[发明专利]一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机

说明书

本发明公开了一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，包括非驱动端端盖、驱动端端盖、转子、定子、非驱动端轴承和驱动端轴承，定子包括密封圆筒、机座、非出线端密封端帽、出线端密封端帽和定子电枢，密封圆筒、机座、非出线端密封端帽、出线端密封端帽和定子电枢围成独立的密封容腔，出液密封容腔和进液密封容腔分别连接出液、进液端管路，定子电枢包括齿压板和多个铁心冲片，铁心冲片上设置有开口槽，开口槽内布置有槽内管，槽内管组成的槽内有定子线圈，定子线圈由槽锲胀紧；本发明从电机拓扑结构和定子冷却方式入手，优化布置冷却管路，既能有效控制定子温升，又能提高电机可靠性，进而满足电机高热负荷、结构紧凑、转矩密度高等要求。

技术领域

本发明属于电机领域，具体涉及一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，本发明是适于高热负荷高转矩密度的电机，特别适于作大功率、低转速、结构紧凑、转矩密度高等要求的船舶推进电动机或风力发电机。

背景技术

在某些应用场合，需要采用体积小、功率密度大、重量轻、运行安全可靠等要求的电机。与相同容量的常规电机相比，该电机热负荷和转矩密度均有较大幅度增加。随之而来，电机单位体积的损耗和工作温升显著增大，因此需优化设计电机总体拓扑结构和冷却系统，在满足电机电磁性能的同时能有效控制电机的工作温升，以此来满足高转矩密度的要求，进而减小电机的体积和重量、提高电机性能以及降低电机运行成本。基于此，风冷和水套机座等常规冷却很难满足技术需求。当前较为适合的冷却方式是液体冷却，主要有绕组水内冷、槽内液体冷却、浸泡式液体冷却三种方式。对于绕组液体内冷方案，其管路接头焊接比较复杂，冷却管路容易堵塞和渗漏，给电机的研制带来一定的风险。此外，对于槽内液体冷却方案，同样面临冷却管路接头焊接，以及管路堵塞和渗漏的风险。对于浸泡式液体冷却方案，与前两种冷却方案相比，在有效控制温升的前提下，其可靠性显著提升，降低了电机研制风险。

基于此，提出一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，既能有效控制定子温升，又能提高电机可靠性，进而来满足电机高热负荷、结构紧凑、转矩密度高等要求。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，本发明从电机拓扑结构和定子冷却方式入手，优化布置冷却管路，是一种能满足高热负荷、高转矩密度的新型电机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，包括非驱动端端盖、驱动端端盖、转子和定子，所述转子的两端分别设置有非驱动端轴承和驱动端轴承，所述的定子包括密封圆筒、机座以及分别密封连接在密封圆筒两端并与机座密封连接的非出线端密封端帽和出线端密封端帽，所述的密封圆筒与机座之间设置有定子电枢，所述的密封圆筒、机座、非出线端密封端帽、出线端密封端帽和定子电枢形成独立的出液密封容腔和进液密封容腔，所述的出液密封容腔和进液密封容腔分别设置有出液端管路和进液端管路，所述的出液端管路由位于出液密封容腔外的圆环管、沿圆环管往出液密封容腔内延伸的内支管和沿圆环管往机座外延伸的外支管构成，所述的进液端管路由位于进液密封容腔外的圆环管、沿圆环管往进液密封容腔内延伸的内支管和沿圆环管往机座外延伸的外支管构成，所述的出液端管路和进液端管路分别与机座密封焊接在一起，所述的定子电枢包括齿压板和叠加设置在齿压板之间的多个铁心冲片，所述的铁心冲片上设置有开口槽，所述的开口槽内布置有中空的槽内管，所述的槽内管组成的槽内放置有定子线圈，所述的定子线圈位于进液密封容腔的一端还连接有密封接线柱。

所述的一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，其出液端管路和进液端管路均由一个弧形的第一分管、两个弧形的第二分管、两个弧形的第三分管、一个弧形的第四分管和一个弧形的第五分管采用密封垫片和螺栓连接而成，所述的第一分管上连接若干外支管，所述的第二分管、第三分管、第四分管和第五分管上均连接若干内支管。

所述的一种具有浸泡式液体冷却定子电枢的电机，其出液端管路和进液端管路的各分管为不锈钢件或管内喷涂防腐材料的碳钢件。