CN220732449U - 一种高速磁悬浮电机及电机定子的水冷结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速磁悬浮电机及电机定子的水冷结构，包括水冷管体以及开设于定子铁心外圆上的冷却安装通道，水冷管体能够镶入冷却安装通道内，水冷管体内用于通入冷却循环水。该水冷结构通过水冷管体够卡合镶入冷却安装通道内，并于水冷管体内通入冷却循环水，实现了对电机发热部位定子铁心进行直接冷却，冷却效果好。且相比现有的水冷方式，无需采用水冷机壳或增加具有螺旋状流道的水冷管道，仅对定子铁心开槽并内嵌水冷管体即可实现快速安装或拆卸，对原有整体结构改变小，结构简单且成本低下，装拆方便，能够有效降低研发成本且便于产品后期优化。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机散热技术领域，尤其涉及一种高速磁悬浮电机及电机定子的水冷结构。
背景技术
现阶段磁悬浮电机已经广泛应用于工业生产中，磁悬浮电机是一种新型技术，具体应用于磁悬浮鼓风机、磁悬浮压缩机等诸多领域，普通的磁悬浮电机的工作转速在30000rpm-60000rpm，高速的磁悬浮电机的工作转速能达到80000rpm以上，由于高速磁悬浮电机的超高转速，导致磁悬浮电机在工作时会产生极多热量。也即，高速磁悬浮永磁电机功率密度高，体积小，频率高，铁耗巨大，因此电机定子单位体积发热量大。
为解决发热问题，通常定子采用水冷方式能满足电机温升要求。如果用水冷机壳，因水冷机壳模具价格较高，磁悬浮电机特点是型号多、而每个型号量都不大，全部开水冷机壳模，研发成本必然很高，且产品后期优化余地小。可参阅专利202222021418.3，其公开了一种磁悬浮水蒸汽压缩机电机冷却系统，所述定子组件的外侧设置有水冷仓，所述水冷仓的进液口管接头和出液口管接头通过水管与外部的水冷机连接，工作中水冷机的水泵为液体提供动力，水冷仓中的液体通过出液口管接头和水管进入水冷机中，液体在水冷机中经过冷却后又通过进液口管接头和水管进入水冷仓中，如此循环工作。又如专利202021830314.1，其公开了一种新型磁悬浮电机的冷却系统，具体公开所述水冷装置包括设置在定子与外壳之间的水冷管道，所述水冷管道设置在定子的外部并与外壳之间密封连接；所述水冷管道的外圆周上设置有用于增大散热面积的螺旋形散热片，水冷管道的管壁内设置有冷却流道，所述冷却流道在水冷管道的管壁内沿螺旋形散热片呈螺旋状设置。由此可见，现有技术要么采用水冷机壳，要么增加具有螺旋状流道的水冷管道的水冷方式，其均会改变原有磁悬浮电机内部结构布局且无法通用化布局，也就提高研发成本且产品后期优化余地小。
实用新型内容
有鉴于此，有必要提供一种高速磁悬浮电机及电机定子的水冷结构，用以解决现有的水冷方式散热均会改变原有磁悬浮电机内部结构布局且无法通用化布局，提高研发成本且产品后期优化余地小的技术问题。
一种电机定子的水冷结构，包括：水冷管体以及开设于定子铁心外圆上的冷却安装通道，所述水冷管体能够穿设或镶入冷却安装通道内，所述水冷管体内用于通入冷却循环水。
优选地，所述定子铁心包括多个叠层设置的铁心冲片，所述铁心冲片的外圆沿轴向环绕且间隔开设有多个U型槽，多个叠层设置的U型槽形成多个长条状冷却安装通道，所述水冷管体呈S状盘绕且卡合镶设于多个长条状冷却安装通道。
优选地，水冷管体为紫铜管，所述紫铜管嵌入长条状冷却安装通道的区段能够经由橡皮锤锤击嵌入。
优选地，所述铁心冲片的外圆沿轴向等间隔开设有多个U型槽。
优选地，所述U型槽的个数范围为34至40个。
优选地，所述U型槽的深度为9.75mm；所属紫铜管的外径为8mm。
还包括冷却水箱、循环泵、冷却器，所述冷却水箱出水端经由管路依次连通循环泵、冷却器、水冷管体的进水口，所述水冷管体的出水口经由管路连通冷却水箱的回水端。
优选地，所述定子铁心包括多个叠层设置的铁心冲片，所述铁心冲片的外圆沿轴向环绕且间隔开设有多个孔，多个叠层设置孔形成多个管状冷却安装通道，所述水冷管体呈S状穿设安装于多个管状冷却安装通道。
优选地，所述铁心冲片的外圆沿轴向等间隔开设有多个孔。
一种高速磁悬浮电机，包括所述的水冷结构。
本实用新型提供的高速磁悬浮电机及电机定子的水冷结构，通过水冷管体够穿设或镶入冷却安装通道内，并于水冷管体内通入冷却循环水，实现了对电机发热部位定子铁心进行直接冷却，冷却效果好。且相比现有的水冷方式，无需采用水冷机壳或增加具有螺旋状流道的水冷管道，仅对定子铁心开槽或开孔并内嵌水冷管体即可实现快速安装或拆卸，对原有整体结构改变小，结构简单且成本低下，装拆方便，能够有效降低研发成本且便于产品后期优化。
附图说明
图1为本实用新型中电机定子的水冷结构的结构示意图；
图2为图1中A区域的放大图；
图3为本实用新型中电机定子的水冷结构中铁心冲片的结构示意图；
图4为本实用新型中电机定子的水冷结构的定子铁心镶设水冷管体的展开示意图。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1至图4所示，提供了一种电机定子的水冷结构，涉及电机散热技术领域，通过定子铁心300外圆上开始冷却安装通道20，水冷管体够穿设或镶入冷却安装通道内，并于水冷管体10内通入冷却循环水，实现了对电机发热部位定子铁心进行直接冷却。
