CN106411011B - 水内冷电机转子 - Google Patents
水内冷电机转子 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106411011B CN106411011B CN201611093181.2A CN201611093181A CN106411011B CN 106411011 B CN106411011 B CN 106411011B CN 201611093181 A CN201611093181 A CN 201611093181A CN 106411011 B CN106411011 B CN 106411011B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- rotor
- motor
- shaft
- copper pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本发明主要涉及一种水内冷电机转子,属于永磁电动机技术领域;主要由转子铁心、转子支架、转子端板、螺旋铜管和转轴组成;转子支架由支撑板、转子轭圈和轮毂组成;转子支架内设置有螺旋铜管,螺旋铜管的两个端口分别与转轴的进水路和出水路相连通。通过进水旋转水接头将水导入转轴后端的进水路,水再进入螺旋铜管内,经过螺旋管后进入转轴前端的出水路,最终由出水旋转水接头排出。本发明充分利用了电机转子支架的中空结构,在电机内部增加了导热性能良好的导热介质,利用流水直接带走转子热量。可减小电机、尤其是低速大转矩磁同步电动机的体积。
Description
技术领域
本发明属于永磁电机设计领域,特别涉及到低速大转矩永磁同步电机的内冷却技术。
背景技术
永磁电机以其灵活多变、高效节能等特点得到广泛应用。特别是低速大转矩永磁同步电动机,在诸多领域取代了异步电机加减速机的传统传动方式、提高了传动效率。但随着应用范围的扩大,要求此类电机能够实现更低转速和更大转矩。造成低速大转矩永磁同步电机的体积越来越大,因此转矩体积密度成为这种电机追求的重要指标。
低速大转矩永磁同步电动机的特性造成其外形多为扁平式结构。与细长型的电机相比,有效散热面积较小。而且,由于电机电枢直径较大,造成了电机内部,尤其是转子部分多为中空结构,空气所占比重较大。又没有高速旋转的转子可以利用来产生较大的空气循环,电机内部的热量只能通过几乎静止的空气缓慢传导到机壳、端盖等结构件上;或者在转子端面或转轴上安装扇叶,通过搅动空气来实现提高导热效率的目的。即使这样,电机内部仍然仅靠空气热传导。造成低速大转矩永磁同步电动机内部的热量散出缓慢,影响了转矩体积密度的提高。。
发明内容
发明目的
为了解决上述存在的问题,本发明提出了一种水内冷电机转子。尤其适用于低速大转矩永磁同步电动机,可以将水导入转子内部,通过比热容较高的水来直接冷却转子,直接降低转子温升,进而降低电机内部整体温升。再通过转子端面的扇叶搅动空气,进一步实现电机、尤其是低速大转矩磁同步电动机更大的转矩体积密度。
技术方案
本发明是通过以下技术方案来实现的:
一种水内冷电机转子,其特征在于:主要由转子铁心、转子支架、转子端板、螺旋铜管和转轴组成;转子支架由支撑板、转子轭圈和轮毂组成;转子轭圈环形的中空部分设置支撑板,支撑板为具有一定厚度的环形,并设有均匀分布的孔;支撑板18环形的中空部分设置轮毂;支撑板的厚度是指足够保证转子轭圈与轮毂的同心度;转子支架内设置有螺旋铜管,螺旋铜管绕在支撑板两侧的转子轭圈的内壁上,两侧的螺旋铜管之间通过穿过支撑板上的孔的桥连通;转轴的两端内部具有进水路和出水路,螺旋铜管的两个端口分别与转轴的进水路和出水路相连通;转轴的两端均连接有旋转水接头,进水旋转水接头连接进水路,出水旋转水接头连接出水路;转子端板固定在转子支架的两端。
出水旋转水接头通过螺栓固定在弯板上,进水旋转水接头通过螺栓固定在后端盖上。
弯板底部固定在底座上,底座与电机底座连接在一起,并且在同一水平面上。
转子端板上安装有扇叶。
进水路和出水路互不相通。
进水路孔洞的轴心与电机转轴同心;出水路孔洞的轴心与电机转轴不同心。
所述水内冷电机转子特别适用于低速大转矩永磁电动机。
优点及效果
本发明具有如下优点及有益效果:
本发明提出的水内冷电机转子,充分利用了低速大转矩永磁电机转子支架的中空结构,在电机内部增加了导热性能良好的导热介质,利用流水直接带走转子热量。可减小电机、尤其是低速大转矩磁同步电动机的体积。
附图说明
图1为具有本发明转子的电机整体结构示意图。
图2 为本发明转子支架的结构示意图。
图3 为本发明转子结构剖面示意图。
图4为本发明转子用螺旋铜管示意图。
附图标记说明:
