[發(fā)明專利]一種用于電機內(nèi)部的低損耗冷卻結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010029211.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN110829722B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設計）人: 王立云;謝海東;石利俊;趙艷東;蘇明澤;熊雄;李秋南
• 申請（專利權(quán)）人: 成都微精電機股份公司
• 主分類號: H02K9/00
• 分類號: H02K9/00;H02K5/04;H02K5/20
• 代理公司: 成都立新致創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 51277
• 代理人: 譚德兵

本發(fā)明涉及一種用于電機內(nèi)部的低損耗冷卻結(jié)構(gòu)，包括機殼以及端蓋，機殼內(nèi)設有定子和轉(zhuǎn)子，定子設置在機殼內(nèi)部處，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸沿機殼軸線設置；機殼左側(cè)的端蓋為端蓋A，端蓋A內(nèi)開有活塞腔，活塞腔與電機的冷卻腔道相連通；所述的活塞腔中放置有活塞磁塊，轉(zhuǎn)軸上設有與活塞磁塊相對應的永磁體，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時通過永磁體對活塞磁塊產(chǎn)生作用力從而讓活塞磁塊在活塞腔中動作，使得活塞腔中的介質(zhì)沿冷卻腔道流動，實現(xiàn)介質(zhì)的熱交換。本發(fā)明達到的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單、體量小、損耗小、安全性高、散熱效果好、適用于航空領域。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及電機技術(shù)領域，特別是一種用于電機內(nèi)部的低損耗冷卻結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)電機在能量的轉(zhuǎn)換過程中，內(nèi)部將同時產(chǎn)生損耗。損耗的存在，一方面直接影響到電機的效率和運行的經(jīng)濟性；另一方面，由于損耗的能量最終轉(zhuǎn)化為熱能，使得電機各部分的溫度升高，這將直接影響到電機所用絕緣材料的壽命，并限制了電機的輸出，嚴重時候能夠把電機燒毀。因此在設計電機時，一方面要注意合理減少電機的損耗；另一方面要努力改善冷卻條件，使熱量能盡快地、有效地散發(fā)出去。

電機中的熱源主要是繞組及其鐵芯中的損耗。繞組和鐵芯內(nèi)部都會產(chǎn)生熱量，繞組中的損耗與電流的平方成正比。鐵芯內(nèi)部熱量是渦流產(chǎn)生的。由于熱從高溫向低溫傳遞，而繞組的溫度是高于鐵芯的，因此繞組中產(chǎn)生的熱量借傳導作用從銅線穿過絕緣層傳到鐵芯，加上鐵芯中產(chǎn)生的熱量，一起由鐵芯傳到電樞表面。因此，發(fā)熱和冷卻問題往往成為限制電機極限容量的主要原因之一。

對于一些小型電機而言，不需要設置任何的冷卻裝置，僅依靠部件表面的輻射，把電機內(nèi)部產(chǎn)生的熱量帶走，但是散熱能力很低，僅適用于幾百瓦的小型電機。對于很多需要散熱的電機而言，則需要相應的強散熱機構(gòu)：一種是采用他冷式冷卻，即另設動力裝置獨立驅(qū)動，增大了整個電機設備的體量；一種是直接在電機內(nèi)設置風扇，若出現(xiàn)風扇松動的情況，位置發(fā)生偏移，與電機內(nèi)部的器件接觸，顯得很不安全，極有可能短路起火。并且，外設動力裝置是將電能轉(zhuǎn)化為冷卻介質(zhì)的動能，冷卻介質(zhì)在長流道過程中存在動能的損耗，因此最終損耗較大。

基于上述問題，本公司設計一款用于電機內(nèi)部的低損耗冷卻結(jié)構(gòu)，在減小體量的同時，安全系數(shù)高，并且損耗低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體量小、損耗小、安全性高、散熱效果好、適用于航空領域的用于電機內(nèi)部的低損耗冷卻結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種用于電機內(nèi)部的低損耗冷卻結(jié)構(gòu)，包括機殼以及端蓋，機殼內(nèi)設有定子和轉(zhuǎn)子，定子設置在機殼內(nèi)部處，轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸沿機殼軸線設置；

所述的機殼左側(cè)的端蓋為端蓋A，其內(nèi)開有活塞腔，活塞腔與電機的冷卻腔道相連通；

所述的活塞腔中放置有活塞磁塊，轉(zhuǎn)軸上設有與活塞磁塊相對應的永磁體，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時通過永磁體對活塞磁塊產(chǎn)生作用力從而讓活塞磁塊在活塞腔中動作，使得活塞腔中的介質(zhì)沿冷卻腔道流動，從而可以通過介質(zhì)實現(xiàn)冷-熱量的循環(huán)，達到冷卻電機的目的。

要實現(xiàn)介質(zhì)的不斷循環(huán)，必須要保證活塞磁塊的往復動作，為此在永磁體的基礎上，還增設有輔助件。活塞磁塊要實現(xiàn)往復動作，有多少設置方式，其中三種較為理性，即：第一種，永磁體的磁性與活塞磁塊的磁性同極，兩者產(chǎn)生排斥力，活塞腔中設置有彈簧，彈簧即為輔助件，活塞磁塊在彈簧力作用下復位；第二種，永磁體的磁性與活塞磁塊的磁性反極，兩者產(chǎn)生吸附力，活塞腔中設置有彈簧，活塞磁塊在彈簧力作用下復位；第三種，活塞磁塊對應有兩塊永磁體，一個永磁體的磁性與活塞磁塊磁性同極，另一個永磁體的磁性與活塞磁塊的磁性反極，在排斥力和吸附力的作用下讓活塞磁塊動作。