[發明專利]中間通風的空水冷卻高速電機結構

有效

• 申請號: 202011381866.3
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112564340B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 曹根;鄒瑩;朱杰;丁劍鋒;周少華
• 申請（專利權）人: 湖南崇德科技股份有限公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K3/34;H02K9/19;H02K9/04;H02K9/197;H02K3/38
• 代理公司: 湖南喬熹知識產權代理事務所(普通合伙) 43262
• 代理人: 安曼

本發明公開一種中間通風的空水冷卻高速電機結構，中間通風的空水冷卻高速電機結構包括轉子、定子鐵芯、水冷套、氣冷套以及渦流風機，所述轉子穿設所述定子鐵芯，所述水冷套套裝在所述定子鐵芯外側，所述氣冷套套裝在所述水冷套外側，所述定子鐵芯包括軸向布置在定子鐵芯中間的定子鐵芯骨架，所述定子通風骨架上開設有多個通風槽，所述通風槽的兩側分別連通所述定子鐵芯和所述水冷套上的徑向通風孔，所述渦流風機進出口分別與所述氣冷套內外環形氣道連通，并用于提供空氣內循環動力。本發明提供了一種散熱性能良好的高速電機。

技術領域

本發明涉及高速電機領域，尤其涉及一種中間通風的空水冷卻高速電機結構。

背景技術

高速電機具有體積小、功率密度大和效率高的特點，這也造成其單位體積的損耗大，有限體積內的散熱面積小，使得高速電機普遍存在散熱困難的問題，而溫度升高，不僅會導致高速電機的性能衰減，還會有永磁退磁和絕緣損壞的風險，因此散熱限制了電機功率密度的進一步提升。

而采用何種冷卻方式直接影響到電機的穩定運行，目前常用的方式可分為兩種：第一種為開放式風冷結構，空氣由風機吸入電機再由風口排出，這種結構最明顯的缺點就是防護等級較低，對應用環境限制較大；第二種為完全封閉結構，電機內外無空氣及其他流體介質的交換，熱量主要依靠熱傳導最終到達機殼，機殼熱量再由外部風冷或水冷帶走，這種散熱方式容易造成內部熱量堆積形成熱島。

發明內容

本發明的主要目的是提供一種中間通風的空水冷卻高速電機結構，旨在解決高速電機散熱較差的問題。

為實現上述目的，本發明提出的一種中間通風的空水冷卻高速電機結構包括轉子、定子鐵芯、水冷套、氣冷套以及渦流風機，所述轉子穿設所述定子鐵芯，所述水冷套套裝在所述定子鐵芯外側，所述氣冷套套裝在所述水冷套外側，所述定子鐵芯包括軸向布置在定子鐵芯中間的定子通風骨架，所述定子通風骨架上開設有多個徑向通風槽，所述徑向通風槽的兩側分別連通所述定子鐵芯和所述水冷套上的徑向通風孔，所述渦流風機的進出口分別與所述氣冷套的內外環形氣道連通，并用于提供空氣內循環動力；

所述氣冷套包括第二環狀本體，所述第二環狀本體的軸心處開設有安裝孔，所述水冷套穿設在所述安裝孔內，在所述氣冷套中部沿周向開設有環狀集氣通道，所述環狀集氣通道包括第一氣道以及第二氣道，所述第一氣道位于所述第二氣道外側，沿所述氣冷套的軸向開設有若干軸向通風孔，所述軸向通風孔位于所述安裝孔的內壁面與所述第二環狀本體的外壁面之間且與所述第一氣道連通，所述徑向通風孔的兩側分別與所述定子通風骨架上的徑向通風槽和所述第二氣道連通，所述渦流風機的出氣口與所述第一氣道連通，所述渦流風機的進氣口與所述第二氣道連通。

在一實施例中，所述定子通風骨架包括第一環狀本體，所述第一環狀本體內開設有所述徑向通風槽，所述徑向通風槽自所述第一環狀本體的外側壁至所述第一環狀本體的軸心處延伸。

在一實施例中，所述中間通風的空水冷卻高速電機結構還包括外部循環水系統，所述外部循環水系統與所述水冷套連通，并用于提供一定溫度和流量的冷卻水。

在一實施例中，所述水冷套設置有螺旋水槽，所述螺旋水槽與所述外部循環水系統連通。

本發明的技術方案中，該中間通風的空水冷卻高速電機結構包括轉子、定子鐵芯、水冷套、氣冷套以及渦流風機，高速電機運行時，由定子產生的熱量一部分能夠通過定子鐵芯與水冷套的接觸面發生熱交換，使得熱量由定子鐵芯進入水冷套，進而通過水冷套內的冷卻水將熱量帶走散去，并且在該高速電機運行時，轉子表面熱量和定子繞組端部的一部分熱量由內循環空氣通過定子通風骨架穿入氣冷套中，而熱空氣與氣冷套發生熱交換，熱量由空氣穿入氣冷套，再通過氣冷套與水冷套的接觸面穿入水冷套，由水冷套內的冷卻水將熱量帶走散去，因而在本發明中，同時采取氣冷和水冷的方式對高速電機進行散熱，能夠提升換熱效率提高高速電機散熱性能并降低電機內部溫度。

附圖說明