1.底座,2.出水旋转水接头,3.螺栓,4. 弯板,5. 转轴,6. 出水路,7.螺旋铜管,8. 扇叶,9. 转子端板,10. 永磁体,11. 转子支架,12. 桥,13. 转子铁心,14. 进水路,15. 后端盖,16. 进水旋转水接头,17. 电机底座,18. 支撑板,19. 转子轭圈,20. 轮毂,21. 孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明:
本发明提供了一种水内冷电机转子,如图1和图3所示,主要由转子铁心13、转子支架11、转子端板9、螺旋铜管7和转轴5组成;如图2所示,转子支架11由支撑板18、转子轭圈19和轮毂20组成。转子轭圈19环形的中空部分设置支撑板18,支撑板18为具有一定厚度的环形,并设有均匀分布的孔21;支撑板18环形的中空部分设置轮毂20;支撑板18的厚度是指足够保证转子轭圈与轮毂的同心度。转子支架11内设置有螺旋铜管7,如图3和图4所示,螺旋铜管7绕在支撑板18两侧的转子轭圈19的内壁上,两侧的螺旋铜管7之间通过穿过支撑板18上的孔21的桥12连通;转轴5的两端内部具有进水路14和出水路6,螺旋铜管7的两个端口分别与转轴5的进水路14和出水路6相连通;转轴5的两端均连接有旋转水接头,进水旋转水接头16连接进水路14,出水旋转水接头2连接出水路6;转子端板9固定在转子支架11的两端。通过进水旋转水接头16将水导入转轴5后端的进水路14,水再进入螺旋铜管7内,经过螺旋管道后进入转轴5前端的出水路6,最终由出水旋转水接头2排出。
出水旋转水接头2通过螺栓3固定在弯板4上,进水旋转水接头16通过螺栓3固定在后端盖15上,可以充分利用后端盖,不再增加支撑物。而进水旋转水接头固定在弯板上的好处是可以让出转轴伸出端的位置以用于连接负载,而不能直接固定在前端盖上。
弯板4底部固定在底座1上,底座1与电机底座17连接在一起,并且在同一水平面上。保持在同一水平面上用以保证进水旋转水接头与转轴同心。
转子端板9上安装有扇叶8,通过搅动空气来实现提高导热效率的目的。
进水路14和出水路6二者互不相通,可以迫使水流必须流经螺旋铜管,以起到冷却转子的效果。
进水路14孔洞的轴心与电机转轴5同心;出水路6孔洞的轴心与电机转轴5不同心,利用离心力提高出水效率。
所述水内冷电机转子特别适用于低速大转矩永磁电动机。可以充分利用低速大转矩永磁电机转子支架的中空结构,在电机内部增加了导热性能良好的导热介质,利用流水直接带走转子热量。可减小电机、尤其是低速大转矩磁同步电动机的体积。
本发明的工作原理如下:
如图1所示:具有本发明转子的永磁电机在转轴5的前后两端各设置有一个旋转水接头,进水旋转水接头16和出水旋转水接头2,与转轴5伸出端连接的出水旋转水接头2通过螺栓3与弯板4固定。弯板4通过螺栓与底座1连接,底座1与电机底座17连接在一起,并且在同一水平面上。与转轴5后端连接的进水旋转水接头16通过螺栓3与后轴承的后端盖15固定。
通过进水旋转水接头16将水导入到转轴5后端内部的进水路14,水再进入设置在转子支架11内部的螺旋铜管7内,流经螺旋铜管7后,进入设置在转轴5伸出端内部的出水路6,最后经出水旋转水接头2排出。特别是:进水路14孔洞的轴心与电机转轴5同心;出水路6孔洞的轴心与电机转轴5不同心;从而利用离心力提高出水效率。
如图2所示:本发明转子支架11为筒形,在其内部设置有支撑板18,支撑板18上设置有均匀分布的孔。转子支架11内设置的螺旋铜管7通过桥12连接。桥12穿过支撑板18上的某一个孔。在两个转子端板9之间的转子支架11上安装转子铁心13,转子铁心13包括永磁体10。转子端板9能够防止永磁体10的轴向传动,转子端板9上安装有扇叶8,用于搅动空气,进一步实现电机更大的转矩体积密度。
Claims (7)
1.一种水内冷电机转子,其特征在于:主要由转子铁心(13)、转子支架(11)、转子端板(9)、螺旋铜管(7)和转轴(5)组成;转子支架(11)由支撑板(18)、转子轭圈(19)和轮毂(20)组成;转子轭圈(19)环形的中空部分设置支撑板(18),支撑板(18)为具有一定厚度的环形,并设有均匀分布的孔(21);支撑板18环形的中空部分设置轮毂(20);支撑板(18)的厚度是指足够保证转子轭圈与轮毂的同心度;转子支架(11)内设置有螺旋铜管(7),螺旋铜管(7)绕在支撑板(18)两侧的转子轭圈(19)的内壁上,两侧的螺旋铜管(7)之间通过穿过支撑板(18)上的孔(21)的桥(12)连通;转轴(5)的两端内部具有进水路(14)和出水路(6),螺旋铜管(7)的两个端口分别与转轴(5)的进水路(14)和出水路(6)相连通;转轴(5)的两端均连接有旋转水接头,进水旋转水接头(16)连接进水路(14),出水旋转水接头(2)连接出水路(6);转子端板(9)固定在转子支架(11)的两端。
