CN113014008A - 转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机,包括:转子本体;转子本体包括至少两个转轴和分隔部;在转子本体的中心轴线方向上,至少两个的转轴依次布置;分隔部设置于相邻两个转轴之间;转子本体上设置有第一冷却通道;分隔部上设置有冷却口;冷却口连通第一冷却通道;冷却口用于引导冷却介质进入第一冷却通道内,以对转子本体进行冷却。根据本申请的转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机,能冷却转子中间位置,以充分冷却转子。
Description
技术领域
本申请属于离心机技术领域,具体涉及一种转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机。
背景技术
目前,大功率高速永磁电机具有转速快、功率密度大、效率高等优点,广泛应用于电主轴、电动汽车和压缩机等领域。
但是,大功率高速永磁电机大多采用压缩机供电,这将导致输入电机的电流含有增加转子运行温度的各种高次谐波,增加转子的散热压力和电机设计的难度。并且现有技术中采用一种加入了两个倾斜角风刺结构,结合转子轴向通风孔,达到冷却转子的目的。这种散热结构虽然增加了转子的扇热能力,但是无法解决转子中间位置温升高的问题,还增加了电机的风摩耗。
因此,如何提供一种能冷却转子中间位置,以充分冷却转子的转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机成为本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
因此,本申请要解决的技术问题在于提供一种转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机,能冷却转子中间位置,以充分冷却转子。
为了解决上述问题,本申请提供一种转子结构,包括:转子本体;转子本体包括至少两个转轴和分隔部;在转子本体的中心轴线方向上,至少两个的转轴依次布置;分隔部设置于相邻两个转轴之间;转子本体上设置有第一冷却通道;分隔部上设置有冷却口;冷却口连通第一冷却通道;冷却口用于引导冷却介质进入第一冷却通道内,以对转子本体进行冷却。
优选地,转子结构还包括止挡部;止挡部设置于转子本体的端部;
和/或,止挡部上设置有出口;出口与第一冷却通道连通;出口用于引导冷却介质流出第一冷却通道。
优选地,分隔部由导磁材料制成;和/或,止挡部由隔磁材料制成。
优选地,第一冷却通道在转子本体的中心轴线方向上延伸。
优选地,第一冷却通道包括第一通道;第一通道设置于转子本体的内部;
和/或,转子本体上设置有磁钢槽;磁钢槽用于安装永磁体;第一冷却通道包括第二通道;第二通道设置于磁钢槽内;
和/或,转子本体上设置有安装槽;安装槽内设置有固定件;固定件用于固定永磁体;第一冷却通道包括第三通道;固定件为中空结构;中空结构内部形成第三通道。
根据本申请的再一方面,提供了一种电机,包括转子结构,转子结构为上述中任一项的转子结构。
优选地,电机包括壳体;转子结构设置于壳体内;壳体上设置有进口;进口连通冷却口;进口用于引导冷却介质进入冷却口,以进入第一冷却通道。
优选地,电机还包括定子结构;定子结构设置于壳体内;并且定子结构位于转子结构的外周侧;定子结构上设置有导流通道;导流通道连通冷却口和进口;
和/或,定子结构上设置有第二冷却通道;第二冷却通道与导流通道连通;第二冷却通道用于对定子结构进行冷却。
根据本申请的再一方面,提供了一种变频器,包括电机,电机为上述中任一项的电机。
根据本申请的再一方面,提供了一种离心机,包括变频器,变频器为上述中的变频器。
本申请提供的转子结构、电机、变频器以及具有其的离心机,能冷却转子中间位置,以充分冷却转子。
附图说明
图1为本申请实施例的转子结构的剖面图;
图2为本申请实施例的转子结构的结构示意图;
