CN219420503U - 一种水冷电驱一体化水泵电机结构 - Google Patents
一种水冷电驱一体化水泵电机结构 Download PDFInfo
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Abstract
一种水冷电驱一体化水泵电机结构，包括水冷机壳、前法兰、水冷后法兰、散热鳍、驱动器、定子和转子；水冷机壳的两端分别设置前法兰和水冷后法兰组成电机壳体；转子设置在前法兰和水冷后法兰之间，定子设置在水冷壳体内侧壁上，且位于转子外侧；水冷机壳外表面设置有进水口，水冷后法兰内设置有流道，水冷机壳内侧壁内设置有流道，流道的一端与进水口连通，另一端与水冷后法兰的流道连通，驱动器安装于水冷后法兰的端部，散热鳍的一面与驱动器贴合，另一面和水冷后法兰连接。本实用新型通过对现有的现有风冷电机进行水冷化，能够通过对水冷管路重新设计，实现同时对电机及变频器的冷却，使电机获得更好的散热效果。
Description
技术领域
本实用新型永磁电机领域，具体涉及一种水冷电驱一体化水泵电机。
背景技术
水泵电机广泛的应用于工业生产及城市供水等方面，受异步电机的技术惯性影响，市面上水泵电机主要采用了同步电机加风冷的技术方案，与电机配套的驱动器的散热片与风冷机壳安装在一起，通过风扇对机壳以及驱动器散热片进行主动散热。风冷机壳以及驱动器散热片为了获得更好的散热效果就需要增大散热面积，从而导致了风冷的水泵一体机体积较大，生产成本居高不下，同时由于散热风扇旋转带来了较大的噪声。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种水冷电驱一体化水泵电机，以解决风冷的水泵一体机体积较大，生产成本居高不下，同时由于散热风扇旋转带来了较大的噪声的问题。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种水冷电驱一体化水泵电机结构，包括水冷机壳、前法兰、水冷后法兰、散热鳍、驱动器、定子和转子；水冷机壳的两端分别设置前法兰和水冷后法兰组成电机壳体；转子设置在前法兰和水冷后法兰之间，定子设置在水冷壳体内侧壁上，且位于转子外侧；水冷机壳外表面设置有进水口，水冷后法兰内设置有流道，水冷机壳内侧壁内设置有流道，流道的一端与进水口连通，另一端与水冷后法兰的流道连通，驱动器安装于水冷后法兰的端部，散热鳍的一面与驱动器贴合，另一面和水冷后法兰连接。
进一步的，水冷机壳内的流道为螺旋流道或弯折流道，水冷机壳内的流道和水冷后法兰的流道连接处设置有密封圈。
进一步的，水冷后法兰上设置有下沉槽，且下沉槽和水冷后法兰内的流道连通，散热鳍嵌套在下沉槽内，且散热鳍和下沉槽之间设置有密封圈。
进一步的，散热鳍在下沉槽内的一面设置有若干凸起。
进一步的，驱动器上设置有IGBT模块，IGBT模块与散热鳍贴合。
进一步的，前法兰上设置有角接触轴承，水冷后法兰上设置有深沟球轴承，转子设置在角接触轴承和深沟球轴承之间。
进一步的，深沟球轴承和水冷后法兰之间设置有波形弹簧。
进一步的，转子上设置有转子铁芯，转子铁芯两端分别设有前平衡环和后平衡环。
进一步的，转子与前法兰之间设置有骨架油封，前法兰上设置有轴承挡圈。
进一步的，水冷后法兰外侧设置有后盖。
与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：
本实用新型通过对现有的现有风冷电机进行水冷化，能够通过对水冷管路重新设计，实现同时对电机及变频器的冷却，使电机获得更好的散热效果，同时由于水冷化的改造取消了原有的散热筋以及驱动器地散热板，在输出性能保持不变的前提下大大降低了电机的体积，降低了生产成本。同时由于散热风扇的取消，消除了原有电机运行时风扇的风噪，降低了电机运行噪声。
附图说明
图1是所述水冷电驱一体式电机的结构图；
图2是所述水冷电驱一体式电机的外形图；
图3是本实用新型水冷机壳结构图；
图4是本实用新型水冷后法兰剖视图；
图5是本实用新型散热鳍结构图。
其中：
1、前法兰；2、水冷机壳；3、定子；4、水冷后法兰；5、散热鳍；6、驱动器；7、PCB板；8、后盖；9、波形弹簧；10、深沟球轴承；11、后平衡环；12、前平衡环；13、角接触轴承；14、骨架油封；15、轴承挡圈；16、转子。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明：
请参阅图1至图5，一种水冷电驱一体化水泵电机，包括水冷机壳2，前法兰1，水冷后法兰4，散热鳍5，驱动器6，后盖8，定子3，转子16，前轴承，后轴承等组成。所述的定子套设于定子的内孔之内，转子通过前轴承及后轴承的支撑安装于前法兰及水冷后法兰中，驱动器安装于水冷后法兰的端部。
水冷机壳2通过水冷化的设计，内部存在能够保证液体流通的通道，该流道经过仿真设计，保证了最好的散热效果。机壳的外部设置有进水口，冷却水在机壳内循环后再机壳的端部流出，流入后法兰。
两个结合面设置有密封装置，防止冷却水的泄漏。冷却水从水冷后法兰的一侧流向另一侧，中间部分有空缺的腔体。
驱动器6安装在水冷后法兰的后端部，其中驱动器上的IGBT模块为主要的发热源，通过散热鳍将IGBT模块与水冷后法兰上的空腔相结合，能够将模块的发热传导至水冷后法兰中的冷却水，从而实现对IGBT模块的散热。
散热鳍5另一面嵌入水冷后法兰的空腔之中，散热鳍与水冷后法兰之间使用密封圈密封。
转子模块包含转子轴，转子铁芯，前平衡环，后平衡环，磁钢，所述的转子铁芯内嵌有磁钢，转子铁芯中套设有转子轴，铁芯两端热套有平衡环。
通过对电机的水路进行设计，实现了对电机和变频器同时冷却，提高了冷却效率，减小了电机的体积，降低了运行时的噪声。
其中水冷机壳内部设有冷却水流动的通道，入水端通过壳体外圆预留的进水口与内部水道联通，内部水道环绕机壳外圆，能够对整个机壳进行均匀的散热；内部的通道在机壳端部的开孔相连，可以使冷却水在机壳内部循环以后从机壳的端部流出，端部的流出口设有密封圈槽，能够对水道进行密封。机壳水道经过设计和仿真，该流道具有较小的流阻及压降，能够最大化的带走机壳所产生的热量。同时内部的通道不限于折返式或螺旋水道等。
