技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)，尤其是一種表貼式結(jié)構(gòu)高功率密度永磁電機(jī)的冷卻系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前永磁電機(jī)的冷卻方式概括起來，主要有以下幾種：

1)????風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)冷卻

大多數(shù)永磁電機(jī)采用軸流式或離心式風(fēng)扇、風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻，采用該類型冷卻方式，電機(jī)的冷卻效果有限，體積較大，可靠性低，無法滿足船舶、電動汽車等對電機(jī)體積的要求，難以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高功率密度設(shè)計(jì)。

2)????冷卻器冷卻

采用空-水冷卻器等對永磁電機(jī)進(jìn)行冷卻時(shí)，因冷卻器體積較大，雖然電機(jī)冷卻效果較好，但電機(jī)的功率密度難以提升，電機(jī)存在整體結(jié)構(gòu)笨重，復(fù)雜等弊端。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是要提供一種高功率密度永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)，用于解決永磁電機(jī)的冷卻、溫升問題，實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的高功率密度設(shè)計(jì)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種高功率密度永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)，由水-風(fēng)套和永磁電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)路組成，其特點(diǎn)是：水-風(fēng)套置于永磁電機(jī)定子外側(cè)，其中，水套與永磁電機(jī)定子鐵心緊密接觸連接，風(fēng)套置于水套外側(cè)，并與永磁電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)路聯(lián)通，形成循環(huán)冷卻風(fēng)路；永磁電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)路由冷卻風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)和永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子上開設(shè)的軸向風(fēng)孔、徑向通風(fēng)道構(gòu)成，水-風(fēng)套內(nèi)部液體與循環(huán)冷卻風(fēng)路中的氣體流向相反。

永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子上開設(shè)的軸向風(fēng)孔為傾斜孔，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，在離心力的作用下，傾斜孔產(chǎn)生風(fēng)壓，與風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)聯(lián)合提供風(fēng)壓，用于滿足電機(jī)冷卻風(fēng)量需要。

風(fēng)套與電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)路聯(lián)通的通風(fēng)槽口處設(shè)置引導(dǎo)冷卻氣體冷卻電機(jī)繞組端部的導(dǎo)流板。永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子為分段式結(jié)構(gòu)，各段間形成風(fēng)道，用于削減永磁電機(jī)損耗，增強(qiáng)冷卻效果。

水套內(nèi)加設(shè)支撐筋以形成軸向“S”型流道或者螺旋形流道，風(fēng)套的風(fēng)道內(nèi)加裝與風(fēng)套支撐筋平行的散熱翅片，散熱翅片的高度低于支撐筋或在風(fēng)套支撐筋和風(fēng)道底面設(shè)置散熱溝槽。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過永磁電機(jī)定子外側(cè)的水套、風(fēng)套、風(fēng)扇或小型風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子、永磁體、繞組端部以及定子鐵心的整體冷卻，降低電機(jī)溫升，提升電機(jī)的熱負(fù)荷能力，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的高功率密度設(shè)計(jì)，其優(yōu)點(diǎn)主要有：

1)????將風(fēng)路冷卻與水路冷卻結(jié)合，有效的增加電機(jī)的冷卻面積，提高電機(jī)的冷卻效果，可大幅度提升永磁電機(jī)的熱負(fù)荷能力，縮小電機(jī)的體積，節(jié)省材料，有效利用電機(jī)材料，提高電機(jī)功率密度。

2)????提升永磁電機(jī)的冷卻效果，對大容量、高轉(zhuǎn)速、高頻率類永磁電機(jī)效果尤為明顯，避免電機(jī)因局部溫升過高導(dǎo)致的永磁體失磁、電機(jī)燒毀等現(xiàn)象，增強(qiáng)電機(jī)的運(yùn)行可靠性。

本永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)的效果及功能如下：

(1)?????????????通過該永磁電機(jī)的定子鐵心外部冷卻用水-風(fēng)套，電機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子鐵心軸向風(fēng)孔、徑向通風(fēng)道，氣隙，形成電機(jī)冷卻路徑。在風(fēng)扇或風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)子傾斜孔及導(dǎo)流板的作用下對永磁電機(jī)定子鐵心、定子繞組（含繞組端部）及轉(zhuǎn)子的永磁體護(hù)套、永磁體和轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻。大大增加電機(jī)熱負(fù)荷能力，縮小電機(jī)體積，?實(shí)現(xiàn)永磁電機(jī)的高功率密度設(shè)計(jì)。

(2)?????????????該永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)使定子、轉(zhuǎn)子溫升均勻，對定子繞組及其端部有一定的冷卻效果，可有效消除因發(fā)熱或局部溫度過高問題導(dǎo)致的電機(jī)故障，有效避免永磁電機(jī)永磁體因局部溫度過高而產(chǎn)生的失磁現(xiàn)象，增強(qiáng)電機(jī)的運(yùn)行可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2是圖1的左剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，2所示，本發(fā)明的高功率密度永磁電機(jī)冷卻系統(tǒng)，包括水-風(fēng)套，定子1，轉(zhuǎn)子2，風(fēng)扇5等。

水-風(fēng)套置于永磁電機(jī)定子1外側(cè)，其中，水套3與永磁電機(jī)定子1鐵心緊密接觸連接，風(fēng)套4置于水套3外側(cè)，并與永磁電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)路聯(lián)通，形成循環(huán)冷卻風(fēng)路；永磁電機(jī)內(nèi)部冷卻風(fēng)路由冷卻風(fēng)扇5或風(fēng)機(jī)和永磁電機(jī)轉(zhuǎn)子2上開設(shè)的軸向風(fēng)孔6、徑向通風(fēng)道7構(gòu)成，水-風(fēng)套內(nèi)部液體與循環(huán)冷卻風(fēng)路中的氣體流向相反。