CN223194472U - 一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，涉及电机散热技术领域，包括电机轴以及机壳，所述电机轴安装在所述机壳内并在所述机壳内转动，所述电机轴上固定设有转子，所述机壳内固定设有定子铁芯，所述转子在所述定子铁芯内转动，所述转子内设有磁钢容纳槽，所述定子铁芯上均匀分布有散热孔，所述电机轴上位于所述机壳内固定设有内风扇，通过在永磁辅助同步磁阻电机的结构内设置多组具有空气流动功能的空气流道，配合三条风路进行循环，提升内部散热能力，同时在电机机壳内设置水冷流道，采用水冷的方式进一步地提升散热能力，相比现有的永磁辅助同步磁阻电机散热结构，本发明的电机温升更低，提升了电机性能。

Description

一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构

技术领域

本实用新型涉及电机散热技术领域，具体涉及一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构。

背景技术

同步磁阻电机是一种遵循磁阻最小原理，利用磁阻转矩驱动转子的交流同步电机。由于其具有结构简单，加工容易，转子表面光滑，损耗小，成本低、容错运行能力强等特点，因此被广泛用于工业驱动领域。

在现代化工业领域中，电机作为动力转换的核心部件，其性能及稳定性对于整个系统的运行至关重要。特别地，随着科技的进步，低速大扭矩同步磁阻电机(以下简称“磁阻电机”)因其高效率和强大的扭矩输出，在风能、船舶、电动车辆等多个领域得到了广泛应用。然而，伴随着电机性能的提升，其散热问题也日益凸显，成为了制约电机进一步发展的关键因素。

磁阻电机在运行时，由于电磁感应和电流通过导体时产生的焦耳热，导致电机内部温度迅速上升。特别是在低速大扭矩的工作状态下，电机需要产生更大的磁场以驱动负载，这使得电机内部的热量积累更加严重。长期高温运行不仅会降低电机的使用寿命，还可能引发绝缘材料的破坏、绕组变形等严重后果，甚至导致电机烧毁。

传统的电机散热结构主要依赖于电机壳体外周的散热筋条，通过增加表面积来提高散热效率。然而，这种散热方式在低速大扭矩磁阻电机上效果有限。一方面，由于电机体积和重量的限制，散热筋条的数量和尺寸不能无限制增加；另一方面，磁阻电机特殊的磁场分布使得热量在电机内部呈现不均匀分布，仅靠外部的散热筋条难以实现有效的热量传递和散发。

因此，针对低速大扭矩磁阻电机的散热问题，需要开发一种更为有效的散热结构。这种结构应具备以下特点：首先，能够充分利用电机的内部空间，实现高效的热量传递和散发；其次，能够适应电机内部热量分布的不均匀性，确保散热的均匀性和稳定性；最后，应具备结构简单、可靠性高、易于维护等特点，以适应实际应用的需求。

目前，国内外的研究者已经提出了一些针对低速大扭矩磁阻电机散热结构的设计方案。这些方案包括优化散热筋条的形状和布局、采用强制风冷或水冷系统、在电机内部设置热管或热片等。然而，这些方案在实际应用中仍存在一定的局限性，如散热效率不高、结构复杂、维护困难等。

综上所述，低速大扭矩同步磁阻电机的散热问题是一个亟待解决的技术难题。为了推动磁阻电机的进一步发展，需要深入研究其散热机理，探索更为有效的散热结构和技术，以满足实际应用的需求。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型要解决的技术问题是提供一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，解决了真空---袋检测效率低下和准确度不高的问题。

技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，包括电机轴以及机壳，所述电机轴安装在所述机壳内并在所述机壳内转动，所述电机轴上固定设有转子，所述机壳内固定设有定子铁芯，所述转子在所述定子铁芯内转动，所述转子内设有磁钢容纳槽，所述定子铁芯上均匀分布有散热孔，所述电机轴上位于所述机壳内固定设有内风扇。

进一步地，所述机壳内设有水冷流道槽。

进一步地，所述水冷流道槽为螺旋形水冷流道。

进一步地，所述机壳上设置有与所述水冷流道槽连通的水冷接口，所述水冷接口设置在所述水冷流道槽的两端。

进一步地，所述水冷接口为进水口和出水口，所述进水口和所述出水口用于外接外部的水循环设备。

进一步地，所述磁钢容纳槽内安装有磁钢。

进一步地，所述磁钢容纳槽内为空装。

进一步地，所述定子铁芯内设有线圈槽，所述线圈槽设置在所述散热孔内部。

进一步地，所述内风扇为离心式叶轮。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本使用新型通过在永磁辅助同步磁阻电机的结构内设置多组具有空气流动功能的空气流道，使定子铁芯上的通风孔、定子转子之间的缝隙以及磁钢槽内的多余空间，在内风扇的辅助下，通过增加电机内部流体循环，配合三条风路进行循环，提升内部散热能力，同时在电机机壳内设置水冷流道，采用水冷的方式进一步地提升散热能力，相比现有的永磁辅助同步磁阻电机散热结构，本发明的电机温升更低，提升了电机性能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的横向剖视图；

图3为本实用新型实施例1的纵向剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型技术方案更加清楚，以下结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例1

结合附图1-3，一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，即在永磁辅助同步磁阻电机内的应用，由电机轴10、机壳11、转子12、位于转子12内的磁钢20、定子铁芯13、内风扇14组成。

电机轴10转动安装在机壳11内，机壳11上设有轴承，机壳11通过轴承将电机轴10安装在内部，并不限制电机轴10的转动。

定子铁芯13固定安装在机壳11上，转子12固定安装在电机轴10上，定子铁芯13与转子12对应设置，转子12于定子铁芯13内转动，转子12与定子铁芯13均居中设置，转子12与定子铁芯13的横向中心线以及横向中心线位于同一条直线上，一般实施方式中，定子铁芯13略长于转子12。

