一种高功率密度高速电动机用冷却结构的制作方法

文档序号:14990897发布日期:2018-07-20 22:12阅读:302来源:国知局

本实用新型属于电动机技术领域,特别涉及一种能够满足高功率密度高速电动机正常稳定运行的冷却结构。



背景技术:

在一些特殊场合,要求电动机具有高功率密度高速输出的功能,但是由于对电动机外形尺寸的要求很严格,由于电动机尺寸的严格要求,目前采用的风冷甚至水冷结构的散热形式已经无法满足高功率密度高速电动机的散热要求,影响到了电动机的正常稳定运行。



技术实现要素:

本实用新型目的是为解决上述现有技术中存在的问题而提出了一种能够满足高功率密度高速电动机用的冷却结构,为达到上述目的所采取的技术方案是:

一种高功率密度高速电动机用冷却结构,包括机座,机座内为圆柱形空腔,在圆柱形空腔内固定有定子,在定子内同轴设有转子,转子同轴固定在转轴上,在轴伸端的机座上安装有用于支撑转轴前端的前端盖,在非轴伸端的机座上安装有用于支撑转轴后端的后端盖,在定子冲片的外圆周上绕周向均匀开设有多个矩形缺口从而在定子外圆周上绕周向均匀形成多个通油槽,在后端盖上设有第一通油口,在后端盖和/或前端盖上设有第二通油口,所述第一通油口与其中一个通油槽相连通,第二通油口与其中另一个通油槽相连通,在机座内充满绝缘冷却油。

优选的,所述定子内表面与转子外表面之间设有间隔以便绝缘冷却油的流动。

优选的,所述转子为带磁钢条转子。

优选的,所述绝缘冷却油为变压器油。

优选的,第一通油口和第二通油口中,其中一个为进油口,另一个为出油口。

本实用新型所具有的有益效果为:通过在定子冲片的外圆周上绕周向均匀开设有多个矩形缺口从而在定子外圆周上绕周向均匀形成多个通油槽,实现了一种内置式冷却结构,电动机在常规中心高H100的定子、转子三圆上,额定功率50kW,额定转速5500r/min,最大转速7500r/min,电动机的外圆只有φ180mm,长度只有300mm,经过计算,绝缘冷却油的流量约为800L/h,即0.22L/s,油的比热约为2.2×103J/(kg.℃),进出油温差按10℃,经计算带走的热量为4.84kW,电动机的总损耗加摩擦损耗约为4.36kW,并经温度场计算分析,在以上条件下,当入口油温为30℃时,电机热稳定后绕组线圈最高温度96.4℃,转子最高温度168.6℃,此结构可满足电机的散热要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图2为定子冲片的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

如图1和图2所示,一种高功率密度高速电动机用冷却结构,包括机座8,机座8内为圆柱形空腔,在圆柱形空腔内固定有定子3,在定子3内同轴设有转子4,转子4同轴固定在转轴2上,在轴伸端的机座8上安装有用于支撑转轴2前端的前端盖1,在非轴伸端的机座8上安装有用于支撑转轴2后端的后端盖10,在定子冲片13的外圆周上绕周向均匀开设有多个矩形缺口12从而在定子3外圆周上绕周向均匀形成多个通油槽6,在后端盖10上设有第一通油口11,在后端盖和/或前端盖上设有第二通油口9,所述第一通油口11与其中一个通油槽相连通,第二通油口9与其中另一个通油槽相连通,在机座8内充满绝缘冷却油,所述绝缘冷却油为变压器油。

为了对转子4进行更好地散热,所述定子3内表面与转子4外表面之间增大间隔5(气隙)以便绝缘冷却油的流动。

转子4采用内置式结构,磁钢条7嵌入转子槽内,便于固定并保证了电机在高速下磁钢不会由于离心力脱离转子,电机在高速下可正常运行。

在第一通油口11和第二通油口9中,其中位于低位置的为进油口,位于高位置的为出油口,例如,如图1所示,当电机卧式安装时,位于下方的第二通油口11为进油口,位于上方的第一通油口9为出油口,同时还可以将第一通油口9设置在前端盖1上;当电机立式安装时,第一通油口和第二通油口分别安装在前端盖1和后端盖10上且第一通油口为进油口,第二通油口为出油口。

通过该冷却结构的设计,电动机在常规中心高H100的定子、转子三圆上,额定功率50kW,额定转速5500r/min,最大转速7500r/min,电动机的外圆只有φ180mm,长度只有300mm,经过计算,绝缘冷却油的流量约为800L/h,即0.22L/s,油的比热约为2.2×103J/(kg.℃),进出油温差按10℃,经计算带走的热量为4.84kW,电动机的总损耗加摩擦损耗约为4.36kW,并经温度场计算分析,在以上条件下,当入口油温为30℃时,电机热稳定后绕组线圈最高温度96.4℃,转子最高温度168.6℃,此结构可满足电机的散热要求。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,但这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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