[發(fā)明專利]一種適用于蒸發(fā)冷卻的電機(jī)內(nèi)定子

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010617635.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111668996A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周志杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波菲仕技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H02K9/20
• 分類號(hào): H02K9/20;H02K9/197;H02K3/50
• 代理公司: 江蘇斐多律師事務(wù)所 32332
• 代理人: 王長(zhǎng)征

本技術(shù)公開(kāi)了一種適用于蒸發(fā)冷卻的電機(jī)內(nèi)定子，包括定子鐵芯、進(jìn)液端端環(huán)、出氣端端環(huán)、碳纖維套筒和轉(zhuǎn)軸，碳纖維套筒與定子鐵芯外沿緊密貼合，碳纖維套筒的前端與進(jìn)液端端環(huán)外沿密封連接，碳纖維套筒的后端與出氣端端環(huán)外沿密封連接，轉(zhuǎn)軸與定子鐵芯中部?jī)?nèi)孔連接，轉(zhuǎn)軸的前端穿過(guò)進(jìn)液端端環(huán)且轉(zhuǎn)軸與進(jìn)液端端環(huán)密封連接，轉(zhuǎn)軸的后端穿過(guò)出氣端端環(huán)且轉(zhuǎn)軸與出氣端端環(huán)密封連接，碳纖維套筒、進(jìn)液端端環(huán)、出氣端端環(huán)和轉(zhuǎn)軸之間的圍成空間為定子腔體，轉(zhuǎn)軸的前端為中空結(jié)構(gòu)從而形成進(jìn)液端，轉(zhuǎn)軸的后端為中空結(jié)構(gòu)從而形成出氣端；定子鐵芯上開(kāi)設(shè)有多條軸向中空通道溝。本技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、成本低、生產(chǎn)效率高、散熱效果好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本技術(shù)屬于電機(jī)冷卻領(lǐng)域，具體涉及一種適用于蒸發(fā)冷卻的電機(jī)內(nèi)定子。

背景技術(shù)

電機(jī)按照定子的位置可分為外定子和內(nèi)定子結(jié)構(gòu)，目前絕大多數(shù)工業(yè)電機(jī)所采用的結(jié)構(gòu)為定子外側(cè)，轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)。本技術(shù)中提到的外轉(zhuǎn)子，內(nèi)定子電機(jī)不同于常規(guī)的結(jié)構(gòu)，定子在內(nèi)，轉(zhuǎn)子在外，主要應(yīng)對(duì)一些非常規(guī)電子機(jī)械技術(shù)要求的情況。電機(jī)使用過(guò)程中的損耗包括銅耗、鐵耗、雜散耗損等，其中銅耗和絕大部分的鐵耗位于定子側(cè)，這種內(nèi)定子的電機(jī)結(jié)構(gòu)就造成了電機(jī)定子散熱面積較外定子結(jié)構(gòu)小，電機(jī)內(nèi)熱量不易散出，一旦電機(jī)內(nèi)熱量聚集，如果不能及時(shí)有效的被帶走，必將引起電機(jī)內(nèi)部的溫升。因此有效的冷卻對(duì)于電機(jī)的安全運(yùn)行，可靠性以及使用壽命具有至關(guān)重要的作用。

目前外轉(zhuǎn)子電機(jī)的內(nèi)定子普遍采用的是風(fēng)冷和水冷方式，水冷結(jié)構(gòu)一般采用在軸中間打孔的方式，一般有二種方式，單端進(jìn)出水或者二端進(jìn)出水。水冷散熱方式相比風(fēng)冷散熱效果要好很多，但是隨著電機(jī)需求功率的上升，同時(shí)電機(jī)尺寸縮小導(dǎo)致的有效的散熱面積不足，水冷散熱也逐漸面臨效率的瓶頸。

電機(jī)蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一種利用高絕緣、低沸點(diǎn)的有機(jī)工質(zhì)，通過(guò)相變換熱方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)熱部件冷卻的新型高效冷卻技術(shù)。其工作原理是將一種冷卻液態(tài)介質(zhì)，引入電機(jī)內(nèi)使其吸收發(fā)熱對(duì)象的熱量。液態(tài)介質(zhì)吸熱發(fā)生氣化，轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)-液態(tài)混合物，再引出電機(jī)，進(jìn)入冷凝器。在冷凝器中，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)將熱量傳遞給冷卻水后會(huì)冷凝為液體，再返回電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行下一輪吸熱。

一般的電機(jī)蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)采用整體浸泡式。整體浸泡式有著密封性的技術(shù)難點(diǎn)，并且轉(zhuǎn)子在冷卻液中的阻力較空氣要大很多，增加了電機(jī)的功率損失。而將電機(jī)轉(zhuǎn)子，定子分別設(shè)計(jì)成單獨(dú)的蒸發(fā)冷卻密封腔體增加了結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，成本也相對(duì)較高。由于外轉(zhuǎn)子電機(jī)的轉(zhuǎn)子外部與空氣的接觸面積較大，更適合風(fēng)冷散熱。因此，提供一種外轉(zhuǎn)子電機(jī)的定子的蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種適用于蒸發(fā)冷卻的電機(jī)內(nèi)定子，本適用于蒸發(fā)冷卻的電機(jī)內(nèi)定子具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、成本低、生產(chǎn)效率高、散熱效果好的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本技術(shù)采取的技術(shù)方案為：

一種適用于蒸發(fā)冷卻的電機(jī)內(nèi)定子，包括定子鐵芯、進(jìn)液端端環(huán)、出氣端端環(huán)、碳纖維套筒和轉(zhuǎn)軸，所述碳纖維套筒與所述定子鐵芯的外沿緊密貼合，所述碳纖維套筒的前端與進(jìn)液端端環(huán)的外沿密封連接，所述碳纖維套筒的后端與出氣端端環(huán)的外沿密封連接，所述轉(zhuǎn)軸與定子鐵芯中部的內(nèi)孔連接，所述轉(zhuǎn)軸的前端穿過(guò)進(jìn)液端端環(huán)且轉(zhuǎn)軸與進(jìn)液端端環(huán)密封連接，所述轉(zhuǎn)軸的后端穿過(guò)出氣端端環(huán)且轉(zhuǎn)軸與出氣端端環(huán)密封連接，所述碳纖維套筒、進(jìn)液端端環(huán)、出氣端端環(huán)和轉(zhuǎn)軸之間的圍成空間為定子腔體，所述轉(zhuǎn)軸的前端為中空結(jié)構(gòu)從而形成進(jìn)液端，所述轉(zhuǎn)軸的后端為中空結(jié)構(gòu)從而形成出氣端，所述轉(zhuǎn)軸上位于定子腔體內(nèi)靠近進(jìn)液端端環(huán)處設(shè)有多個(gè)開(kāi)口且該開(kāi)口與進(jìn)液端連通，所述轉(zhuǎn)軸上位于定子腔體內(nèi)靠近出氣端端環(huán)處設(shè)有導(dǎo)氣通道且該導(dǎo)氣通道與出氣端連通，所述導(dǎo)氣通道垂直向上延伸；所述定子鐵芯上開(kāi)設(shè)有多條軸向中空通道溝，且各條軸向中空通道溝均與定子腔體連通。

作為本技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)的方案，所述碳纖維套筒與定子鐵芯的外沿通過(guò)過(guò)盈配合方式緊密貼合；