转子12与定子铁芯13之间设有缝隙，转子12与定子铁芯13之间的缝隙不仅用于满足转子12的高速转动移动，同时还可以作为气体流动的通道。

定子铁芯13上设有散热孔15和线圈槽16，线圈槽16设置在散热孔15内部，线圈槽16与散热孔15均为环形设置，线圈槽16与散热孔15均匀分布，相邻的线圈槽16或者相邻的散热孔15之间的间距相等，线圈槽16形成的圆环套设在散热孔15形成的圆环内，线圈槽16和散热孔15单独进行设置，无需满足一一对应关系。

散热孔15横向贯穿定子铁芯13，散热孔15用于为机壳11内定子铁芯13两侧的空气流动提供通道。

线圈槽16用于安装定子线圈，线圈槽16的形状不做限定，以方便安装能够便捷线圈使用为宜，线圈槽16内的线圈的排布方式根据实际需求进行更改。

转子12上设有磁钢容纳槽17，磁钢容纳槽17为多组规则分布，多个磁钢容纳槽17在电机轴10外侧的转子12上堆叠设置，每一组磁钢容纳槽17均由多个单个磁钢容纳槽17构成，同一组的磁钢容纳槽17的中心线为同一条直线，多组磁钢容纳槽17环绕电机轴呈十字形设置，位于十字形的任意一侧的磁钢容纳槽17均为堆叠设置，每一侧均设有多个磁钢容纳槽17排列组成，十字形的磁钢容纳槽17中，位于不同朝向的磁钢容纳槽17的中心线垂直，相同朝向的磁钢容纳槽17的中心线在同一条直线上。

磁钢容纳槽17内固定有磁钢20，磁钢容纳槽17的形状不做限定，但需满足磁阻电机的设计原理，同时以能够稳定安装磁钢20为宜，磁钢容纳槽17安装磁钢20后预留处多余的位置用于通风，磁阻电机相对传统永磁电机，即内部空气磁障可以起到通风孔作用，提升散热能。

电机轴10上还设有内风扇14，内风扇14优选为离心式叶轮，内风扇14用于在跟随电机轴10转动后，用于协调机壳11内的气体流动，使电机内的气流能够进行循环流动，从而达到更好的散热效果，内风扇14采用离心式叶轮能够将空气从转子12的磁钢容纳槽17经过内风扇14导入至散热孔内，并再次进入磁钢容纳槽17从而形成完整循环，配合机壳11的水冷结构，持续对机壳11内部的空气进行换热，定子铁芯13和转子12中间的气隙也可以用于空气流动。

机壳11内设有水冷流道槽18，水冷流到槽18环绕整个机壳11，对整个机壳11进行换热降温，水冷流到槽18优选为螺旋形水冷流道，水冷流到槽18内流动冷却液，在其他实施方式中，水冷流到槽18也可以为其他形状的流道，需满足能够与机壳进行稳定和高效的换热，同时还需方便内部冷却液的循环流动。

机壳11上位于水冷流道槽18两端连通设有水冷接口19，水冷接口19分为进水口和出水口，进水口和出水口接入到外部的水循环设备上，在电机使用时，水循环设备能够带动冷却液在水冷流到槽18内流动，即在螺旋形水冷流道内循环流动，从而达到对机壳11整体降温的目的。

在电机使用时，通过对线圈通电，此时电机轴10开启转动，电机轴10开始转动，从而带动内风扇11转动，内风扇11转动持续将转子12内部的高温气体引导出，转子12内部的高温的气体通过内风扇11，并进入到定子铁芯13内，由于定子铁芯13固定在外壳11上并与外壳11紧密固定，在电机使用时，将机壳11上的水冷流道槽18开启，使其内部冷却液流动，冷却液将机壳11上的热量携带走，而机壳11将转子12内的带来的热空气在经过定子铁芯13是进行换热带走，此时通过两次换热，完成对永磁辅助同步磁阻电机的机壳内部散热工作。

实施例2

本申请公开的电机散热结构还可应用在同步磁阻电机中，实施例1相比，实施例2可将实施例一的转子12中的磁钢容纳槽17内的磁钢20去除，或者直接将磁钢容纳槽17替换为散热通道，从而将永磁辅助同步磁阻电机变成同步磁阻电机，完成对同步磁阻电机的散热。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，包括电机轴以及机壳，所述电机轴安装在所述机壳内并在所述机壳内转动，所述电机轴上固定设有转子，所述机壳内固定设有定子铁芯，所述转子在所述定子铁芯内转动，所述转子内设有磁钢容纳槽，所述定子铁芯上均匀分布有散热孔，所述电机轴上位于所述机壳内固定设有内风扇。

2.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述机壳内设有水冷流道槽。

3.根据权利要求2所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述水冷流道槽为螺旋形水冷流道。

4.根据权利要求2所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述机壳上设置有与所述水冷流道槽连通的水冷接口，所述水冷接口设置在所述水冷流道槽的两端。

5.根据权利要求4所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述水冷接口为进水口和出水口，所述进水口和所述出水口用于外接外部的水循环设备。

6.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述磁钢容纳槽内安装有磁钢。

7.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述磁钢容纳槽内为空装。

8.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述定子铁芯内设有线圈槽，所述线圈槽设置在所述散热孔内部。

9.根据权利要求1所述的一种永磁辅助同步磁阻电机的散热结构，其特征在于，所述内风扇为离心式叶轮。