CN219554763U - 永磁同步电机双冷却*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机散热技术领域，尤其是一种永磁同步电机双冷却***。其包括外水套和内水套，所述内水套设置在外水套内腔，所述外水套内表面和内水套外表面之间留有间隙，内水套两端分别设置挡水环，挡水环外圈表面凸出内水套外表面，并且和外水套内表面密封连接，内水套、外水套和挡水环之间形成冷却水腔；内水套外表面设置隔水筋，所述隔水筋两端分别密封连接内水套两端的挡水环。本实用新型在定子外表面设置内外水套构成的冷却水腔，使得定子侧的热量能够通过冷却水及时带走散热，提高了电机的冷却效果；本实用新型的风冷结构设置在水冷结构表面，水冷结构中的冷却水能够带走风冷结构中的热量，进一步提高风冷结构的散热效果。

Description

永磁同步电机双冷却***

技术领域

本实用新型涉及电机散热技术领域，尤其是一种永磁同步电机双冷却***。

背景技术

随着压缩机行业的发展，压缩机用驱动电机性能逐步提高，即电机的功率和转速等指标逐步提升，但大功率和高转速会导致电机产生较大的热量，进而导致电机的使用寿命缩短，目前常采用提高电机的散热效率，以提高电机的功率密度和使用寿命。

提高电机的散热效率是电机技术领域一个重要的研究方向，机壳水冷是电机主要的冷却的方式，其中机壳水道与电机定子直接接触，实现了与电机定子侧的热交换，但其无法实现转子侧热量交换和轴承冷却，制约了电机功率密度进一步提升。

实用新型内容

本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种永磁同步电机双冷却***，通过在电机外表面设置水冷和风冷双重冷却结构，并且水冷结构和风冷结构能够形成相互影响，大大提高了电机内部转子侧的散热效果，能够提高电机的功率密度和使用寿命。

本实用新型所采用的技术方案如下：

永磁同步电机双冷却***，包括外水套和内水套，所述内水套设置在外水套内腔，所述外水套内表面和内水套外表面之间留有间隙，内水套两端分别设置挡水环，挡水环外圈表面凸出内水套外表面，并且和外水套内表面密封连接，内水套、外水套和挡水环之间形成冷却水腔；内水套外表面设置隔水筋，所述隔水筋两端分别密封连接内水套两端的挡水环，隔水筋和外水套内表面密封连接；所述外水套上设置进水口和出水口，进水口和出水口分别与冷却水腔连通，并且进水口和出水口分别位于隔水筋左右两侧；

所述外水套左右两侧表面对称设置风冷结构，风冷结构包括分别设置在外水套外表面前后端的进风口和出风口，外水套外表面上密封连接风罩，风罩将进风口和出风口密封在内形成散热腔；所述内水套内表面设置定子，所述定子内圈设置转子，所述转子套装在转子轴上，所述转子轴一端连接风扇，风扇随转子轴带动转动，转子上设置多个轴向贯通的轴向风道，风扇位于进风口位置处，风扇能够将所在腔体内的热风导向进风口中，还能够将轴向风道内的风导引到风扇所在腔体内。

进一步的，内水套外表面设置多个挡水筋，多个挡水筋沿着内水套圆周方向等距分布，多个挡水筋和外水套内表面密封连接，多个挡水筋的一端和挡水环密封连接，另一端和挡水环之间留有间隙形成过水口，多个挡水筋中任意相邻两个挡水筋的过水口分别位于内水套的两端。

进一步的，挡水筋沿长度方式设置多个折弯角结构，折弯角角度为A，135°≤A≤180°。

进一步的，散热腔的横截面形状为U形。

进一步的，出风口的面积S1大于等于进风口的面积S2，其中，S2≤S1≤1.4S2。

进一步的，风罩内设置多个与外水套轴线平行的散热筋，多个散热筋下端密封连接在外水套外表面上，多个散热筋上端密封连接在风罩内表面上，多个散热筋将散热腔分隔成多个独立的散热通道，多个散热通道的一端和进风口连通，多个散热通道的另一端和出风口连通。

进一步的，内水套的轴向长度为L1，外水套的轴向长度为L2，定子铁芯长度为L3，定子线圈绕组伸出定子铁芯单侧轴向长度为L4，其中：L3＜L1＜(L3+2L4)，(L3+2L4)＜L2＜(L3+2L4+300)。

进一步的，多个轴向风道沿着圆周方向均匀分布。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在定子外表面设置内外水套构成的冷却水腔，使得定子侧的热量能够通过冷却水及时带走散热，提高了电机的冷却效果；本实用新型的冷却水腔中设置的挡水筋能够延长冷却水在冷却水腔内的流动行程，提高冷却水的冷却效果；本实用新型的挡水筋上设置多个折弯角结构，折弯角结构能够进一步提高冷却水在冷却水腔中停留的时间，提高冷却水的冷却效果；本实用新型在外水套表面设置风冷结构，电机转子内部的热量能由风扇带动进入电机外部的风冷结构中进行散热，提高了电机内部散热效果；本实用新型的散热腔中设置多个散热筋，多个散热筋将热风分成多股分别进入散热通道中进行散热，进一步提高散热效果；本实用新型的风冷结构设置在水冷结构表面，水冷结构中的冷却水能够带走风冷结构中的热量，进一步提高风冷结构的散热效果；本实用新型在转子内部设置轴向风道，使得转子内部的热量能够通过风扇流动到外部的风冷结构中，提高转子内部的散热效果，能够提高电机的功率密度和使用寿命；本实用新型风冷结构的进风口和出风口仅设置在外水套上，更容易制造，简化了水冷结构。

