[發(fā)明專利]一種等距環(huán)形式電機(jī)冷卻水道

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310482686.8
• 申請(qǐng)日: 2013-10-15
• 公開（公告）號(hào): CN103490559A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林巨廣;王淑旺;孫純哲;趙前堅(jiān);徐義;胡俊明;馬祥宏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽巨一自動(dòng)化裝備有限公司
• 主分類號(hào): H02K9/19
• 分類號(hào): H02K9/19;H02K5/20
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)冷卻水道結(jié)構(gòu)，尤其涉及高功率密度的永磁同步電機(jī)及低速力矩電機(jī)的冷卻水道。

背景技術(shù)

目前高功率密度的永磁同步電機(jī)及低速力矩電機(jī)一般采用水冷的方式來(lái)進(jìn)行冷卻，在現(xiàn)有的技術(shù)中，很多廠家主要采用等距的螺旋水道，由于螺旋水道冷卻水在水道中只能以一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行流動(dòng)，無(wú)法在水道中形成湍流，因此冷卻效果不是很理想，電機(jī)存在失效風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，提供一種等距環(huán)形式電機(jī)冷卻水道，以期改善冷卻系統(tǒng)的換熱系數(shù)和換熱率，降低電機(jī)溫升，提高電機(jī)可靠性。

本發(fā)明為解決技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明等距環(huán)形式電機(jī)冷卻水道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：所述冷卻水道是由沿軸向等距且間隔分布的各道環(huán)形腔連通為一連續(xù)的水流通道，所述水流通道的冷卻水入口和冷卻水出口分處在兩端頭位置處的入水端環(huán)和出水端環(huán)上；所述各道環(huán)形腔是一可平展為矩形的開口環(huán)；相鄰的環(huán)形腔首尾相連，所述首尾相連是指相鄰的上一道環(huán)形腔的出口與下一道環(huán)形腔的入口相連通，以使形成在相鄰的環(huán)形腔中的水流繞電機(jī)機(jī)殼表面的圓周方向相反。

本發(fā)明等距環(huán)形式電機(jī)冷卻水道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)也在于：

所述冷卻水入口的軸線和冷卻水出口的軸線之間的圓心夾角為α，α為零，或α不為零。

所述冷卻水道內(nèi)置于電機(jī)機(jī)殼的內(nèi)表面，且冷卻水道與電機(jī)機(jī)殼通過鑄造一次成型。

所述各道環(huán)形腔的截面為矩形。

所述相鄰的環(huán)形腔是沿軸向平行排列，通過徑向隔板相阻隔，并通過軸向隔板及軸向過渡橋形成連接和導(dǎo)通。

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)置使形成在相鄰的環(huán)形腔中的水流繞電機(jī)機(jī)殼表面的圓周方向相反，即形成了“順時(shí)針-逆時(shí)針-順時(shí)針-逆時(shí)針…”的流動(dòng)方向，由此改善了整個(gè)冷卻系統(tǒng)的換熱系數(shù)和換熱率，有效降低電機(jī)的溫升，提高了電機(jī)的工作可靠性。

2、本發(fā)明將冷卻水道與電機(jī)機(jī)殼一次鑄造成形，形成一體化結(jié)構(gòu)，使得后期無(wú)需對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行密封，這樣也提高了產(chǎn)品的可加工性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中冷卻水入口和冷卻水出口位置示意圖；

圖3為本發(fā)明中冷卻水流向示意圖；

圖4為本發(fā)明冷卻原理示意圖；

圖1中標(biāo)號(hào)：1冷卻水入口；2徑向隔板；3軸向隔板；4冷卻水出口；5端部軸向隔板；6軸向過渡橋；7電機(jī)機(jī)殼；8環(huán)形空腔；9電機(jī)電樞鐵芯。

具體實(shí)施方式

參見圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例中等距環(huán)形式電機(jī)冷卻水道的結(jié)構(gòu)形式是：

冷卻水道是由沿軸向等距且間隔分布的各道環(huán)形腔連通為一連續(xù)的水流通道，水流通道的冷卻水入口1和冷卻水出口4分處在兩端頭位置處的入水端環(huán)和出水端環(huán)上；各道環(huán)形腔是一可平展為矩形的開口環(huán)；相鄰的環(huán)形腔首尾相連，首尾相連是指相鄰的上一道環(huán)形腔的出口與下一道環(huán)形腔的入口相連通，以使形成在相鄰的環(huán)形腔中的水流繞電機(jī)機(jī)殼表面的圓周方向相反。

具體實(shí)施中，冷卻水入口1的軸線和冷卻水出口4的軸線之間的圓心夾角為α，α為零，或α不為零，以滿足不同場(chǎng)合的進(jìn)出水管的安裝要求；冷卻水道內(nèi)置于電機(jī)機(jī)殼的內(nèi)表面，且冷卻水道與電機(jī)機(jī)殼通過鑄造一次成型；各道環(huán)形腔的截面為矩形；相鄰的環(huán)形腔是沿軸向平行排列，通過徑向隔板2相阻隔，并通過軸向隔板3及軸向過渡橋6形成連接和導(dǎo)通。

如圖3所示，當(dāng)電機(jī)工作時(shí)，電機(jī)內(nèi)部由于銅耗、鐵耗、機(jī)械耗損等損耗將會(huì)產(chǎn)生熱量，這些熱量通過電機(jī)殼體7傳導(dǎo)到水道里面，后通過冷卻水帶到電機(jī)外部，根據(jù)熱交換原理Q=Δt×ρ×V×C，其中Δt為進(jìn)出水口溫差，ρ為水的密度，V假設(shè)為一分鐘從電機(jī)水道內(nèi)部流出的水的體積，C為水的比熱容，從公式可以得到每分鐘冷卻水從電機(jī)內(nèi)部可以帶出熱量Q，當(dāng)這些帶出的熱量足以讓電機(jī)冷卻時(shí)，就可以降低電機(jī)內(nèi)部的溫度，從而起到了對(duì)電機(jī)的保護(hù)作用。

如圖4所示，冷卻水道環(huán)形空腔8沿軸向成等距分布，可根據(jù)電機(jī)電樞鐵芯9的長(zhǎng)度來(lái)設(shè)置環(huán)形空腔的個(gè)數(shù)，每個(gè)環(huán)形空腔的截面形狀均相同成矩形狀，環(huán)形空腔之間沿軸向平行排列并通過軸向隔板3及軸向過渡橋6進(jìn)行連接及導(dǎo)通，由于軸向隔板3及軸向過渡橋6的存在，使得相鄰環(huán)形腔中冷卻水水流繞電機(jī)機(jī)殼表面的圓周方向相反，即形成為“順時(shí)針-逆時(shí)針-順時(shí)針-逆時(shí)針…”的流動(dòng)方式，由此產(chǎn)生湍流，出水端環(huán)由端部軸向隔板5在端口形成封閉。

本發(fā)明中湍流的形成有效地改善了冷卻系統(tǒng)的換熱系數(shù)和換熱率，降低了電機(jī)的溫升，提高了電機(jī)的功率密度。