图3为本申请实施例的分隔部的结构示意图;
图4为本申请实施例的分隔部的主视图;
图5为本申请实施例的止挡部的结构示意图;
图6为本申请实施例的转子本体的左视图;
图7为本申请实施例的转子结构的结构示意图;
图8为本申请实施例的电机的结构示意图。
附图标记表示为:
1、转子本体;11、转轴;12、分隔部;121、冷却口;1211、第一冷却口;1212、第二冷却口;1213、第三冷却口;13、第一冷却通道;131、第一通道;132、第二通道;133、第三通道;14、磁钢槽;15、固定件;2、止挡部;21、出口;211、第一出口;212、第二出口;213、第三出口;3、定子结构;31、第二冷却通道;32、导流通道;4、壳体;41、进口。
具体实施方式
结合参见图1所示,根据本申请的实施例,一种转子结构,包括:转子本体1;转子本体1包括至少两个转轴11和分隔部12;在转子本体1的中心轴线方向上,至少两个的转轴11依次布置;分隔部12设置于相邻两个转轴11之间;转子本体1上设置有第一冷却通道13;分隔部12上设置有冷却口121;冷却口121连通第一冷却通道13;冷却口121用于引导冷却介质进入第一冷却通道13内,以对转子本体1进行冷却;每个转轴11在转子本体1的轴向上的长度均相等;根据所需转子本体1的长度确定转轴11的个数;冷却口121设置在分隔部12上,即冷却介质从相邻两个转轴11之间进入到冷却通道,则能有效的冷却转子本体1的中间位置,可以充分冷却转子。分隔部12为隔板;隔板的形状和尺寸均与转轴11的横截面相同;即隔板为环形板;则冷却口121设置在环形板的外周壁上,冷却口121为在环形板的径向延伸的孔;在环形板的端面上设置分隔通孔;分隔通孔与冷却口121连通;在每个转轴11上均设置转轴11通孔;转轴11通孔与分隔通孔在转子本体1的轴向上的位置相对应;所有的转轴11通孔与分隔通孔均在转子本体1的轴向上延伸,且所有的转轴11通孔与分隔通孔的中心轴线均重。所有的转轴11通孔与分隔通孔均连通,并形成第一冷却通道13。可以将经由分隔部12冷却口121流入的冷却介质引入至转子铁芯内部,达到冷却转子作用。分隔部12采用热套的安装方式,具有压紧叠片、保护磁钢的作用。该结构不仅可充分冷却内置式转子,并且降低了电机损耗及漏磁、增加了定转子散热面积、提高了永磁体利用率。并且,转子分为多个转轴11具有降低永磁体在额定功率下的运行温度,同时也为电机内部流入更多的冷却介质提供了足够的空间,增加了电机的散热面积。
本申请还公开了一些实施例,转子结构还包括止挡部2;止挡部2设置于转子本体1的端部;止挡部2为环形挡板;环形挡板的形状和尺寸均与转轴11的横截面相同;环形挡板设置为两个,两个环形挡板分别设置在转子本体1的两端。
本申请还公开了一些实施例,止挡部2上设置有出口21;出口21与第一冷却通道13连通;出口21用于引导冷却介质流出第一冷却通道13;第一冷却通道13的数量设置在至少一个;每个第一冷却通道13均对应设置有出口21。
本申请还公开了一些实施例,分隔部12由导磁材料制成。
本申请还公开了一些实施例,止挡部2由隔磁材料制成。
本申请还公开了一些实施例,第一冷却通道13在转子本体1的中心轴线方向上延伸。即转子铁芯的第一冷却通道13为轴向通孔,有助于降低永磁体漏磁和转子损耗;同时第一冷却通道13也用于转子铁芯叠片时定位工装的放置。第一冷却通道13在转子本体1的轴向上贯穿转子本体1;并且在转子本体1两端的环形挡板上均设置有出口21;两个环形挡板上的出口21分别与第一冷却通道13的两端口的位置相对应,并连通。
本申请还公开了一些实施例,第一冷却通道13包括第一通道131;第一通道131设置于转子本体1的内部;出口21包括第一出口121;第一通道131在转子本体1的轴向上贯穿转子本体1;并且在转子本体1两端的环形挡板上均设置有对应的第一出口121;两个环形挡板上的第一出口121分别与第一通道131的两端口的位置相对应,并连通。冷却口121包括第一冷却口1211;第一冷却口1211与第一通道131连通。
