[發明專利]磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸

在審

• 申請號: 201711276663.6
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN109888976A
• 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: H02K9/06
• 分類號: H02K9/06;H02K9/10;H02K9/197;H02K7/00
• 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葉片式散熱轉軸，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，并且位于所述轉軸的磁鋼安裝段的一側；所述轉軸的磁鋼安裝段與定子之間必然存在間隙，所述扇葉在轉軸旋轉時能夠向所述間隙送風，使得位于間隙處的熱空氣被吹到間隙另一側，從而將磁鋼所產生的熱量及時帶走，起到對磁鋼降溫的作用。

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磁鋼冷卻結構。

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。

實用新型內容

本發明的目的在于，提供一種磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，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葉片式散熱轉軸，其特征在于：

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，并且位于所述轉軸的磁鋼安裝段的一側。

所述的磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，其中：所述扇葉凸出于轉軸圓柱表面3-6mm。

所述的磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，其中：所述扇葉凸出于轉軸圓柱表面4-5mm。

所述的磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，其中：所述扇葉長度方向與轉軸的軸向呈一定角度傾斜地布置。

所述的磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，其中：所述角度介于23-30度之間。

所述的磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，其中：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出風孔連通至所述轉軸表面；所述出風孔的出口位于所述磁鋼安裝段的另一側。

所述的磁懸浮高速永磁電機的葉片式散熱轉軸，其中：所述出風孔是斜向出風孔。

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，位于所述間隙一側的扇葉將向所述間隙送風，使得位于間隙處的熱空氣被吹到間隙另一側，從而將磁鋼所產生的熱量及時帶走，起到對磁鋼降溫的作用。

此外，由于扇葉與轉軸為一體結構，大大增強了扇葉的結構強度，能夠減小扇葉脫落而產生的故障率與相應風險，而且扇葉凸出于圓柱表面的高度較低，使其一體成型的成本處于能夠被接受的范圍內，增加該技術被實際應用的可能性。

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；

圖2、圖3分別是現有大功率超高速永磁電機的轉軸平面示意圖及其橫向剖視圖；