[實(shí)用新型]一種帶有新型風(fēng)冷結(jié)構(gòu)的磁懸浮高速電機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721332831.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN207518404U
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧仁杰;畢劉新;衣富成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津飛旋高速電機(jī)科技有限公司;天津飛旋科技有限公司
• 主分類號(hào): H02K5/20
• 分類號(hào): H02K5/20
• 代理公司: 浙江英普律師事務(wù)所 33238
• 代理人: 陳俊志

本實(shí)用新型涉及一種帶有新型風(fēng)冷結(jié)構(gòu)的磁懸浮高速電機(jī)，包括安裝于電機(jī)的機(jī)殼內(nèi)的定子、定子繞阻、轉(zhuǎn)子、磁懸浮軸承，機(jī)殼上設(shè)置了進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口。進(jìn)風(fēng)口、出風(fēng)口通過多道冷卻風(fēng)路進(jìn)行連通，至少有一道冷卻風(fēng)路用于冷卻定子繞組、轉(zhuǎn)子和定子，至少一道冷卻風(fēng)路為風(fēng)冷旁路，用于冷卻磁懸浮軸承；風(fēng)冷旁路具有將磁懸浮軸承的兩端連通的連通部，進(jìn)風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)端磁懸浮軸承內(nèi)側(cè)連通，出風(fēng)口與出風(fēng)端磁懸浮軸承內(nèi)側(cè)連通，兩端磁懸浮軸承外側(cè)由風(fēng)冷旁路連通部相連通。本實(shí)用新型采用并聯(lián)風(fēng)路極大地減小了電機(jī)內(nèi)部的流阻，使得風(fēng)冷配套風(fēng)機(jī)的功率可以大大減小，降低了配套風(fēng)冷設(shè)備的成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁懸浮高速電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有新型風(fēng)冷結(jié)構(gòu)的磁懸浮高速電機(jī)。

背景技術(shù)

作為“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案推廣應(yīng)用的高效電機(jī)，磁懸浮高速電機(jī)具有效率高、功率密度大的特點(diǎn)，相應(yīng)的損耗密度也比較大，電機(jī)各處溫升都比較高。定子繞組處的過高溫升將導(dǎo)致繞組絕緣失效、轉(zhuǎn)子過高溫升會(huì)導(dǎo)致永磁體退磁、磁軸承處過高溫升會(huì)使得磁軸承控制精度下降。為保障電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行，需要針對(duì)磁懸浮高速電機(jī)的特點(diǎn)開發(fā)新型冷卻結(jié)構(gòu)。同時(shí)為了保證電機(jī)的防潮防爆防塵防腐性能，電機(jī)配套冷卻系統(tǒng)通常采用電機(jī)空水冷卻器或電機(jī)空空冷卻器。此類冷卻器進(jìn)風(fēng)口與電機(jī)出風(fēng)口相連，冷卻器出風(fēng)口與電機(jī)進(jìn)風(fēng)口相連。冷卻電機(jī)的空氣在電機(jī)-冷卻器內(nèi)部循環(huán)保證系統(tǒng)的密封性，達(dá)到防潮防爆防塵防腐的目的。

現(xiàn)有技術(shù)中，有風(fēng)冷結(jié)構(gòu)如圖2所示，冷卻空氣從繞組一端吹入另一端吹出，只有少量空氣吹過磁懸浮軸承的一側(cè)。該類冷卻結(jié)構(gòu)不能有效地對(duì)磁懸浮軸承進(jìn)行冷卻，將導(dǎo)致磁懸浮軸承溫升過高，控制精度下降，影響電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。

流體流過通道時(shí)由于與壁面摩擦、流動(dòng)截面變化等都會(huì)造成流體壓力損失，損失總和為壓降。冷卻系統(tǒng)配套風(fēng)機(jī)壓力和冷卻系統(tǒng)總壓降需相匹配。較大壓降冷卻系統(tǒng)需要配高壓風(fēng)機(jī)，而高壓風(fēng)機(jī)體積較大，成本較高，且風(fēng)量相對(duì)不足。更進(jìn)一步的風(fēng)冷結(jié)構(gòu)技術(shù)有如圖3所示，冷卻空氣從一段磁軸承吹入，經(jīng)過磁軸承后吹過定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙，最后通過另一端磁軸承吹出。該類冷卻結(jié)構(gòu)雖然能直接對(duì)兩端的磁軸承進(jìn)行冷卻，但由于冷卻空氣需要兩次通過磁軸承，而磁軸承的通風(fēng)間隙又較小，導(dǎo)致整個(gè)風(fēng)冷路徑的壓降非常大。這使得在現(xiàn)有風(fēng)機(jī)型譜中很難找到相匹配的風(fēng)機(jī)，且勉強(qiáng)能適應(yīng)此種工況的風(fēng)機(jī)普遍價(jià)格高昂。并且冷卻空氣最后吹過出風(fēng)端磁軸承時(shí)溫度已經(jīng)很高，對(duì)出風(fēng)端磁軸承的冷卻效果不佳。并且電機(jī)的進(jìn)風(fēng)口出風(fēng)口分別位于磁軸承兩側(cè)，相距較遠(yuǎn)，極大地增加了與冷卻系統(tǒng)配合安裝的難度。

更進(jìn)一步的風(fēng)冷結(jié)構(gòu)技術(shù)有如圖4所示，冷卻空氣從繞組一端吹入，先分成兩路，一路經(jīng)過進(jìn)風(fēng)側(cè)磁軸承吹出；一路經(jīng)定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙后從另一端繞組處出風(fēng)口或經(jīng)另一側(cè)磁軸承排出，亦存同時(shí)從這兩處排出的結(jié)構(gòu)。該類風(fēng)冷結(jié)構(gòu)雖然能對(duì)磁軸承進(jìn)行冷卻，但電機(jī)出風(fēng)口有兩到三處且分別位于磁軸承兩側(cè)，幾乎無法與冷卻系統(tǒng)配合安裝。

因此，在磁懸浮高速電機(jī)中，如何實(shí)現(xiàn)既對(duì)轉(zhuǎn)子、定子冷卻，又能對(duì)磁懸浮軸承進(jìn)行冷卻，是當(dāng)前磁懸浮高速電機(jī)研發(fā)中面臨的一個(gè)重要問題。

發(fā)明內(nèi)容