CN216699740U - 一种永磁电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种永磁电机，包括壳体和设置在壳体内的定子、转子、绕组以及永磁体，定子的外部设置有螺旋形的散热导管，散热导管为金属管，散热导管内用于通入冷却介质，永磁电机还包括固定在定子外表面上的导热绝缘套，所述散热导管缠绕在导热绝缘套的外部。导热绝缘套具备导热和绝缘的性能，既能将电机的热量导出，方便散热导管对电机进行散热，防止永磁材料高温“失磁”，又可以作为绝缘件隔设在金属的散热导管和定子之间，防止发生漏电，提高电机的使用安全性。此外，导热绝缘套避免了定子和散热导管直接接触，起缓冲和减震作用，减少了定子和散热导管的磨损，提高了永磁电机的安全性和使用寿命。

Description

一种永磁电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种永磁电机。

背景技术

由于稀土永磁材料的磁性能优异，它经过充磁后不再需要外加能量就能建立很强的永久磁场，用来替代传统电机的电励磁场所制成的永磁电机不仅效率高，而且结构简单、运行可靠，功率密度高，还可做到体积小、重量轻。目前，大功率永磁电机存在以下缺点：一、大功率电机升温快，仅靠散热风扇散热效果欠佳，容易产生失磁，降低电机性能；二、大功率电机由于采用风扇散热噪音大、震动强且易积累灰尘，影响电机寿命。

对此，授权公告号为CN209488337U的中国实用新型专利公开了一种小型永磁中频液冷式电机，包括壳体、分别设置于壳体内部的定子、转子和冷却水套，定子包括定子铁芯和电枢绕组，转子包括转子铁芯和永磁体。冷却水套包括冷却水管，冷却水管与发电机组冷却循环系统连接，冷却水管螺旋设置于定子外表面，在水泵的带动下对电机进行散热。

上述专利中采用冷却水管直接缠绕在定子外表面，利用冷却水对电机进行散热，取消了风扇，可以改善散热性能，减少噪音。但是，由于仅靠冷却水管进行散热，因此通常情况下，需要采用金属水管这种导热性能比较好的冷却水管，而金属水管直接缠绕在定子外表面时，第一，很难实现紧密的贴合，影响散热效果；第二，金属水管和定子直接接触，可能会发生漏电，影响电机的使用安全性；第三，金属水管和定子直接接触，在使用过程中的震动会导致磨损加剧，对定子造成磨损的同时，金属水管也容易漏水，会降低永磁电机的安全性和使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种永磁电机，以解决现有永磁电机高速运转过程中永磁材料发热造成的失磁问题，以及当采用金属冷却水管直接缠绕在定子外表面时，难以实现紧密贴合导致散热效果不理想、存在漏电隐患以及定子和金属水管震动磨损导致永磁电机安全性和使用寿命降低的问题。

为实现上述目的，本实用新型中的永磁电机采用如下技术方案：

一种永磁电机，包括壳体和设置在壳体内的定子、转子、绕组以及永磁体，定子的外部设置有螺旋形的散热导管，散热导管为金属管，散热导管内用于通入冷却介质，永磁电机还包括固定在定子外表面上的导热绝缘套，所述散热导管缠绕在导热绝缘套的外部。

上述技术方案的有益效果在于：本实用新型的永磁电机还包括固定在定子外表面上的导热绝缘套，散热导管缠绕在导热绝缘套的外部，导热绝缘套具备导热性能，可以有效地将电机的热量导出，方便散热导管对电机进行散热，保证散热效果，解决现有永磁电机高速运转过程中永磁材料发热造成的失磁问题；同时，导热绝缘套还具备绝缘性能，解决了散热导管与定子直接接触而导致存在漏电隐患的问题，保证了电机的使用安全性；此外，导热绝缘套隔设在定子和散热导管之间，避免定子和散热导管直接接触，进而避免使用过程中的震动导致定子和散热导管磨损加剧，解决震动磨损导致永磁电机安全性和使用寿命降低的问题。

