[發(fā)明專利]一種環(huán)路熱管電機冷卻結(jié)構(gòu)

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• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112290743A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝清明;李勇;辜益山;夏冰
• 申請（專利權(quán)）人: 亞之捷智能裝備（江蘇）有限公司
• 主分類號: H02K9/20
• 分類號: H02K9/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及電機領(lǐng)域，特別提供了一種利用重力環(huán)路熱管原理對電機定子進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)，包括電機定子換熱器、管路、風(fēng)冷散熱器組成的密閉腔室、以及內(nèi)部充入的工質(zhì)組成。工作時，利用液態(tài)工質(zhì)受熱相變過程中吸熱和放熱原理，實現(xiàn)對電機定子的冷卻和液態(tài)工質(zhì)的循環(huán)使用。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單；內(nèi)腔密閉，保證了工質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；充分利用環(huán)路重力熱管工作原理，工質(zhì)相變過程載熱能力強，汽態(tài)傳輸阻力小等優(yōu)點，實現(xiàn)了電機定子的高效散熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉電機領(lǐng)域，特別提供了一種利用重力環(huán)路熱管原理對電機定子進(jìn)行冷卻的結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

大功率電機的散熱方式一般為強制風(fēng)冷和液冷。強制風(fēng)冷的冷卻能力有限，目前大功率電機的冷卻方式大多數(shù)為液冷。

通常電機的主要發(fā)熱部位為電機定子，電機定子的冷卻是電機散熱的主要任務(wù)。電機定子受到電機線圈電阻發(fā)熱以及渦流損耗等影響下，主要是通過電機定子的外圓柱表面，與電機殼體的液冷套的固體接觸傳熱以及冷卻液和液冷套的流-固換熱實現(xiàn)散熱。冷卻液的溫度控制，可源于液空換熱器、冷卻塔、江河自然水源等。

液冷系統(tǒng)通常由循環(huán)泵、換熱器、閥門、管路、儲液罐、壓力、溫度傳感器甚至自動控制裝置等組成，其中循環(huán)泵工作過程中不僅需要消耗一定的能源，而且壽命有限，冷卻液通常為乙二醇水溶液，壽命為1～3年，需要維護更換，不僅價格昂貴，而且造成一定的污染。所以液冷系統(tǒng)相對復(fù)雜，投資、運行費用較高，跑冒滴漏更是液冷系統(tǒng)的短板。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種使用環(huán)路熱管原理，對電機特別是電機定子進(jìn)行散熱的結(jié)構(gòu)。克服了液冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的不足，在結(jié)構(gòu)簡單的前提下實現(xiàn)了電機高效散熱，達(dá)到對電機冷卻的目的。

一種環(huán)路熱管電機冷卻結(jié)構(gòu)，包括電機定子換熱器、管路、風(fēng)冷散熱器組成的密閉腔室、以及內(nèi)部充入的工質(zhì)組成。電機定子換熱器具有沿重力方向處于高位的排氣口，以及處于低位的進(jìn)液口；風(fēng)冷散熱器具有沿重力方向處于高位的進(jìn)氣口，以及處于低位的排液口；充入的工質(zhì)應(yīng)符合熱管的工作原理，并具有合適的沸點。

工作時，電機定子產(chǎn)生的熱量通過固體傳熱，將熱量導(dǎo)入電機定子換熱器，換熱器內(nèi)的液態(tài)工質(zhì)受熱相變，變?yōu)槠麘B(tài)，由于汽態(tài)工質(zhì)密度低將從定子換熱器排出口沿管路進(jìn)入風(fēng)冷散熱器入口，風(fēng)冷散熱器內(nèi)腔溫度較低，在這里汽態(tài)工質(zhì)重新變?yōu)橐簯B(tài)并從位置較低的排液口，回流至電機定子換熱器。如此連續(xù)循環(huán)，實現(xiàn)了對電機定子降溫散熱。

本發(fā)明利用重力環(huán)路熱管原理實現(xiàn)了電機定子的冷卻，具有結(jié)構(gòu)簡單的特征；內(nèi)腔密閉，保證了工質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定；并充分利用工質(zhì)相變過程載熱能力強，汽態(tài)傳輸阻力小等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是一種環(huán)路熱管電機冷卻結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是采用環(huán)路熱管電機冷卻結(jié)構(gòu)的氣體壓縮機示意圖。

圖中，2、電機繞組線圈；3、電機定子疊片；4、電機軸承；5、電機轉(zhuǎn)子； 6、壓縮機渦輪；7、壓縮機蝸殼；8、壓縮機殼體；10、電機定子換熱器；11、電機定子換熱器內(nèi)腔；12、電機定子換熱器排氣口；13、電機定子換熱器進(jìn)液口；14、連接管路；15、散熱器進(jìn)汽口；16、散熱器排液口；17、電機定子換熱的換熱增強結(jié)構(gòu)；18、散熱器；

具體實施方式

如圖1所示，一種環(huán)路熱管電機冷卻結(jié)構(gòu)。包括電機定子換熱器10，電機定子換熱器內(nèi)腔11，電機定子換熱器排氣口12，為電機定子換熱器進(jìn)液口13，連接管路14，散熱器進(jìn)汽口15，散熱器排液口16，電機定子換熱的換熱增強結(jié)構(gòu)17，散熱器18；各部分結(jié)構(gòu)特征構(gòu)成密閉結(jié)構(gòu)，將環(huán)路熱管冷卻結(jié)構(gòu)內(nèi)腔與大氣分割為兩部分，內(nèi)腔充注有相變工質(zhì)，如純水、乙醇、氟碳化合物等。