[發明專利]電機冷卻結構

在審

• 申請號: 201810384070.X
• 申請日: 2018-04-26
• 公開（公告）號: CN108347135A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 肖東;白金山
• 申請（專利權）人: 重慶智驅科技有限公司
• 主分類號: H02K9/10
• 分類號: H02K9/10;H02K5/20
• 代理公司: 重慶啟恒騰元專利代理事務所(普通合伙) 50232
• 代理人: 萬建

本發明公開了一種電機冷卻結構，包括冷卻水道、內部循環風路和風道動力元件，所述冷卻水道設置在電機機殼內；所述內部循環風路由電機機殼、端蓋、軸承內蓋、定子鐵芯和轉子圍成；所述機殼上設置有動力元件安裝腔室，所述風道動力元件安裝在動力元件安裝腔室中。本發明電機內部有循環風路，冷卻效果好，能達到高功率密度；電機轉子冷卻效果好，提高了電機磁性材料的運行穩定性；電機軸承冷卻效果好，提高了軸承的使用壽命；冷卻風在內部循環利用，不需要在機殼上設置散熱孔，因此電機可以采用全密封結構，噪聲小。

技術領域

本發明屬于電機技術領域，特別是涉及一種電機冷卻結構。

背景技術

永磁同步電機在進行電能轉換成機械能的過程中會產生損耗，這些損耗是電機溫度升高的熱源，尤其對大功率永磁同步電機，損耗大，電機溫升高，容易造成磁鋼退磁的問題，對電機正常使用造成很大的影響。合理的設計電機冷卻方式，不但能提高電機單位體積的功率密度，而且還能提高電機工作的穩定性和電機絕緣結構的壽命。

傳統永磁同步電機冷卻一般通過風道冷卻電機外殼或者通過水道冷卻電機外殼，然而實際應用中，永磁同步電機一般與變頻器配套使用，變頻器功率器件的特性決定了輸出電流波形含有大量諧波，這些諧波會在永磁體上感應電渦流，對永磁體發熱產生影響。傳統電機單一冷卻方式僅僅對電機的定子部分有較好的冷卻，冷卻效果差，如果不對永磁電機的轉子進行冷卻，存在較大的高溫退磁風險，進而影響永磁同步電機的使用。

因此，研發新結構冷卻方式，提升冷卻效率，改善電機冷卻效果，提高永磁同步電機功率密度有重大意義。

發明內容

針對以上現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種電機冷卻結構，改善電機冷卻效果，延長電機的使用壽命。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種電機冷卻結構，包括：

冷卻水道，所述冷卻水道設置在電機機殼內；

內部循環風路，所述內部循環風路由電機機殼、端蓋、軸承內蓋、定子鐵芯和轉子圍成；

風道動力元件，所述機殼上設置有動力元件安裝腔室，所述風道動力元件安裝在動力元件安裝腔室中；所述動力元件安裝腔室開設有進風口和出風口，所述內部循環風路具有循環風路出氣口和循環風路進氣口，所述循環風路出氣口與動力元件安裝腔室的進風口連通，所述循環風路進氣口與動力元件安裝腔室的出風口連通。

本發明在電機機殼內設置有冷卻水道，大部分定子繞組和鐵芯產生的損耗通過水道內壁與冷卻水換熱，定子繞組端部產生的損耗、軸承摩擦損耗、磁鋼渦流損耗通過內部循環風路進行冷卻，這樣在冷卻水道和內部循環風路的共同作用下，電機的冷卻效率大大提升，改善了電機的冷卻效果，不但能提高電機單位體積的功率密，而且還能提高電機工作的穩定性和電機絕緣結構的壽命。

進一步，所述轉子為空心結構，并且轉子的兩端開設有與其內部通道連通的徑向通風孔；所述電機內部設置有兩路循環風路，其中一路從定子鐵芯與轉子之間的間隙流過，另一路從空心轉子流過。這樣設計的目的使得轉子的內外都可以得到冷卻，提高了對永磁電機轉子的冷卻效果，避免了溫度過高而造成的退磁風險，保證了永磁電機的使用壽命。

進一步，所述動力元件安裝腔室的進風口處設置有風路導流罩。導流罩為收口狀，主要作用是對內部循環風進行引流，使得內部循環風能夠在動力元件的作用下更好地循環利用。

進一步，所述內部循環風路內設置有隔板。隔板的主要作用是將內部循環風路隔斷，保證內部循環風路不產生回流。

進一步，所述內部循環風路內靠近循環風路進氣口處設置有換熱器。換熱器的主要作用是對冷卻風進行換熱，換熱后的冷卻風再次對電機內部零部件進行散熱，如此循環利用。當然，換熱器最好是設置在電機冷卻水道的外殼處，使得結構更加緊湊。