电机定子的水冷结构包括：水冷管体10以及开设于定子铁心外圆上的冷却安装通道20，所述水冷管体10能够卡合镶入冷却安装通道20内，所述水冷管体10内用于通入冷却循环水。
本实施例中，所述定子铁心300包括多个叠层设置的铁心冲片30，所述铁心冲片30的外圆沿轴向环绕且间隔开设有多个U型槽31，多个叠层设置的U型槽31形成多个长条状冷却安装通道，所述水冷管体10呈S状盘绕且卡合镶设于多个长条状冷却安装通道。具体地说，采用该实施方式，由于仅对铁心冲片30进行了冲槽改进，无需定子铁心成型后增加开槽工序，能够降低加工成本，且将水冷管体10呈S状盘绕且卡合镶设于多个长条状冷却安装通道，实现了对定子铁心300的直接接触且均匀降温，提高了换热效率，装拆快捷方便。
作为一较佳实时方式，水冷管体10优选为紫铜管，所述紫铜管嵌入长条状冷却安装通道的区段能够经由橡皮锤锤击嵌入，用橡皮锤锤击后能使得紫铜管与定子铁心U型槽很好的贴合。
实际应用中，所述铁心冲片30的外圆沿轴向等间隔开设有多个U型槽31。所述U型槽的个数范围为34至40个。所述U型槽的深度为9.75mm，U型槽31的宽度为8.5mm；所属紫铜管的外径为8mm(按照GB/T18033-2007选取)。
可以理解，水冷结构还包括冷却水箱、循环泵、冷却器(由于其为水冷的常规结构，图中未示出)，所述冷却水箱出水端经由管路依次连通循环泵、冷却器、水冷管体10的进水口，所述水冷管体10的出水口经由管路连通冷却水箱的回水端。
在另一实施方式中，所述定子铁心包括多个叠层设置的铁心冲片31，所述铁心冲片31的外圆沿轴向环绕且间隔开设有多个孔，多个叠层设置孔形成多个管状冷却安装通道，所述水冷管体10呈S状穿设安装于多个管状冷却安装通道，其中水冷管体优选为柔性材质水冷管体。该方式中，铁心冲片31以开孔的设置方式，能够将水冷管体10以S状穿设于各个相邻的冷却安装通道，提高了稳定度。作为一较佳实时方式，所述铁心冲片的外圆沿轴向开设的多个孔等间隔设置。
本实用新型还提供一种高速磁悬浮电机，包括所述的水冷结构。
本实用新型提供的高速磁悬浮电机及电机定子的水冷结构，通过水冷管体10够卡合镶入冷却安装通道内，并于水冷管体10内通入冷却循环水，实现了对电机发热部位定子铁心300进行直接冷却，冷却效果好。且相比现有的水冷方式，无需采用水冷机壳或增加具有螺旋状流道的水冷管道，仅对构成定子铁心的铁心冲片开槽或开孔并内嵌水冷管体即可实现快速安装或拆卸，对原有整体结构改变小，结构简单且成本低下，装拆方便，能够有效降低研发成本且便于产品后期优化。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种电机定子的水冷结构，其特征在于，包括：水冷管体以及开设于定子铁心外圆上的冷却安装通道，所述水冷管体能够穿设或镶入冷却安装通道内，所述水冷管体内用于通入冷却循环水；所述定子铁心包括多个叠层设置的铁心冲片，所述铁心冲片的外圆沿轴向环绕且间隔开设有多个U型槽，多个叠层设置的U型槽形成多个长条状冷却安装通道，所述水冷管体呈S状盘绕且卡合镶设于多个长条状冷却安装通道。
2.根据权利要求1所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，水冷管体为紫铜管，所述紫铜管嵌入长条状冷却安装通道的区段能够经由橡皮锤锤击嵌入。
3.根据权利要求1所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，所述铁心冲片的外圆沿轴向等间隔开设有多个U型槽。
4.根据权利要求1所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，所述U型槽的个数范围为34至40个。
5.根据权利要求1所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，所述U型槽的深度为9.75mm；所属紫铜管的外径为8mm。
6.根据权利要求1所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，还包括冷却水箱、循环泵、冷却器，所述冷却水箱出水端经由管路依次连通循环泵、冷却器、水冷管体的进水口，所述水冷管体的出水口经由管路连通冷却水箱的回水端。
7.根据权利要求1所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，所述定子铁心包括多个叠层设置的铁心冲片，所述铁心冲片的外圆沿轴向环绕且间隔开设有多个孔，多个叠层设置的孔形成多个管状冷却安装通道，所述水冷管体呈S状穿设安装于多个管状冷却安装通道。
8.根据权利要求7所述的电机定子的水冷结构，其特征在于，所述铁心冲片的外圆沿轴向等间隔开设有多个孔。
9.一种高速磁悬浮电机，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的水冷结构。
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