2.根据权利要求1所述的水内冷电机转子,其特征在于:出水旋转水接头(2)通过螺栓(3)固定在弯板(4)上,进水旋转水接头(16)通过螺栓(3)固定在后端盖(15)上。
3.根据权利要求2所述的水内冷电机转子,其特征在于:弯板(4)底部固定在底座(1)上,底座(1)与电机底座(17)连接在一起,并且在同一水平面上。
4.根据权利要求1所述的水内冷电机转子,其特征在于:转子端板(9)上安装有扇叶(8)。
5.根据权利要求1所述的水内冷电机转子,其特征在于:进水路(14)和出水路(6)互不相通。
6.根据权利要求1所述的水内冷电机转子,其特征在于:进水路(14)孔洞的轴心与电机转轴(5)同心;出水路(6)孔洞的轴心与电机转轴(5)不同心。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的水内冷电机转子,其特征在于:用于低速大转矩永磁电动机。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611093181.2A CN106411011B (zh) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | 水内冷电机转子 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201611093181.2A CN106411011B (zh) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | 水内冷电机转子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106411011A CN106411011A (zh) | 2017-02-15 |
CN106411011B true CN106411011B (zh) | 2018-10-16 |
Family
ID=58084282
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201611093181.2A Active CN106411011B (zh) | 2016-12-02 | 2016-12-02 | 水内冷电机转子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106411011B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108425956A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-08-21 | 嘉兴市乍浦杭湾重型机械有限公司 | 一种双转子水力发电机锻件 |
DE102018221569A1 (de) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | Thyssenkrupp Ag | Rotoreinrichtung für eine elektrische Maschine, sowie elektrische Maschine |
CN110556950B (zh) * | 2019-09-29 | 2020-06-09 | 哈尔滨工业大学 | 转子内冷式脉冲发电机 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3300200B2 (ja) * | 1995-06-20 | 2002-07-08 | 株式会社日立製作所 | 回転電機及び電動車両 |
CN102007668A (zh) * | 2008-04-18 | 2011-04-06 | 利莱森玛发电机有限公司 | 具有两个单独通风流的电机 |
CN103580383A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 沈阳工业大学 | 一种转子采用混合保护的风水混合冷却高速永磁电机 |
WO2014171224A1 (ja) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機 |
CN105745817A (zh) * | 2013-11-26 | 2016-07-06 | 西门子公司 | 包括具有轻质设计的电机的装置 |
CN206349829U (zh) * | 2016-12-02 | 2017-07-21 | 沈阳工业大学 | 水内冷电机转子 |