本申请还公开了一些实施例,转子本体1上设置有磁钢槽14;磁钢槽14用于安装永磁体;第一冷却通道13包括第二通道132;第二通道132设置于磁钢槽14内;出口21包括第二出口212;第二通道132在转子本体1的轴向上贯穿转子本体1;并且在转子本体1两端的环形挡板上均设置有对应的第二出口212;两个环形挡板上的第二出口212分别与第二通道132的两端口的位置相对应,并连通。冷却口121包括第二冷却口1212;第二冷却口1212与第二通道132连通。
本申请还公开了一些实施例,转子本体1上设置有安装槽;安装槽内设置有固定件15;固定件15用于固定永磁体;第一冷却通道13包括第三通道133;固定件15为中空结构;中空结构内部形成第三通道133。冷却口121包括第三冷却口1213;第三冷却口1213与第三通道133连通。出口21包括第三出口213;第三通道133在转子本体1的轴向上贯穿转子本体1;并且在转子本体1两端的环形挡板上均设置有对应的第三出口213;两个环形挡板上的第三出口213分别与第三通道133的两端口的位置相对应,并连通。第一通道131的横截面直径大于第二通道132的横截面直径;第一通道131的横截面直径大于第三通道133的横截面直径。固定件15为中空的槽楔;槽楔在转子本体1的轴向上延伸;且两端具有开口。两端的开口分别与两个环形挡板上的第三出口213连通。
冷却介质一部分通过第一冷却口1211流入第一冷却通道13,然后从转子本体1两端的环形挡板上的第一出口121流出;一部分冷却介质通过第二冷却口1212流入第二通道132,然后从转子本体1两端的环形挡板上的第二出口212流出;另一部分冷却介质通过第三冷却口1213进入第三通道133,然后从转子本体1两端的环形挡板上的第三出口213流出,达到冷却转子的目的。
根据本申请实施例,提供了一种电机,包括转子结构,转子结构为上述的转子结构。电机为内嵌式永磁电机。
本申请还公开了一些实施例,电机包括壳体4;转子结构设置于壳体4内;壳体4上设置有进口41;进口41连通冷却口121;进口41用于引导冷却介质进入冷却口121,以进入第一冷却通道13。壳体4包括机壳和端盖;端盖盖设于机壳的两端;并位于转子本体1的两端。进口41设置在机壳上。
本申请还公开了一些实施例,电机还包括定子结构3;定子结构3设置于壳体4内,并且定子结构3位于转子结构的外周侧;定子结构3上设置有导流通道32;导流通道32连通冷却口121和进口41;导流通道32的位置与冷却口121和进口41的位置相对应。导流通道32在定子结构3的径向上延伸。
本申请还公开了一些实施例,定子结构3上设置有第二冷却通道31;第二冷却通道31与导流通道32连通;第二冷却通道31用于对定子结构3进行冷却。第二冷却通道31在定子结构3的轴向上贯穿定子结构3。定子结构3包括定子铁芯;定子铁芯具有定子齿部;第二冷却通道31位于定子齿部。第二冷却通道31具有冷却介质出口21;冷却介质出口21可以设置在机壳或者端盖上。进口41和导流通道32的位置均与分隔部12对应,且与冷却口121连通;且进口41、导流通道32和冷却口121的中心轴线均重合;进口41作为整个冷却介质的入口。
冷却介质通过机壳上的进口41流入定子铁芯的导流通道32,一部分通过定子铁芯的第二冷却通道31对定子铁芯进行冷却;另一部分由导流通道32流向分隔部12上的冷却口121,再经由分隔部12分别流入第一通道131、第二通道132和第三通道133流至转子本体1的两端,以达到充分冷却转子的目的,进而降低转子退磁风险。本申请的转子结构既可用于压缩机也可独立用于电机;冷却介质可选择冷媒、压缩空气、油等不会引起***生锈的介质适合多种冷却介质。
本申请电机既降低了电机损耗及漏磁又增加了定转子铁芯散热面积,提高了电机散热效率、降低了转子运行温升、增强了电机的运行稳定性。同时,由于降低了转子运行温度,进而提高了永磁体利用率。