进一步地，导热绝缘套为具有弹性的弹性导热绝缘套。

上述技术方案的有益效果在于：导热绝缘套具有弹性，可以起到一定的缓冲减震作用，减少定子和散热导管的磨损，提高电机使用寿命。

进一步地，所述导热绝缘套为硅脂套。

上述技术方案的有益效果在于：硅脂套使用效果好，成本低。

进一步地，导热绝缘套的外表面上设置有螺旋形的凹槽，散热导管嵌设在凹槽内。

上述技术方案的有益效果在于：螺旋形的凹槽可以避免散热导管窜动，同时也可以增大与散热导管之间的接触面积，提高散热效果。

进一步地，凹槽的截面呈圆弧形，散热导管为圆管。

上述技术方案的有益效果在于：结构简单，方便加工制造。

进一步地，相邻两圈凹槽之间的间距满足相邻两圈散热导管之间紧贴布置。

上述技术方案的有益效果在于：使散热导管的总长达到最大，延长了冷却介质的流通路径，可以提高散热效果。

进一步地，散热导管为铜管。

上述技术方案的有益效果在于：铜管导热效果好，可以提高散热效果。

进一步地，散热导管为铝管。

上述技术方案的有益效果在于：铝管导热效果好，成本低，重量轻。

进一步地，导热绝缘套粘贴固定在定子外表面上。

上述技术方案的有益效果在于：方便导热绝缘套的安装固定，能够保证导热绝缘套与定子外表面的贴合程度，保证散热效果。

进一步地，散热导管的螺旋轴线沿上下方向延伸，散热导管的上端设置有出水管段，散热导管的下端设置有进水管段，所述的壳体上设置有与出水管段连通的出水口以及与进水管段连通的进水口。

上述技术方案的有益效果在于：进水管段和出水管段方便进水和出水，也方便与壳体上的进水口和出水口进行连接，且进水管段在下，出水管段在上，使得冷却介质可以充满管道，达到良好的冷却效果。

附图说明

图1为本实用新型中永磁电机的局部结构图；

图2为图1中导热绝缘套的结构图；

图3为图1中散热导管的结构图。

图中：1、转子；2、三相绕组；3、定子；4、导热绝缘套；41、凹槽；5、散热导管；51、出水管段；52、进水管段。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明了，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，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型中永磁电机的一个实施例如图1所示，包括壳体(图中未示出)和设置在壳体内的定子3、转子1、三相绕组2以及永磁体(图中未示出)，这些部件的结构和布置形式与现有技术相同，本实用新型中不再过多介绍。其中，本实施例中的永磁体是由稀土永磁材料制成，也即本实施例中的永磁电机是一种稀土永磁电机。

如图1所示，定子3的外部设置有螺旋形的散热导管5，散热导管5为金属管，具体可以是铜管或者铝管，可根据不同的使用环境进行选择。散热导管5的螺旋轴线沿上下方向延伸，散热导管5的上端设置有出水管段51，下端设置有进水管段52，出水管段51和进水管段52均为直管，永磁电机的壳体上设置有与出水管段51连通的出水口以及与进水管段52连通的进水口，以便向散热导管5内通入冷却介质，对电机进行散热。冷却介质可以是液氮、油、水等，冷却介质在散热导管5内部螺旋式流动充满管道，电机需外接冷却水箱，进行循环制冷，快速降温。

本实用新型的永磁电机还包括固定在定子3外表面上的导热绝缘套4，上述的散热导管5缠绕在导热绝缘套4的外部。导热绝缘套4为具有弹性的弹性导热绝缘套，具体地，导热绝缘套4为硅脂套，采用硅脂套作为导热绝缘套，一方面利用了硅脂套优异的导热性能，可以将电机的热量导出，方便散热导管5对电机进行散热，保证散热效果，解决现有永磁电机高速运转过程中永磁材料发热造成的失磁问题。另一方面利用了硅脂套优异的绝缘性能，解决了散热导管与定子直接接触而导致存在漏电隐患的问题，保证了电机的使用安全性。再一方面，硅脂套隔设在定子3和散热导管5之间，避免定子3和散热导管5直接接触，硅脂套的弹性比较好，可以起到一定的缓冲减震作用，避免使用过程中的震动导致定子3和散热导管5磨损加剧，提高电机安全性和使用寿命。

