[發明專利]一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機

有效

• 申請號: 201710651358.4
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107394963B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 周勇;董琦;彭思思;鄭軍
• 申請（專利權）人: 武漢船用電力推進裝置研究所（中國船舶重工集團公司第七一二研究所）
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19;H02K5/22
• 代理公司: 武漢凌達知識產權事務所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 劉念濤;宋國榮

本發明公開了一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，包括非驅動端端蓋、驅動端端蓋、轉子、定子、非驅動端軸承和驅動端軸承，定子包括密封圓筒、機座、非出線端密封端帽、出線端密封端帽和定子電樞，密封圓筒、機座、非出線端密封端帽、出線端密封端帽和定子電樞圍成獨立的密封容腔，出液密封容腔和進液密封容腔分別連接出液、進液端管路，定子電樞包括齒壓板和多個鐵心沖片，鐵心沖片上設置有開口槽，開口槽內布置有槽內管，槽內管組成的槽內有定子線圈，定子線圈由槽鍥脹緊；本發明從電機拓撲結構和定子冷卻方式入手，優化布置冷卻管路，既能有效控制定子溫升，又能提高電機可靠性，進而滿足電機高熱負荷、結構緊湊、轉矩密度高等要求。

技術領域

本發明屬于電機領域，具體涉及一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，本發明是適于高熱負荷高轉矩密度的電機，特別適于作大功率、低轉速、結構緊湊、轉矩密度高等要求的船舶推進電動機或風力發電機。

背景技術

在某些應用場合，需要采用體積小、功率密度大、重量輕、運行安全可靠等要求的電機。與相同容量的常規電機相比，該電機熱負荷和轉矩密度均有較大幅度增加。隨之而來，電機單位體積的損耗和工作溫升顯著增大，因此需優化設計電機總體拓撲結構和冷卻系統，在滿足電機電磁性能的同時能有效控制電機的工作溫升，以此來滿足高轉矩密度的要求，進而減小電機的體積和重量、提高電機性能以及降低電機運行成本。基于此，風冷和水套機座等常規冷卻很難滿足技術需求。當前較為適合的冷卻方式是液體冷卻，主要有繞組水內冷、槽內液體冷卻、浸泡式液體冷卻三種方式。對于繞組液體內冷方案，其管路接頭焊接比較復雜，冷卻管路容易堵塞和滲漏，給電機的研制帶來一定的風險。此外，對于槽內液體冷卻方案，同樣面臨冷卻管路接頭焊接，以及管路堵塞和滲漏的風險。對于浸泡式液體冷卻方案，與前兩種冷卻方案相比，在有效控制溫升的前提下，其可靠性顯著提升，降低了電機研制風險。

基于此，提出一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，既能有效控制定子溫升，又能提高電機可靠性，進而來滿足電機高熱負荷、結構緊湊、轉矩密度高等要求。

發明內容

本發明的目的在于根據現有技術的不足，設計一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，本發明從電機拓撲結構和定子冷卻方式入手，優化布置冷卻管路，是一種能滿足高熱負荷、高轉矩密度的新型電機。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，包括非驅動端端蓋、驅動端端蓋、轉子和定子，所述轉子的兩端分別設置有非驅動端軸承和驅動端軸承，所述的定子包括密封圓筒、機座以及分別密封連接在密封圓筒兩端并與機座密封連接的非出線端密封端帽和出線端密封端帽，所述的密封圓筒與機座之間設置有定子電樞，所述的密封圓筒、機座、非出線端密封端帽、出線端密封端帽和定子電樞形成獨立的出液密封容腔和進液密封容腔，所述的出液密封容腔和進液密封容腔分別設置有出液端管路和進液端管路，所述的出液端管路由位于出液密封容腔外的圓環管、沿圓環管往出液密封容腔內延伸的內支管和沿圓環管往機座外延伸的外支管構成，所述的進液端管路由位于進液密封容腔外的圓環管、沿圓環管往進液密封容腔內延伸的內支管和沿圓環管往機座外延伸的外支管構成，所述的出液端管路和進液端管路分別與機座密封焊接在一起，所述的定子電樞包括齒壓板和疊加設置在齒壓板之間的多個鐵心沖片，所述的鐵心沖片上設置有開口槽，所述的開口槽內布置有中空的槽內管，所述的槽內管組成的槽內放置有定子線圈，所述的定子線圈位于進液密封容腔的一端還連接有密封接線柱。

所述的一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，其出液端管路和進液端管路均由一個弧形的第一分管、兩個弧形的第二分管、兩個弧形的第三分管、一個弧形的第四分管和一個弧形的第五分管采用密封墊片和螺栓連接而成，所述的第一分管上連接若干外支管，所述的第二分管、第三分管、第四分管和第五分管上均連接若干內支管。

所述的一種具有浸泡式液體冷卻定子電樞的電機，其出液端管路和進液端管路的各分管為不銹鋼件或管內噴涂防腐材料的碳鋼件。