一种永磁电机组合式快速换热系统的制作方法

本发明属于电机换热技术领域，特别是涉及一种永磁电机组合式快速换热系统。

背景技术：

目前，电动机在日常生产工作中非常重要，电机工作过程过热已经成为生产工作中的困扰，因此，需对永磁电机的换热进行研究，永磁电机作为现代应用较为广泛的电动机，一种永磁电机组合式快速换热系统可有效的解决电机换热问题，加快电机换热效率，减少停机时间，提高工业生产效率。现在应用较为广泛的电机换热方式为空气流动换热、水换热以及简单的换热片换热，这些方式在工作负荷小、发热量低此类条件下还勉强满足工作需求，在当今社会，高负荷、高生产需求的条件下时常出现系统过热导致工作中断，一方面，降低工作效率，另一方面，存在安全隐患，并且以前的电机系统中缺乏对温度的监测，无温度监测单元，不能根据温度做出响应，根据系统温度选择合理的换热方式，在必要的条件下停止工作，以防发生危险。随着电机负荷越来越高，社会对生产效率的要求提高，现有技术已经无法满足工作需求。

因此，设计一种更加快速、高效且安全的永磁电机组合式快速换热系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种永磁电机组合式快速换热系统，通过在永磁电机外侧增设流道，使冷媒于流道中经过实现换热并且在电机内部选取合理的通风方式选取合理的风量尽可能带走大量的热实现系统换热，同时在定子上增设水流道以起到换热作用，最后，对换热器进行改进，换热片采用翅片开孔方式为整张翅片通过模具挤压在管孔周围形成4个紊流翅片突起结构，突起向上成拱形，与大翅片之间形成小通道。空气流经翅片表面，进入紊流翅片与整张翅片之间的通道形成紊流。管孔之间设有垂直于主体翅片的小矩形翅片。该种开孔结构通过紊流翅片增加气流扰动，换热面积相对原翅片并没有减小，因而具有强化换热效果。利用该换热片，换热效果优于普通换热片。使系统换热更为快速，并且在系统内部增设温度监控装置与警报器，监测系统温度变化，根据温度做出反馈，选取合理的散热方式，系统温度异常时及时报警，必要条件下及时停机，防止由于温度过高发生危险，不仅提高了换热效率，有效选取换热方式，减少不必要的浪费，同时，还在原有系统的基础上增设了安全保障，提高了换热效率与安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种永磁电机组合式快速换热系统，包括在原有电机定子上增设水流道，利用水流道进行换热，将原有换热器进行改进，利用新型换热片，该换热片换热效率同原有换热片相比效率更高，换热效果更好，并且通过加大风量的方式，通过气流的流动带走热量实现换热，利用冷媒在永磁电机定子外侧以及定子与转子间隙之间的流动实现换热工作，并且在永磁电机内部设有温度监控装置与报警装置，监控系统温度，一方面，通过系统温度选取合理的换热方式，另一方面，可在温度出现异常时，发出警报，系统及时做出响应，必要情况下停止工作，所述永磁电机在定子开设水流道之后不影响正常工作，所述换热片可安装于原有换热器中，所述温度监控装置可根据温度选取换热方式，即能达到换热效果又可避免大量换热方式同时开启而造成的能源浪费，所述报警装置与电机控制系统可进行远程通信，系统根据报警装置反馈信息进行调节，所述冷媒在引入之后不影响永磁电机正常工作且能够实现换热。

进一步，所述定子加工水流道以后，定子仍满足永磁电机工作需要，对应的，所述冷媒在定子外侧以及定子与转子间隙的流道之间通过既能够起到换热作用又不影响永磁电机正常工作。

进一步，所述换热片设置于换热器内，新型换热片的开孔同原有换热片相比效率换热效果更好，换热效率更高。

采用上述一种永磁电机组合式快速换热系统，包括在将原有换热器进行改造，安装新型换热片；在定子上增设水流道并且控制永磁电机内部气流，利用气流与水实现换热；引入冷媒质实现换热，在定子外侧、定子与转子间隙增设冷媒质，利用冷媒质的作用实现换热；程序控制方面，采取程序控制系统，根据温度选取合理的换热方式，实现换热；安全保护方面在永磁电机内部设置报警器，在温度异常时进行报警。