此外，导热绝缘套4直接粘贴固定在定子3的外表面上，方便导热绝缘套4的安装固定，能够保证导热绝缘套4与定子3外表面的贴合程度，保证散热效果。另外，如图2所示，导热绝缘套4的外表面上设置有螺旋形的凹槽41，散热导管5嵌设在凹槽41内，且凹槽41的截面呈圆弧形，散热导管5为圆管。同时结合图3所示，相邻两圈凹槽41之间的间距满足相邻两圈散热导管5之间紧贴布置，从而增大了散热导管5与导热绝缘套4之间的接触面积，使散热导管5的总长达到最大，延长了冷却介质的流通路径，可以提高散热效果。并且，散热导管5嵌设在凹槽41内，可以起到较好的定位作用，避免散热导管5窜动，保证电机使用性能。

本实用新型的永磁电机不但取消了散热风扇，降低了噪音和震动，减少了灰尘的产生，同时取消了需要配套散热风扇设置的通风结构，使电机结构更加简单，强度更佳。本实用新型采用导热绝缘套和散热导管相结合的方式不但大大提高了散热效率，而且可以降低永磁体失磁风险。

在永磁电机的其他实施例中：当电机横置使用时，散热导管的螺旋轴线是水平延伸的，此时进水管段和出水管段在水平方向上布置。

在永磁电机的其他实施例中：当散热导管的螺旋轴线沿上下方向延伸时，也可以在散热导管的上端设置进水管段，在散热导管的下端设置出水管段。

在永磁电机的其他实施例中：导热绝缘套也可以通过螺钉或者抱箍固定在定子外表面上。

在永磁电机的其他实施例中：散热导管也可以是钢管。

在永磁电机的其他实施例中：相邻两圈散热导管之间可以不是紧贴的，而是具有间隔，此时相邻两圈凹槽之间的间距稍微大一些。

在永磁电机的其他实施例中：导热绝缘套外表面上的凹槽可以不是弧形槽，而是截面为矩形的凹槽，此时散热导管为方管。

在永磁电机的其他实施例中：导热绝缘套的外表面上不设置凹槽，散热导管直接缠绕在导热绝缘套外部。

在永磁电机的其他实施例中：当导热绝缘套具有弹性时，导热绝缘套也可以是硅胶套。

在永磁电机的其他实施例中：导热绝缘套可以不具有弹性，例如是石墨套或者环氧树脂套。

在永磁电机的其他实施例中：永磁体也可以是由铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金或者永磁铁氧体制成。

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，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种永磁电机，包括壳体和设置在壳体内的定子(3)、转子(1)、绕组以及永磁体，定子(3)的外部设置有螺旋形的散热导管(5)，散热导管(5)为金属管，散热导管(5)内用于通入冷却介质，其特征在于：永磁电机还包括固定在定子(3)外表面上的导热绝缘套(4)，所述散热导管(5)缠绕在导热绝缘套(4)的外部。

2.根据权利要求1所述的永磁电机，其特征在于：导热绝缘套(4)为具有弹性的弹性导热绝缘套。

3.根据权利要求2所述的永磁电机，其特征在于：所述导热绝缘套(4)为硅脂套。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的永磁电机，其特征在于：导热绝缘套(4)的外表面上设置有螺旋形的凹槽(41)，散热导管(5)嵌设在凹槽(41)内。

5.根据权利要求4所述的永磁电机，其特征在于：凹槽(41)的截面呈圆弧形，散热导管(5)为圆管。

6.根据权利要求4所述的永磁电机，其特征在于：相邻两圈凹槽之间的间距满足相邻两圈散热导管之间紧贴布置。

7.根据权利要求1～3任意一项所述的永磁电机，其特征在于：散热导管(5)为铜管。

8.根据权利要求1～3任意一项所述的永磁电机，其特征在于：散热导管(5)为铝管。

9.根据权利要求1～3任意一项所述的永磁电机，其特征在于：导热绝缘套(4)粘贴固定在定子(3)外表面上。

10.根据权利要求1～3任意一项所述的永磁电机，其特征在于：散热导管(5)的螺旋轴线沿上下方向延伸，散热导管(5)的上端设置有出水管段(51)，散热导管(5)的下端设置有进水管段(52)，所述的壳体上设置有与出水管段(51)连通的出水口以及与进水管段(52)连通的进水口。

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