[發明專利]磁懸浮高速永磁電機的自散熱轉軸

在審

• 申請號: 201711275275.6
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN109888953A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 馬賢好;尚棟;蔡磊
• 申請（專利權）人: 蘇州保邦電氣有限公司
• 主分類號: H02K1/32
• 分類號: H02K1/32;H02K9/06;H02K1/27
• 代理公司: 北京瑞成興業知識產權代理事務所(普通合伙) 11288
• 代理人: 李慧

本發明提供一種磁懸浮高速永磁電機的自散熱轉軸，所述轉軸的一端沿軸向形成有盲孔形式的通風孔，所述通風孔的內側端又通過若干個斜向出風孔連通至所述轉軸表面；所述定子與轉軸之間存在間隙，所述斜向出風孔的出口位于所述間隙的一側。在轉軸旋轉工作時，位于斜向通風孔中的空氣在旋轉離心力的作用下，從出口甩出，導致所述通風孔內處于負壓，從而將冷空氣從所述通風孔的外端吸入，吸收裝置內側的熱量，同時，從斜向通風孔的出口甩出的空氣向外側流動，換熱冷卻后，回流到通風孔入口一端，如此循環往復，有效地實現對轉軸及其表面的磁鋼進行冷卻的目的。

技術領域

本發明涉及一種大功率超高速永磁電機，特別涉及大功率超高速永磁電機內部的自散熱轉軸。

背景技術

如圖1所示，是現有大功率超高速永磁電機的結構原理圖，轉軸1通過推力軸承2、磁懸浮軸承3以及輔助軸承4與機座5可轉動地連接，轉軸1外周側位置的機座5上還固定有定子6，定子6上的繞組通電，可驅動轉軸1旋轉而輸出轉矩。

如圖2、圖3所示，所述轉軸1外套有若干個磁鋼11，磁鋼11之間用隔磁橋12隔開，磁鋼11外側用碳纖維套或非磁性金屬套13固定。

隨著永磁電機的功率加大，所述轉軸1的半徑也隨之增大，因而磁鋼11受到的離心力也呈幾何級數地增大，為了防止磁鋼11甩出去，所述碳纖維套或非磁性金屬套13的厚度也必然要增大，散熱能力卻下降了。更嚴重的是，定子6 產生的諧波磁場能夠穿過碳纖維套或非磁性金屬套13，使得磁鋼11發熱，導致磁鋼11因溫度太高導致性能下降甚至退磁，功率越大的電機越是如此。

現有大功率超高速永磁電機，普遍配備了外置風機7，用于對電機進行降溫，然而由于磁鋼11位于轉軸1內部，外置風機7并無法將氣流吹送到轉軸1處，事實上根本冷卻不到磁鋼11。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種磁懸浮高速永磁電機的自散熱轉軸，解決現有技術無法對磁鋼進行有效降溫的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種磁懸浮高速永磁電機的自散熱轉軸，其特征在于：所述轉軸的一端沿軸向形成有盲孔形式的通風孔，所述通風孔的內側端又通過若干個斜向出風孔連通至所述轉軸表面；

所述定子與轉軸之間存在間隙，所述斜向出風孔的出口位于所述間隙的一側。

作為優選，所述轉軸外表面上成型有與轉軸呈一體結構的扇葉，所述扇葉凸出于轉軸圓柱表面，所述扇葉位于轉軸與定子形成間隙、且與所述轉軸通風孔入口相同的一側并能夠向所述轉軸與定子之間的間隙送風。

作為優選，所述扇葉凸出于轉軸圓柱表面3-6mm。

作為優選，所述扇葉凸出于轉軸圓柱表面4-5mm。

作為優選，所述扇葉長度方向與轉軸的軸向呈一定角度傾斜地布置。

作為優選，所述角度介于23-30度之間。

與現有技術相比較，采用上述技術方案的本發明具有的優點在于：在轉軸旋轉工作時，位于斜向通風孔中的空氣在旋轉離心力的作用下，從出口甩出，導致所述通風孔內處于負壓，從而將冷空氣從所述通風孔的外端吸入，吸收裝置內側的熱量，同時，從斜向通風孔的出口甩出的空氣向外側流動，換熱冷卻后，回流到通風孔的外端再被吸入。如此可以在轉軸的內部直接對轉子表面的磁鋼進行冷卻，從而能夠有效地解決高速磁懸浮電機磁鋼散熱不好的問題。

本發明進一步在轉軸通風孔的外端一側設有扇葉，因為是將扇葉一體成型于轉軸表面，在高速旋轉下，扇葉直接可以對轉子和定子之間間隙進行強風冷卻，結合轉軸中心的通風孔的作用如此循環往復，保證轉軸內部及其表面的磁鋼的溫度處于安全范圍內。

附圖說明

圖1是現有大功率超高速永磁電機的結構原理圖；