附图说明

图1为本实用新型的内外水套立体图。

图2为本实用新型的内外水套侧视图。

图3为本实用新型的内水套立体图。

图4为本实用新型的进水口和出水口所在横截面示意图。

图5为本实用新型的冷却水腔展开结构示意图。

图6为本实用新型的外水套立体图。

图7为本实用新型的风冷结构工作示意图。

其中：1、内水套；2、外水套；3、进水口；4、出水口；5、进风口；6、出风口；7、散热筋；8、风罩；9、散热腔；10、挡水环；11、挡水筋；12、隔水筋；13、冷却水腔；14、过水口；15、定子；16、转子；17、转子轴；18、风扇；19、轴向风道。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，永磁同步电机双冷却***包括外水套2和内水套1，内水套1设置在外水套2内腔，外水套2内表面和内水套1外表面之间留有间隙。

如图3所示，内水套1两端分别设置挡水环10，挡水环10外圈表面凸出内水套1外表面，并且和外水套2内表面密封连接，内水套1、外水套2和挡水环10之间形成用于通过冷却水的冷却水腔13。内水套1外表面设置隔水筋12，隔水筋12两端分别密封连接内水套1两端的挡水环10，隔水筋12和外水套2内表面密封连接。

如图5和图6所示，外水套2上设置进水口3和出水口4，进水口3和出水口4分别与冷却水腔13连通，并且进水口3和出水口4分别位于隔水筋12左右两侧，外部冷却水从进水口3进入冷却水腔13，然后沿着冷却水腔13流动到出水口4位置处，再从出水口4流出，最终使得冷却水能够对内水套1外表面起到冷却效果。

为了提高水冷效果，如图3和图4所示，内水套1外表面设置多个挡水筋11，多个挡水筋11沿着内水套1圆周方向等距分布。多个挡水筋11和外水套2内表面密封连接，多个挡水筋11的一端和挡水环10密封连接，另一端和挡水环10之间留有间隙形成过水口14，多个挡水筋11中任意相邻两个挡水筋11的过水口14分别位于内水套1的两端。外部冷却水从进水口3进入冷却水腔13中，然后沿着挡水筋11形成的封闭的迂回水路到达出水口4，再从出水口4流出，最终使得冷却水能够对内水套1外表面起到冷却效果。挡水筋11的设置能够延长冷却水在冷却水腔13内的流动行程，提高冷却效果。

如图5所示，挡水筋11沿长度方式设置多个折弯角结构，折弯角结构能够进一步提高冷却水在冷却水腔13中停留的时间，提高冷却水的冷却效果，折弯角角度为A，135°≤A≤180°。

如图2和图6所示，外水套2左右两侧表面对称设置风冷结构，风冷结构包括分别设置在外水套2外表面前后端的进风口5和出风口6，外水套2外表面上密封连接风罩8，风罩8将进风口5和出风口6密封在内形成散热腔9。在工作时，电机内的热风从进风口5进入散热腔9内进行散热冷却，冷却后的风再从出风口6再次进入电机内。

如图2所示，散热腔9的横截面形状为U形，U形结构有利于散热腔9中的热量扩散到外部环境中，提高了散热腔9的散热效果。

出风口6的面积S1大于等于进风口5的面积S2，其中，S2≤S1≤1.4S2，在该尺寸范围内，散热腔9的散热效果最佳。

为了提高散热效果，如图2所示，风罩8内设置多个与外水套2轴线平行的散热筋7，多个散热筋7下端密封连接在外水套2外表面上，多个散热筋7上端密封连接在风罩8内表面上，多个散热筋7将散热腔9分隔成多个独立的散热通道，多个散热通道的一端和进风口5连通，多个散热通道的另一端和出风口6连通。在工作时，电机内的热风从进风口5进入散热腔9内，然后由多个散热筋7将热风分成多股分别进入散热通道中进行散热，散热后的冷风由出风口6再次进入电机内。

如图7所示，内水套1内表面设置定子15，定子15内圈设置转子16，转子16套装在转子轴17上，转子轴17一端连接风扇18，风扇18随转子轴17带动转动。转子16上设置多个轴向贯通的轴向风道19，多个轴向风道19沿着圆周方向均匀分布。风扇18位于进风口5位置处，风扇18转动时能够将所在腔体内的热风导向进风口5中，使得电机内部的热量能够及时散发到电机外部。同时，风扇18转动时还能够将轴向风道19内的风导引到风扇所在腔体内，使得转子16内部的热量能够及时散发到电机外部。