其中定子套设与机壳内部，定子与机壳之间的固定方式不限于热套、胶粘等方式，定子内部绕组预埋有限温电阻。
电机的输出轴通过安装在前法兰及水冷后法兰上的轴承支撑，能够绕着定子做旋转运动，转子铁芯套设于输出轴上，转子铁芯两端设有平衡环，能够通过增值或者去重的方式对转子进行动平衡。
由于该电机用于水泵行业，输出轴会承受一定的轴向力，所以前轴承采用了角接触球轴承，能够承受轴向向电机外的力，后轴承采用了深沟球轴承，后轴承后放置有波形弹簧，能够消除深沟球轴承的间隙，减少轴承的噪声，使其获得更好的使用效果；同时能够通过该波簧对角接触球轴承施加预紧力。
电机的前法兰通过止口与水冷机壳连接，止口上设置有密封圈，能够对电机内部进行密封，防止水分进入。
电机输出轴与前法兰之间设置有骨架油封14，能够将电机与外界进行分隔，防止外部的水分及异物进入电机。
水冷机壳内部的冷却水通过机壳端面流出后，流入水冷后法兰安装端面中的水冷通道，该水冷通道从水冷后法兰的一端流至另一端，中间部分存在一部分空腔。
驱动器的主要发热源为IGBT模块，能够安装在电机水冷后法兰上，IGBT模块的位置与水冷后法兰上的空腔相对应。
散热鳍片能够作为IGBT模块与水冷后法兰中冷却空腔的热量交换介质。散热鳍片一面光滑一面具有液体流通的路径，具有较大的换热面积，散热鳍片与驱动器的IGBT模块紧密贴合在一起，另一面凸出部分与水冷后法兰空腔相组合形成了换热通路，水冷后法兰与散热鳍片之间通过密封圈密封，从而实现了将IGBT的热量通过散热鳍片被冷却水带走。
Claims (10)
1.一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，包括水冷机壳(2)、前法兰(1)、水冷后法兰(4)、散热鳍(5)、驱动器(6)、定子(3)和转子(16)；水冷机壳(2)的两端分别设置前法兰(1)和水冷后法兰(4)组成电机壳体；转子(16)设置在前法兰(1)和水冷后法兰(4)之间，定子(3)设置在水冷机壳(2)内侧壁上，且位于转子(16)外侧；水冷机壳(2)外表面设置有进水口，水冷后法兰(4)内设置有流道，水冷机壳(2)内侧壁内设置有流道，流道的一端与进水口连通，另一端与水冷后法兰(4)的流道连通，驱动器(6)安装于水冷后法兰的端部，散热鳍(5)的一面与驱动器(6)贴合，另一面和水冷后法兰(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，水冷机壳(2)内的流道为螺旋流道或弯折流道，水冷机壳(2)内的流道和水冷后法兰(4)的流道连接处设置有密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，水冷后法兰(4)上设置有下沉槽，且下沉槽和水冷后法兰(4)内的流道连通，散热鳍(5)嵌套在下沉槽内，且散热鳍(5)和下沉槽之间设置有密封圈。
4.根据权利要求3所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，散热鳍(5)在下沉槽内的一面设置有若干凸起。
5.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，驱动器(6)上设置有IGBT模块，IGBT模块与散热鳍(5)贴合。
6.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，前法兰(1)上设置有角接触轴承(13)，水冷后法兰(4)上设置有深沟球轴承(10)，转子(16)设置在角接触轴承(13)和深沟球轴承(10)之间。
7.根据权利要求6所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，深沟球轴承(10)和水冷后法兰(4)之间设置有波形弹簧(9)。
8.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，转子(16)上设置有转子铁芯，转子铁芯两端分别设有前平衡环(12)和后平衡环(11)。
9.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，转子(16)与前法兰(1)之间设置有骨架油封(14)，前法兰(1)上设置有轴承挡圈(15)。
10.根据权利要求1所述的一种水冷电驱一体化水泵电机结构，其特征在于，水冷后法兰(4)外侧设置有后盖(8)。
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| CN202222567370.6U CN219420503U (zh) | 2022-09-27 | 2022-09-27 | 一种水冷电驱一体化水泵电机结构 |
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Publications (1)
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| CN219420503U true CN219420503U (zh) | 2023-07-25 |
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Country Status (1)
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2022
- 2022-09-27 CN CN202222567370.6U patent/CN219420503U/zh active Active
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