[發明專利]混合勵磁制動結構的冷卻裝置

無效

• 申請號: 201210470638.2
• 申請日: 2012-11-20
• 公開（公告）號: CN102931770A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 馬吉恩;方攸同;黃曉艷;盧琴芬;陳威
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02K9/20
• 分類號: H02K9/20
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種渦流制動系統，尤其是涉及一種混合勵磁制動結構的冷卻裝置。

背景技術

在混合型勵磁結構中，當繞組通以額定電流時，會產生大量熱量，使繞組纏繞著的永磁體溫度升高。研究表明，當溫度上升至120℃時，釹鐵硼永磁體的剩磁密度Br下降到室溫時的90%；另外，當溫度升高時，永磁體會產生不可逆退磁，即使再對永磁體充磁，也無法完全恢復原有磁性能。永磁體磁性的下降會影響整個混合勵磁結構的工作的可靠性和穩定性，甚至會威脅到乘客與列車的安全。因此對繞組及時冷卻十分必要和重要。

目前，常用的冷卻方式有自然空氣散熱、壓縮空氣散熱、水循環散熱等幾種。自然空氣散熱就是用流動的空氣帶走繞組產生的熱量，雖然空氣冷卻具有結構簡單、輔機系統少、費用低廉、安裝維護方便等優點，但由于空氣的導熱性低等緣故，這種冷卻方式也存在明顯的不足：繞組內導體散發的熱量經過絕緣線或經過鐵芯向外傳導，因此會導致絕緣線和鐵芯溫升過高，影響絕緣壽命以及引起鐵芯應力集中；而且空氣冷卻效率有限，當繞組溫升進一步增加時，空氣冷卻很難滿足要求。壓縮空氣冷卻原理大致與自然空氣冷卻相同，雖然較自然冷卻效果明顯，但增加了壓縮泵等結構，占用空間大，單位體積熱交換面積小，故效率同樣不高。

水冷是應用較廣的一種冷卻方式。水的比熱、導熱系數比氣體大得多，所以水冷的散熱能力較氣冷大為提高。水冷系統一般為水管或水箱，內部充滿冷卻水，所以所需水體積較大，冷卻系統對整個水管或水箱中的水冷卻，能耗較高；此外，水接頭及各個密封點處，由于承受水壓漏水的問題，將造成短路和漏電危險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種混合勵磁制動結構的冷卻裝置，利用固定在勵磁繞組外側的導熱管使繞組產生的熱量快速散發，避免永磁體發生高溫退磁現象，保障列車制動的可靠性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

在每節列車轉向架的冷卻系統的下方依次安裝有磁軛和兩排繞組，兩排繞組間距與兩根鋼軌間距相同，每排繞組均有等間距分布偶數個繞組；每個繞組外側均纏繞內充有冷卻劑的導熱管，沿每根鋼軌長度方向的兩個繞組的導熱管為一組，導熱管經冷卻系統后與各自的一個冷卻管連通，相鄰兩組繞組下端的導熱管依次連通，相鄰兩組繞組下端的導熱管連通部分分別設置有排液閥門，每組繞組的導熱管內均設置溫度傳感器。

所述的導熱管的截面形狀為長方形、三角形或半圓形結構，導熱管與繞組接觸面為平面，呈螺旋狀固定在繞組外側。

所述的繞組與導熱管接觸面的空隙部分填充導熱膠。

與背景技術相比，本發明具有的有益的效果是：

采用本發明可以有效冷卻繞組產生的熱量，保護永磁體的磁性能不受影響，使整套制動裝置穩定可靠的工作；與一般空冷、水冷等冷卻方式有別，本發明所述的冷卻方式在結構和冷卻原理都作了改進，主要表現在以下幾方面：第一，導熱管與繞組接觸的部分為平面，接觸面積較大，導熱效果好，另外，在繞組與平面的空隙處填滿導熱膠，以最大化導熱面積，可充分實現熱量在繞組和冷卻劑之間的傳遞；第二，本發明利用蒸發冷卻的原理，直接冷卻氣化的冷卻劑，效率更高，相同冷卻效果下所需冷卻劑少，能耗較小；冷卻劑為絕緣性能良好的液體，相比水冷制冷方式，不存在因冷卻劑泄漏引起的系統短路、漏電等安全隱患；冷卻液過冷會使周圍空氣溫度降低，濕度升高，當濕度達到100%時會出現冷凝水，嚴重影響制動裝置的正常工作，本發明所述的冷卻方式增加了溫度測量和控制結構，對冷卻劑溫度施行實時監控，使冷卻劑溫度始終保持在一個恰當的范圍內，既不會在裝置表面構件上產生冷凝水，又能具備顯著的冷卻效果。

附圖說明

圖1是本發明混合式勵磁系統冷卻裝置結構原理示意圖。

圖2是圖1的側視示意圖。

圖3是圖2?A-A的剖視圖。

圖4是本發明中溫度傳感器工作流程圖。

圖中：1、繞組，2、導熱管，3、導熱膠，4、冷卻系統，5、溫度傳感器，6、排液閥門，7、鋼軌，8、磁軛。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。