如图7所示，内水套1的轴向长度为L1，外水套2的轴向长度为L2，定子15铁芯长度为L3，定子线圈绕组伸出定子铁芯单侧轴向长度为L4，其中：L3＜L1＜(L3+2L4)，(L3+2L4)＜L2＜(L3+2L4+300)。

本实用新型的工作原理是：在电机工作时，外部冷却水从外水套2的进水口3进入冷却水腔13，然后沿着冷却水腔13流动到出水口4位置处，再从出水口4流出，最终使得冷却水能够对内水套1外表面起到冷却效果，定子15附近产生的热量通过内水套1传递到冷却水腔13中，由冷却水带到外部环境中。挡水筋11的设置能够延长冷却水在冷却水腔13内的流动行程，提高冷却效果。同时，转子轴17带动转子16转动时同步带动风扇18转动，转子16内部产生的热量进入轴向风道19中，风扇18能够将轴向风道19内的热风导引到风扇所在腔体内，进入风扇所在腔体的热量由风扇18导向外水套2的进风口5，热风由进风口5进入外水套2的散热腔中进行散热，多个散热筋7将热风分成多股分别进入散热通道中进行散热，散热后的冷风由出风口6再次进入电机内循环使用。热风在通过散热腔的过程中，散热腔本身能够起到散热作用，将热风的热量散发到风罩8和外水套2表面，最终将电机内部的热量带到电机外部环境中，起到良好的散热作用。同时，外水套2和内水套1之间的水冷结构能够将散热腔中的热量快速带走一部分，进一步提高了散热作用。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。

Claims (8)

1.一种永磁同步电机双冷却***，包括外水套（2）和内水套（1），其特征在于：所述内水套（1）设置在外水套（2）内腔，所述外水套（2）内表面和内水套（1）外表面之间留有间隙，内水套（1）两端分别设置挡水环（10），挡水环（10）外圈表面凸出内水套（1）外表面，并且和外水套（2）内表面密封连接，内水套（1）、外水套（2）和挡水环（10）之间形成冷却水腔（13）；内水套（1）外表面设置隔水筋（12），所述隔水筋（12）两端分别密封连接内水套（1）两端的挡水环（10），隔水筋（12）和外水套（2）内表面密封连接；所述外水套（2）上设置进水口（3）和出水口（4），进水口（3）和出水口（4）分别与冷却水腔（13）连通，并且进水口（3）和出水口（4）分别位于隔水筋（12）左右两侧；

所述外水套（2）左右两侧表面对称设置风冷结构，风冷结构包括分别设置在外水套（2）外表面前后端的进风口（5）和出风口（6），外水套（2）外表面上密封连接风罩（8），风罩（8）将进风口（5）和出风口（6）密封在内形成散热腔（9）；所述内水套（1）内表面设置定子（15），所述定子（15）内圈设置转子（16），所述转子（16）套装在转子轴（17）上，所述转子轴（17）一端连接风扇（18），风扇（18）随转子轴（17）带动转动，转子（16）上设置多个轴向贯通的轴向风道（19），风扇（18）位于进风口（5）位置处，风扇（18）能够将所在腔体内的热风导向进风口（5）中，还能够将轴向风道（19）内的风导引到风扇（18）所在腔体内。

2.如权利要求1所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述内水套（1）外表面设置多个挡水筋（11），多个挡水筋（11）沿着内水套（1）圆周方向等距分布，多个挡水筋（11）和外水套（2）内表面密封连接，多个挡水筋（11）的一端和挡水环（10）密封连接，另一端和挡水环（10）之间留有间隙形成过水口（14），多个挡水筋（11）中任意相邻两个挡水筋（11）的过水口（14）分别位于内水套（1）的两端。

3.如权利要求2所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述挡水筋（11）沿长度方式设置多个折弯角结构，折弯角角度为A，135°≤A≤180°。

4.如权利要求1所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述散热腔（9）的横截面形状为U形。

5.如权利要求4所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述出风口（6）的面积S1大于等于进风口（5）的面积S2， S2≤S1≤1.4S2。

6.如权利要求1所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述风罩（8）内设置多个与外水套（2）轴线平行的散热筋（7），多个散热筋（7）下端密封连接在外水套（2）外表面上，多个散热筋（7）上端密封连接在风罩（8）内表面上，多个散热筋（7）将散热腔（9）分隔成多个独立的散热通道，多个散热通道的一端和进风口（5）连通，多个散热通道的另一端和出风口（6）连通。

7.如权利要求1所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述内水套（1）的轴向长度为L1，外水套（2）的轴向长度为L2，定子（15）铁芯长度为L3，定子线圈绕组伸出定子铁芯单侧轴向长度为L4，其中：L3＜L1＜(L3+2L4)，(L3+2L4)＜L2＜(L3+2L4+300)。

8.如权利要求1所述的永磁同步电机双冷却***，其特征在于：所述多个轴向风道（19）沿着圆周方向均匀分布。