[發(fā)明專利]一種永磁電機(jī)的風(fēng)冷降溫方法及裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410333509.8
• 申請(qǐng)日: 2014-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN104052195A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李春林;王步瑤;賀玉民;楊國(guó)偉;王振
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湘潭電機(jī)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02K9/04
• 分類號(hào): H02K9/04
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務(wù)所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機(jī)制造領(lǐng)域，尤其是涉及一種永磁電機(jī)的風(fēng)冷降溫方法及裝置。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的永磁電機(jī)一般采用機(jī)座外部表貼散熱筋自然空氣冷卻、機(jī)座外部表貼散熱筋自然空氣冷卻和內(nèi)部通自然空氣冷卻后形成的循環(huán)風(fēng)冷卻組合、帶散熱器的空空泠卻、帶散熱器的空水泠卻等方式，這些方式都不能有效的降低磁鋼的工作溫度。而永磁體的耐溫程度越高，永磁體中決定永磁體極限工作溫度的重稀土元素銻需求量便越多，造成永磁體的價(jià)格越貴，這無疑造成了發(fā)電機(jī)的成本較高。另外釹鐵硼永磁材料的溫度系數(shù)較高，其磁性能熱穩(wěn)定性較差，在高溫下使用時(shí)磁損失較大，容易發(fā)生不可逆退磁，這樣造成了永磁電機(jī)在不同的環(huán)境溫度下體現(xiàn)不同的性能，影響電機(jī)的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能有效改善永磁體的工作溫度的永磁電機(jī)的風(fēng)冷降溫方法及裝置。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案包括以下步驟：風(fēng)機(jī)將自然空氣和經(jīng)過低溫泠卻器泠卻的低溫泠卻空氣按比例混合形成低溫空氣，將低溫空氣送入電機(jī)氣隙降低永磁體的工作溫度。

上述的永磁電機(jī)的風(fēng)冷降溫方法中，所述自然空氣和低溫泠卻空氣按下式給定的比例混合：

q₁(T₁-T₃)＝q₂(T₃-T₂)

上式中q₁為自然空氣流量，q₂為低溫冷卻空氣流量，T₁為自然空氣溫度，T₂為低溫冷卻空氣溫度，T₃為混合后的低溫冷風(fēng)溫度。

一種永磁電機(jī)的風(fēng)冷降溫裝置，包括低溫泠卻器、風(fēng)機(jī)、永磁電機(jī)，低溫泠卻器提供低溫泠風(fēng)，風(fēng)機(jī)將自然空氣和經(jīng)過低溫泠卻器泠卻的低溫泠卻空氣混合形成低溫空氣，并將低溫空氣送入永磁電機(jī)氣隙形成循環(huán)風(fēng)路，低溫空氣對(duì)永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行冷卻。

本發(fā)明的技術(shù)效果是：本發(fā)明利用風(fēng)機(jī)將自然空氣和經(jīng)過表冷器泠卻的低溫泠卻空氣依據(jù)電機(jī)運(yùn)行工況按一定的比例混合形成所需低溫風(fēng)送入電機(jī)氣隙，形成循環(huán)風(fēng)路，對(duì)轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行冷卻，同時(shí)可以在氣隙內(nèi)形成低溫隔離層，減少定子繞組的熱量對(duì)于轉(zhuǎn)子永磁體的影響，使得電機(jī)永磁體工作溫度降低。當(dāng)自然空氣溫度較低(例如10℃)時(shí)通過控制器將冷卻系統(tǒng)停止工作，直接利用自然風(fēng)冷卻。這樣有效的降低了永磁體的工作溫度，改善了環(huán)境溫度對(duì)永磁電機(jī)的影響，提升永磁電機(jī)的整體性能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明中2m³/s的15℃混合低溫冷風(fēng)調(diào)節(jié)圖。

具體實(shí)施方法

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明包括低溫泠卻器1、風(fēng)機(jī)2、永磁電機(jī)6，低溫泠卻器1提供低溫泠風(fēng)，風(fēng)機(jī)2將自然空氣和經(jīng)過低溫泠卻器1泠卻的低溫泠卻空氣混合形成低溫空氣，并將低溫空氣送入永磁電機(jī)氣隙4形成循環(huán)風(fēng)路，低溫空氣對(duì)永磁電機(jī)定子3和永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子5進(jìn)行冷卻。

風(fēng)機(jī)2將自然空氣和經(jīng)過低溫泠卻器1冷卻的低溫泠卻空氣依據(jù)電機(jī)運(yùn)行工況按下面的公式按比例混合：

q₁(T₁-T₃)＝q₂(T₃-T₂)

上式中q₁為自然空氣流量，q₂為低溫冷卻空氣流量，T₁為自然空氣溫度，T₂為低溫冷卻空氣溫度，T₃為混合后的低溫溫度。

參照?qǐng)D2，例如當(dāng)自然空氣的流量為1m³/s溫度為25℃時(shí)，若要形成流量為2m³/s溫度為15℃的混合低溫風(fēng)，則冷卻風(fēng)的流量應(yīng)為1m³/s溫度應(yīng)為5℃；當(dāng)自然空氣的流量為1m³/s溫度為40℃時(shí)，若要形成流量為2m³/s溫度為15℃的混合低溫風(fēng)，則冷卻風(fēng)的流量應(yīng)為1m³/s溫度應(yīng)為-10℃。所需要的混合低溫風(fēng)形成后，送入電機(jī)氣隙，形成循環(huán)風(fēng)路，對(duì)轉(zhuǎn)子和定子進(jìn)行冷卻，同時(shí)可以在氣隙內(nèi)形成低溫隔離層，減少定子繞組的熱量對(duì)于轉(zhuǎn)子永磁體的影響，使得電機(jī)永磁體工作溫度可從采用傳統(tǒng)冷卻方式的110℃左右降低至50℃左右，具體溫度值可以結(jié)合實(shí)際情況選擇。當(dāng)自然空氣溫度較低(例如10℃)時(shí)通過控制器將泠風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)停止工作，直接利用自然空氣冷卻。