管2，尽量确保冷却管2处于端部绕组42中心。

冷却管2与机壳水套6之间串联连接或并联连接，冷却管2也可以单独冷却，确保良好的冷却效率。

冷却水套6为螺旋形，在机壳1铸造时加工成型。冷却水套6是S型水道。冷却水套6的横截面可以是矩形、梯形等形状。

冷却管2外露部分采用波纹管样式，方便与冷却水套6的连接。冷却管 2与冷却水套6之间可以使用焊接来完成管路的连接，也可使用洛克环来进行管路连接。另外也可以在机壳冷却水套6接口处安装无泄漏快速插头，将冷却管2的直管段插入无泄漏快速插头的接头，实现冷却管2与机壳冷却水套6之间的连接。

一种高速永磁同步电机的液冷结构的工作原理为：

通过外部水泵向伸出机壳的冷却管的冷却液入口21通入冷却液，冷却液经冷却管2沿圆周方向流通，后流经机壳冷却水套6，再进入另一侧冷却管2内，对定子铁芯3和端部绕组42进行有效冷却后，从另一侧冷却管2 的冷却液出口22流出电机机壳1，完成完整的冷却循环。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，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 (9)

1.一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：包括机壳、冷却管、定子铁芯、定子绕组、端盖和冷却水套，机壳内设有冷却水套，冷却水套的位置与冷却管的位置对应，定子绕组中端部绕组的中心设有冷却管，定子绕组的直线绕组外部套接定子铁芯后装入机壳，使得冷却管与冷却水套连接形成完整的冷却通道，机壳两侧分别安装一个端盖。

2.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却管为C型圆管或方管。

3.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却管的材质为绝缘高导热材料或铜或者不锈钢。

4.根据权利要求3所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：当冷却管的材质为铜或者不锈钢时，冷却管的表面无间断缠绕绝缘材料，端部绕组各相之间通过绝缘纸进行隔离，并且通过浸漆，消除冷却管与端部绕组之间的缝隙。

5.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却管与机壳水套之间串联连接或并联连接。

6.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却水套为螺旋形。

7.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却水套是S型水道。

8.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却管外露部分采用波纹管样式。

9.根据权利要求1所述的一种高速永磁同步电机的液冷结构，其特征在于：冷却水套接口处安装无泄漏快速插头，将冷却管的直管段插入无泄漏快速插头的接头，实现冷却管与机壳冷却水套之间的连接。

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