本发明的有益效果：

永磁电机内部增设温度监控装置与报警系统，定子上增设流道，定子外表面和定子与转子间隙中有冷媒质通过以达到换热目的，改进原有换热器换热片结构，增强其换热能力，采用一种永磁电机组合式快速换热系统对永磁电机进行换热，确保永磁电机工作安全可靠，由于当今社会飞速发展，工业生产所需速度加快，永磁电机作为工业生产中最为常见的设备，所需承受负荷越来越大，过热问题也就愈发突出，永磁电机效率亟需提高，在当今生产工作中，大负荷状态变得越发常见，原有换热方式已经不能满足当今社会需要，需采用合理的换热方法，保证换热效率，防止由于过热导致的安全事故。一种永磁电机组合式快速换热系统，解决了原有方式局限性大与效率低等缺陷，利用多个换热方式组合使用实现总体的换热，解决原有方式存在换热不足的问题，避免在工作过程中出现过热，影响设备工作寿命，存在安全隐患，采用一种永磁电机组合式快速换热系统可以大幅度的缩短周期，提高换热效率，还可以对永磁电机温度进行监控，温度异常时及时做出反馈，系统根据实际情况进行调节，必要条件下可进行停机处理，更高效的换热方式可以降低成本提高效率，并且增设温度监测装置和报警系统监测永磁电机内部温度，根据温度选取换热方法，防止永磁电机由于过热而带来的各类隐患，实时监测系统温度，避免了由于永磁电机过热而带来的安全问题，该方法提高了生产效率与安全性，可推广于工业生产。

附图说明

图1为本发明永磁电机基础结构图；

图2为本发明永磁电机冷却流道示意图；

图3为本发明换热片结构示意图；

图4为本发明换热器管排结构示意图；

图5为本发明冷却器结构示意图；

图6为本发明电机内部水流道与通风示意图；

图7为本发明程序控制系统；

图8为本发明计算机处理流程图。

具体实施方式

如图1为本发明提供一种永磁电机组合式快速换热系统中永磁电机的基本结构，图2、图3、图4以及图5、图6为一种永磁电机组合式快速换热系统，包括冷却流道的设置，在定子外围和定子与转子之间的空隙内设置流道冷媒质在如图2所示的流道中通过起到换热作用，与此同时，增设翅型换热片其结构如图3所示，该换热片结构与传统翅片开孔结构不同，传统的结构主要有矩形槽道式开缝，纵向涡结构，三角孔等，本发明翅片开孔方式为整张翅片通过模具挤压在管孔周围形成4个紊流翅片突起结构，突起向上成拱形，与大翅片之间形成小通道。空气流经翅片表面，进入紊流翅片与整张翅片之间的通道形成紊流。管孔之间设有垂直于主体翅片的小矩形翅片。该种开孔结构通过紊流翅片增加气流扰动，换热面积相对原翅片并没有减小，因而具有强化换热效果，该换热片按照图4方式安装于换热管之上，其安装后总体结构如图5所示，除此以外，本发明系统中定子上开设有水流道，并且在永磁电机内部通过气流的方式控制增强换热，永磁电机中发热部件主要有定子铁心、定子绕组及转子。转子产生的热量主要来自铜耗，通过两种途径换热：一种是热量从转子两端由机内循环空气直接带至机座，机内空气从端部导条流经定子端部绕组，至机座后重新循环；另一种是热量从转子表面通过气隙传到定子铁心，再传给机座。定子铜耗和铁耗转换成的热量，小部分通过端部循环空气传给机座，大部分通过定子铁心传给机座，铁心和绕组之间也通过绝缘传递热量。电机内部通风如图6所示，通过对电机的换热分析可知，需要增强机座的换热能力。本文发明增设机壳水冷的方式进行冷却，增设水流道，提高系统换热能力，同时利用气流的方式进行风冷，加快换热速度，提高换热效率，防止由于高温原因导致的系统故障甚至停机，提高系统生产效率，节约时间，并且设有报警系统，减少安全事故的发生，有效解决原有方式在当今生产中电机时常出现过热，影响生产效率等问题，使当今社会的工业工作更加安全可靠。

图7与图8为永磁电机组合换热系统计算机处理过程，温度监测装置将检测到的温度信号传递至计算机，计算机通过a/d转换，将温度转换为数字量，定义温度a、温度b与温度c，当系统温度不足温度a时，系统仅采用气流的风冷方式进行换热即可，当温度处于a与b之间时，系统应采取水冷方式，当温度超过温度b时，系统发出预警，风冷与水冷两者同时使用，确保换热效果能够满足系统工作要求，当温度超过c时，报警器报警，永磁电机停止工作，进行冷却，防止由于温度过高发生意外。

因此，采用一种永磁电机组合式快速换热系统，使工作更加准确、可靠，值得推广与应用。