[實用新型]一種具有新型冷卻結構的高速電機驅動的流體機械

有效

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• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN206472009U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 李記東
• 申請（專利權）人: 李記東
• 主分類號: H02K16/04
• 分類號: H02K16/04;H02K9/193
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司11541
• 代理人: 龔潔

技術領域

本實用新型涉及流體機械技術領域，具體涉及一種具有新型冷卻結構的高速電機驅動的流體機械。

背景技術

高速電機在工作的過程會產生一定的熱量，只有良好的散熱，高速電機才能正常工作。如果散熱不暢，集聚的熱量超過定子和轉子承受能力，則會出現(xiàn)燒毀電機的災難性事故。因此，在電機研制與生產過程中，散熱都是非常重要的。

一般來講，高速電機都會配備較為復雜的風冷、水冷或油冷等冷卻系統(tǒng)。但是，對于功率密度更大、體積更小、無法安裝冷卻系統(tǒng)的高速電機來講，傳統(tǒng)的冷卻方式是無能為力的。

對于流體機械而言，尤其是鼓風機或者壓縮機，需要做功部件轉速高、功率大。那么就要求電機高轉速、功率密度大。這就帶來了嚴重的散熱問題。常規(guī)電機是通過在兩端加裝散熱風扇或者在轉子上加裝冷卻套的方式散熱。一般來講結構非常復雜，一旦冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)問題，會帶來燒毀電機的災難性事故。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述缺陷，提供一種具有新型冷卻結構的高速電機驅動的流體機械。

本實用新型采用的技術方案在于，提供了一種具有新型冷卻結構的高速電機驅動的流體機械，包括用于驅動所述流體機械的高速電機，所述的高速電機包括轉子、具有繞組的定子和電機殼，所述的定子分為對稱設置的第一定子和第二定子，第一定子和第二定子通過連接部相互連接，所述的第一定子和第二定子均固定連接在電機殼上，所述的第一定子、電機殼與高速電機的一個端部之間形成第一空腔，所述的第二定子、電機殼與高速電機的另一個端部之間形成第二空腔，所述的第一定子、第二定子和電機殼之間形成第三空腔，所述的第一空腔和第二空腔之間通過定子與轉子之間的氣隙連通，所述的第一空腔和第二空腔部分的電機殼上均開設有若干進氣孔，所述的第三空腔通過冷卻管道與流體機械的介質入口連通。

在上述的技術方案中，電機的定子被設計成左右兩段結構，分為第一定子和第二定子，二者之間通過連接部固定，并且形成了第三空腔，在高速電機驅動流體機械工作的過程中外界環(huán)境中的冷卻介質由軸向分布的進氣孔進入到電機內部的第一空腔和第二空腔，然后沿著定子與轉子之間的氣隙進入到第三空腔內，然后再流入到冷卻管道內，最后進入到流體機械的介質入口與主流介質匯到一起，通過葉輪進行壓縮做功，從而實現(xiàn)對于高速電機的冷卻。

進一步的，所述的流體機械為鼓風機或壓縮機，所述的壓縮機工作過程中的介質為空氣、氟利昂或1，1，1，2-四氟乙烷。

進一步的，可以在冷卻管道上增加流量調節(jié)部件，以便通過冷卻氣體的流量來控制冷卻效果。優(yōu)選的，所述的流量調節(jié)部件為氣體流量調節(jié)閥。

作為一種優(yōu)選的實施方式，所述的壓縮機為單級壓縮機，所述的第三空腔通過冷卻管道與單級壓縮機的介質入口連通。

作為另外一種優(yōu)選的實施方式，所述的壓縮機為二級壓縮機，所述的第三空腔通過冷卻管道與第一級壓縮機的介質入口連通，第一級壓縮機的介質出口與第二級壓縮機的入口通過管道連通，所述的管道上設置有冷卻系統(tǒng)，用于提高壓縮效果。更為優(yōu)選的，所述的冷卻系統(tǒng)為風冷系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)或油冷系統(tǒng)。

進一步的，所述的轉子與電機的兩端通過徑向箔片動壓空氣軸承連接。

更進一步的，所述的徑向箔片動壓空氣軸承包括由外向內依次同軸設置的軸承套、彈性支承箔片和頂層箔片，所述的彈性支承箔片和頂層箔片沿軸承套的圓周方向分離式設置有多組，所述的每組頂層箔片與彈性支承箔片的一端相互連接且通過該端固定在軸承套上，另一端沿軸承套內圓周壁延伸形成自由端，相鄰的兩組頂層箔片與彈性支承箔片之間留有空隙。在具體工作過程中，轉子與頂層箔片之間形成氣膜并且對頂層箔片施加壓力，頂層箔片受壓后壓迫彈性支承箔片發(fā)生彈性形變，形成對于轉子的承載力，本方案中采用分離式設置彈性支承箔片和頂層箔片，相鄰兩組彈性支承箔片和頂層箔片之間空隙可以接受一定程度的彈性形變量，可增大承載力，并且分離式設置在部分彈性支撐箔片或頂層箔片損壞后只需更受損部分即可，不需要整體更換，節(jié)省成本，延長設備的整體壽命。

采用上述技術方案，包括以下有益技術效果：本實用新型的技術方案從根本上解決了流體機械的高速電機的散熱問題，而且不需要增加額外的系統(tǒng)，結構簡單、冷卻效果好、成本低、利于大規(guī)模推廣。

附圖說明

圖1是本實用新型一種實施方式的結構示意圖；

圖2是本實用新型中另一種實施方式的結構示意圖；

圖3是本實用新型中徑向箔片動壓空氣軸承一種實施方式的結構示意圖；