[實用新型]一種具有定子主絕緣水道冷卻系統(tǒng)的高速永磁同步電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921158573.1
• 申請日: 2019-07-22
• 公開（公告）號: CN209896784U
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪冬梅;梁艷萍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K3/28;H02K9/19;H02K1/27;H02K21/14
• 代理公司: 51229 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 郭艷艷;李蕊

本實用新型公開了一種具有定子主絕緣水道冷卻系統(tǒng)的高速永磁同步電機，包括定子機座以及設(shè)置在定子機座內(nèi)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心，所述定子機座內(nèi)設(shè)置有定子鐵心，所述轉(zhuǎn)子鐵心設(shè)置于定子鐵心內(nèi)壁且與定子鐵心之間留有空隙，所述定子鐵心上設(shè)置有定子繞組，所述定子繞組包裹有主絕緣，所述主絕緣外包裹有定子主絕緣水道。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，冷卻效果好，解決了高速永磁同步電機散熱條件差的問題，在降低高速永磁同步電機結(jié)構(gòu)件溫升的同時提高了高速永磁同步電機的運行可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有定子主絕緣水道冷卻系統(tǒng)的高速永磁同步電機。

背景技術(shù)

高速永磁同步電機可直接與工作機或負(fù)載相連，具有體積小、功率密度大、效率高、動態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在離心壓縮機、飛輪儲能、真空泵等工業(yè)領(lǐng)域和飛機、航母能源系統(tǒng)等軍事領(lǐng)域，鑒于其在重大工業(yè)領(lǐng)域及國防軍事領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景，高速永磁同步電機已成為各行各業(yè)競相關(guān)注的對象。

高速永磁同步電機設(shè)計時不僅要滿足電磁性能和機械特性的要求，還需要滿足冷卻與溫升的要求。對于高速永磁同步電機而言，由于其較高的轉(zhuǎn)速，永磁體不能承受高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的拉應(yīng)力，必須對永磁體采取保護措施。鑒于高速永磁同步電機體積小，轉(zhuǎn)子多采用實心整體結(jié)構(gòu)，損耗密度大，散熱條件差，容易造成永磁體不可逆失磁，因此有效的散熱和冷卻方式，是確保電機各結(jié)構(gòu)件運行在較低溫升，提高電機功率的有效手段，已成為高速永磁同步電機設(shè)計中的關(guān)鍵問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種具有定子主絕緣水道冷卻系統(tǒng)的高速永磁同步電機，解決了高速永磁同步電機散熱條件差的問題，在降低高速永磁同步電機結(jié)構(gòu)件溫升的同時提高了高速永磁同步電機的運行可靠性。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下：

一種具有定子主絕緣水道冷卻系統(tǒng)的高速永磁同步電機，包括定子機座以及設(shè)置在定子機座內(nèi)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心，定子機座內(nèi)設(shè)置有定子鐵心，轉(zhuǎn)子鐵心設(shè)置于定子鐵心內(nèi)壁且與定子鐵心之間留有空隙，定子鐵心上設(shè)置有定子繞組，定子繞組包裹有主絕緣，主絕緣外包裹有定子主絕緣水道。

進一步地，定子繞組包括定子上層繞組和定子下層繞組，定子上層繞組下方和定子下層繞組上方均設(shè)置有層間絕緣。

進一步地，定子機座內(nèi)壁設(shè)置有螺旋水道，螺旋水道設(shè)置在定子機座與定子鐵心之間。

進一步地，轉(zhuǎn)子鐵心外壁上設(shè)置有偶數(shù)個均勻分布的永磁體，永磁體的外壁上設(shè)置有永磁體護套，永磁體護套為碳纖維的高強度永磁體護套。

進一步地，轉(zhuǎn)子鐵心表面設(shè)置有均勻分布的轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)縫隙，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)縫隙與永磁體的內(nèi)表面接觸。

進一步地，轉(zhuǎn)子鐵心內(nèi)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置在定子機座上的軸承與定子機座轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸為一體化結(jié)構(gòu)，材料為導(dǎo)磁的高強度碳素鋼。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，通過設(shè)置主絕緣水道和螺旋水道，對電機進行有效冷卻，帶走電機結(jié)構(gòu)件的熱量，解決了高速永磁同步電機散熱條件差、溫升高的問題，在降低高速永磁同步電機結(jié)構(gòu)件溫升的同時提高了高速永磁同步電機的運行可靠性；

2、本實用新型在永磁體的外壁上安裝材料為碳纖維的高強度永磁體護套，防止了永磁體因受到巨大的離心力而發(fā)生損壞；

3、本實用新型的轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸為一體化導(dǎo)磁的高強度碳素鋼結(jié)構(gòu)，提高了電機的機械強度。

附圖說明