[發明專利]電機環形水道結構與電機系統

在審

• 申請號: 201510604877.6
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN105099082A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發明（設計）人: 劉婉;鄒海榮;唐守杰;王朋;季鵬;朱慶華;曹宇
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 菅秀君

技術領域

本發明涉及電機的散熱領域，尤其涉及一種電機環形水道結構與電機系統。

背景技術

由于高功率密度電機的不斷發展，電機體積越來越小，因此，單位體積內產生的損耗越來越高，電機溫升隨之升高，電機溫升逐漸變成電機行業必須解決的問題，電機的冷卻性能對電機的溫升至關重要。目前很多場合電機自然冷卻已經不能滿足電機的散熱需求，加之對降低電機振動噪音的需求，水冷、油冷電機逐漸取代傳統的風冷電機。而水冷由于安全性好，成本低是比較好的冷卻方法，電機的冷卻水道有螺旋形水道、環形水道、C型水道以及迷宮型水道等。

傳統的環形水道，能夠形成湍流，但是水道內水與結構的基礎面積小，電機的散熱能力不及迷宮型，因此需要一種可以增加環形水道與水的接觸面積，而不影響水流的流阻的結構水道。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何增加環形水道與水的接觸面積，且不影響水流的流阻的結構水道。

本發明提供了一種電機環形水道結構，包括環狀的內套和套設于所述內套外側的外套，所述內套兩端設有端板，從而使得所述內套、端板與外套之間形成封閉的環狀的通水空間，所述內套外側設有隔板和散熱筋，所述隔板用以在所述通水空間中隔出一條通水通道，所述通水通道用以使得其中的水能夠繞電機的軸心流動，所述散熱筋位于所述通水通道內，所述外套上設有一個進水孔和一個出水孔，所述進水孔的位置與所述通水通道的一端匹配，所述出水孔的位置與所述通水通道的另一端匹配，所述通水空間通過所述進水孔和出水孔與外連通。

可選的，所述隔板包括軸向隔板和至少兩個徑向隔板，所述軸向隔板將環狀的所述通水空間分割為開環；

至少兩個所述徑向隔板將開環的所述通水空間分割為若干環形子通道，所述環形子通道繞電機軸心布置，環形子通道之間通過所述徑向隔板上的通口連通；從而使得若干所述環形子通道形成具有唯一流通路徑的所述通水通道。

可選的，所述進水孔連通處于中間位置的環形子通道。

可選的，所述環形子通道的數量為三個，其中，沿軸向依次分別為第一端板與第一徑向隔板形成的第一環形自通道、第一徑向隔板和第二徑向隔板形成的第二環形自通道，以及第二徑向隔板與第二端板形成的第三環形子通道；

所述第一徑向隔板上設有第一通口，所述第二徑向隔板上設有第二通口和第三通口，所述第一通口和第三通口均位于所述軸向隔板的第一側，所述第二通口位于所述軸向隔板的第二側，所述第一通口與所述第三通口連通。

可選的，所述的電機環形水道結構：還包括連接隔板，所述連接隔板在所述第二環形自通道中隔出一連接通道，所述第一通口與所述第三通口通過所述連接通道連通。

可選的，所述散熱筋的末端與所述軸向隔板之間設有間隙。

可選的，所述散熱筋沿著所述內套的周向布置。

可選的，所述外套的形狀結構與所述通水通道的流通結構匹配。

本發明還提供了一種電機系統，至少包括鐵芯，還包括本發明提供的電機環形水道結構，所述電機環形水道結構環設于所述鐵芯外側。

本發明環形水道結構簡單，增加散熱筋不僅可以加強結構的強度，增加與水的接觸面積，提高水流的對流換熱系數，降低電機的溫升，保證電機的正常運行。

電機的冷卻性能主要依賴于對流換熱系數和散熱面積的大小，應盡可能增加散熱面積，提高水與結構的對流換熱系數。對流換熱系數與冷卻液的熱導率、密度、比熱容、粘度、流速以及冷卻水道的當量直徑有關，對于確定冷卻液為水的結構，增加對流換熱系數只能通過增加水的流速，降低管道當量直徑來調節。相對于提高對流換熱系數，增加散熱面積對提高散熱效果同樣有效，而且可行性更好。本發明基于原有環形水道的基礎上，在原有水槽內添加散熱筋，這部分散熱筋體積小，對水的流阻影響很小，而且一定程度上增加了水的湍流性能，由于湍流的影響與傳統的環形水道結構相比，相同流量下冷卻水的平均流速有所增加。添加散熱筋大大增加了結構與水的接觸面積，增強散熱，而且還增加了結構的強度，延長了結構的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明一實施例中外套的結構示意圖；

圖2是本發明一實施例中內套的結構示意圖；

圖3是本發明一實施例中電機系統的結構示意圖；

圖中，1-電機環形水道結構；11-外套；12-進水口；13-出水口；14-內套；141、142-端板；143-軸向隔板；144-散熱筋；145-第二通口；146-第三通口；147-第一通口；148-連接隔板；149-徑向隔板；2-水；3-鐵芯。

具體實施方式