定子结构3也可以分为多段式,在相邻两段之间设置导流通道32,可以分段冷却定子方式,也可同时在机壳上开设轴向和螺旋水道,已达到充分冷却定子目的。比如在机壳的内壁上设置轴向的通道或者螺旋形的通道;该通道与进口41连通,冷却介质可以通过进口41进入到轴向的通道或者螺旋形的通道对电机进行冷却。
根据本申请实施例,提供了一种变频器,包括电机,电机为上述中任一项的电机。
根据本申请实施例,提供了一种离心机,包括变频器,变频器为上述中的变频器。离心机为120KW风冷磁悬浮离心机。
本领域的技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变型,这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种转子结构,其特征在于,包括:转子本体(1);所述转子本体(1)包括至少两个转轴(11)和分隔部(12);在所述转子本体(1)的中心轴线方向上,至少两个的所述转轴(11)依次布置;所述分隔部(12)设置于相邻两个所述转轴(11)之间;所述转子本体(1)上设置有第一冷却通道(13);所述分隔部(12)上设置有冷却口(121);所述冷却口(121)连通所述第一冷却通道(13);所述冷却口(121)用于引导冷却介质进入所述第一冷却通道(13)内,以对所述转子本体(1)进行冷却。
2.根据权利要求1中所述的转子结构,其特征在于,所述转子结构还包括止挡部(2);所述止挡部(2)设置于所述转子本体(1)的端部;
和/或,所述止挡部(2)上设置有出口(21);所述出口(21)与所述第一冷却通道(13)连通;所述出口(21)用于引导所述冷却介质流出所述第一冷却通道(13)。
3.根据权利要求2中所述的转子结构,其特征在于,所述分隔部(12)由导磁材料制成;和/或,所述止挡部(2)由隔磁材料制成。
4.根据权利要求1中所述的转子结构,其特征在于,所述第一冷却通道(13)在所述转子本体(1)的中心轴线方向上延伸。
5.根据权利要求1中所述的转子结构,其特征在于,所述第一冷却通道(13)包括第一通道(131);所述第一通道(131)设置于所述转子本体(1)的内部;
和/或,所述转子本体(1)上设置有磁钢槽(14);所述磁钢槽(14)用于安装永磁体;所述第一冷却通道(13)包括第二通道(132);所述第二通道(132)设置于所述磁钢槽(14)内;
和/或,所述转子本体(1)上设置有安装槽;所述安装槽内设置有固定件(15);所述固定件(15)用于固定永磁体;所述第一冷却通道(13)包括第三通道(133);所述固定件(15)为中空结构;所述中空结构内部形成所述第三通道(133)。
6.一种电机,包括转子结构,其特征在于,所述转子结构为权利要求1-5中任一项所述的转子结构。
7.根据权利要求6中所述的电机,其特征在于,所述电机包括壳体(4);所述转子结构设置于所述壳体(4)内;所述壳体(4)上设置有进口(41);所述进口(41)连通冷却口(121);所述进口(41)用于引导冷却介质进入所述冷却口(121),以进入第一冷却通道(13)。
8.根据权利要求7中所述的电机,其特征在于,所述电机还包括定子结构(3);所述定子结构(3)设置于所述壳体(4)内;并且所述定子结构(3)位于所述转子结构的外周侧;所述定子结构(3)上设置有导流通道(32);所述导流通道(32)连通所述冷却口(121)和所述进口(41);
和/或,所述定子结构(3)上设置有第二冷却通道(31);所述第二冷却通道(31)与所述导流通道(32)连通;所述第二冷却通道(31)用于对定子结构(3)进行冷却。
9.一种变频器,包括电机,其特征在于,所述电机为权利要求6-8中任一项所述的电机。
10.一种离心机,包括变频器,其特征在于,所述变频器为权利要求9中所述的变频器。
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