[發明專利]高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻方法及冷卻系統

有效

• 申請號: 201710091125.3
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN106602765B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 張回良;林偉偉;肖旭;張杰;劉濤
• 申請（專利權）人: 上海優耐特斯壓縮機有限公司
• 主分類號: H02K1/32
• 分類號: H02K1/32;H02K9/06
• 代理公司: 上海明成云知識產權代理有限公司 31232
• 代理人: 常明

1.一種高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻方法，其特征在于：一級葉輪（31）通過一級螺桿（32）聯接固定在轉軸（42）上，二級葉輪（80）通過二級螺桿（41）聯接固定在轉軸（42）上，一級葉輪（31）、一級螺桿（32）、二級葉輪（80）、二級螺桿（41）以及轉軸（42）部件組成機組的整個轉子；

氣體經過一級壓縮后進入冷卻器進行冷卻，之后進入二級壓縮，最后得到滿足設計要求的壓力氣體；

兩級壓縮的離心機第二級進氣端固定葉輪的螺桿、軸上軸心及徑向通過鉆孔連通構成冷卻劑的通路，同時電機殼體（36）上開設數個與大氣相通的孔，這樣，離心機正常工作時二級進氣端的氣壓在1.5bar（G）以上，電機內部氣壓較低，壓力差使離心機進氣端的常溫氣體通過軸心盲孔和連通盲孔的徑向孔帶走轉軸（42）內部的大部分熱量，同時，通過轉軸的旋轉，使轉軸表面與氣體進行二次換熱，最終使轉子保持在安全的溫度范圍內。

2.按照權利要求1所述的高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻方法，其特征在于：冷卻劑的循環路徑為：大氣進入一級葉輪（31）到一級蝸殼（33）再到冷卻器，然后從二級螺桿（41）進氣口進入，經過轉軸（42）軸心鉆孔和數個氣孔，并從氣孔流出進入定子繞組（37）外部與電機殼體（36）內部之間的空間，再從電機殼體（36）上的孔流出，由此循環進入大氣，轉子上產生的熱量被氣流帶走。

3.一種高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻系統，其特征在于：它包括電機殼體（36）、定子繞組（37）、電機定子冷卻水槽（38）、一級葉輪（31）、一級螺桿（32）、一級蝸殼（33）、第一軸承（34）、第二軸承（35）、二級蝸殼（39）、二級螺桿（41）、轉軸（42）以及二級葉輪（80）；

所述一級葉輪（31）通過一級螺桿（32）聯接固定在轉軸（42）上，二級葉輪（80）通過二級螺桿（41）聯接固定在轉軸（42）上，一級葉輪（31）、一級螺桿（32）、二級葉輪（80）、二級螺桿（41）以及轉軸（42）部件組成機組的整個轉子；

所述轉軸（42）兩側安裝第一軸承（34）和第二軸承（35），定子繞組（37）安裝在轉軸（42）外圍，電機殼體（36）上開設數個與大氣相通的孔；

所述轉子連同定子繞組（37）、電機殼體（36）、一級蝸殼（33）、二級蝸殼（39）、第一軸承（34）和第二軸承（35）部件組成高速直驅離心機的機頭；

所述二級螺桿（41）設置二級螺桿鉆孔（43），轉軸（42）軸心設置轉軸鉆孔（44），在轉軸（42）上還設置數個氣孔，大氣經過轉軸（42）轉軸鉆孔（44）和數個氣孔，并從氣孔流出進入定子繞組（37）外部與電機殼體（36）內部之間的空間，再從電機殼體（36）上的孔流出，大氣氣流由此循環將轉子上產生的熱量帶走。

4.按照權利要求3所述的高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻系統，其特征在于：所述電機殼體（36）上沿圓周方向均勻布置二至四個通氣管路（66），通氣管路（66）最終聯接同一個真空泵（65），真空泵（65）工作在軸表面形成負壓，設置相反的氣流方向和循環回路，在負壓工況下使轉子與氣體的摩擦損失降到最低，同樣達到冷卻直驅離心機轉子的效果。

5.按照權利要求4所述的高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻系統，其特征在于：所述通氣管路（66）靠近軸的一側均勻開設一條1mm的縫隙。

6.按照權利要求4所述的高速永磁電機直驅離心機轉子的冷卻系統，其特征在于：所述通氣管路（66）靠近軸的一側均勻開設數個小孔。