-
2016
- 2016-12-02 CN CN201611093181.2A patent/CN106411011B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3300200B2 (ja) * | 1995-06-20 | 2002-07-08 | 株式会社日立製作所 | 回転電機及び電動車両 |
CN102007668A (zh) * | 2008-04-18 | 2011-04-06 | 利莱森玛发电机有限公司 | 具有两个单独通风流的电机 |
WO2014171224A1 (ja) * | 2013-04-17 | 2014-10-23 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機 |
CN103580383A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-12 | 沈阳工业大学 | 一种转子采用混合保护的风水混合冷却高速永磁电机 |
CN105745817A (zh) * | 2013-11-26 | 2016-07-06 | 西门子公司 | 包括具有轻质设计的电机的装置 |
CN206349829U (zh) * | 2016-12-02 | 2017-07-21 | 沈阳工业大学 | 水内冷电机转子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106411011A (zh) | 2017-02-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206349829U (zh) | 水内冷电机转子 | |
CN106411011B (zh) | 水内冷电机转子 | |
CN101895178B (zh) | 兆瓦级双转子直驱永磁风力发电机 | |
CN106451866A (zh) | 电机转子支架以及电机 | |
CN108270301B (zh) | 一种具有绕组端部冷却结构的定子结构及其电机 | |
CN203942424U (zh) | 一种无轭闭口槽多盘式永磁电机 | |
CN109412339A (zh) | 电机及风力发电机组 | |
CN212412990U (zh) | 一种采用直接冷却方式的双气隙高功率密度电机 | |
CN103915975A (zh) | 一种筒形转盘永磁耦合器 | |
CN103944313A (zh) | 直联式磁悬浮风机 | |
CN111969736A (zh) | 一种高效水冷水利发电机结构 | |
CN206446430U (zh) | 车轮和具有其的车辆 | |
CN108702047A (zh) | 转子和电机 | |
CN107332429B (zh) | 一种磁力耦合传动装置 | |
CN205533310U (zh) | 立式直联风机 | |
CN103195552B (zh) | 低碳经济性电磁风扇离合器 | |
CN103490588A (zh) | 一种采用聚磁式磁路结构的双层套筒式永磁涡流传动装置 | |
CN200997540Y (zh) | 一种多极稀土永磁同步电动机转子结构 | |
CN202798390U (zh) | 内转子外定子盘式电机 | |
CN114069999A (zh) | 一种并轴式双转子永磁同步电机结构 | |
CN203871986U (zh) | 直联式磁悬浮风机 | |
CN108365703A (zh) | 电机风冷叶轮、双风道电机以及电动车 | |
CN215109549U (zh) | 一种用于燃料电池的空压机***中的增压装置 | |
CN209860678U (zh) | 用于带式输送机的定子分段错位式外转子直驱永磁电机 | |
CN208474137U (zh) | 叶轮内置轴承式一体高速永磁单级离心泵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Sun Ning Inventor after: Wang Xiaoyu Inventor after: Chen Lixiang Inventor after: Wang Kaidong Inventor before: Sun Ning Inventor before: Wang Xiaoyu Inventor before: Chen Lixiang |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |