[发明专利]磁悬浮高速永磁电机的自散热转轴

说明书

本发明提供一种磁悬浮高速永磁电机的自散热转轴，所述转轴的一端沿轴向形成有盲孔形式的通风孔，所述通风孔的内侧端又通过若干个斜向出风孔连通至所述转轴表面；所述定子与转轴之间存在间隙，所述斜向出风孔的出口位于所述间隙的一侧。在转轴旋转工作时，位于斜向通风孔中的空气在旋转离心力的作用下，从出口甩出，导致所述通风孔内处于负压，从而将冷空气从所述通风孔的外端吸入，吸收装置内侧的热量，同时，从斜向通风孔的出口甩出的空气向外侧流动，换热冷却后，回流到通风孔入口一端，如此循环往复，有效地实现对转轴及其表面的磁钢进行冷却的目的。

技术领域

本发明涉及一种大功率超高速永磁电机，特别涉及大功率超高速永磁电机内部的自散热转轴。

背景技术

如图1所示，是现有大功率超高速永磁电机的结构原理图，转轴1通过推力轴承2、磁悬浮轴承3以及辅助轴承4与机座5可转动地连接，转轴1外周侧位置的机座5上还固定有定子6，定子6上的绕组通电，可驱动转轴1旋转而输出转矩。

如图2、图3所示，所述转轴1外套有若干个磁钢11，磁钢11之间用隔磁桥12隔开，磁钢11外侧用碳纤维套或非磁性金属套13固定。

随着永磁电机的功率加大，所述转轴1的半径也随之增大，因而磁钢11受到的离心力也呈几何级数地增大，为了防止磁钢11甩出去，所述碳纤维套或非磁性金属套13的厚度也必然要增大，散热能力却下降了。更严重的是，定子6 产生的谐波磁场能够穿过碳纤维套或非磁性金属套13，使得磁钢11发热，导致磁钢11因温度太高导致性能下降甚至退磁，功率越大的电机越是如此。

现有大功率超高速永磁电机，普遍配备了外置风机7，用于对电机进行降温，然而由于磁钢11位于转轴1内部，外置风机7并无法将气流吹送到转轴1处，事实上根本冷却不到磁钢11。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种磁悬浮高速永磁电机的自散热转轴，解决现有技术无法对磁钢进行有效降温的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种磁悬浮高速永磁电机的自散热转轴，其特征在于：所述转轴的一端沿轴向形成有盲孔形式的通风孔，所述通风孔的内侧端又通过若干个斜向出风孔连通至所述转轴表面；

所述定子与转轴之间存在间隙，所述斜向出风孔的出口位于所述间隙的一侧。

作为优选，所述转轴外表面上成型有与转轴呈一体结构的扇叶，所述扇叶凸出于转轴圆柱表面，所述扇叶位于转轴与定子形成间隙、且与所述转轴通风孔入口相同的一侧并能够向所述转轴与定子之间的间隙送风。

作为优选，所述扇叶凸出于转轴圆柱表面3-6mm。

作为优选，所述扇叶凸出于转轴圆柱表面4-5mm。

作为优选，所述扇叶长度方向与转轴的轴向呈一定角度倾斜地布置。

作为优选，所述角度介于23-30度之间。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于：在转轴旋转工作时，位于斜向通风孔中的空气在旋转离心力的作用下，从出口甩出，导致所述通风孔内处于负压，从而将冷空气从所述通风孔的外端吸入，吸收装置内侧的热量，同时，从斜向通风孔的出口甩出的空气向外侧流动，换热冷却后，回流到通风孔的外端再被吸入。如此可以在转轴的内部直接对转子表面的磁钢进行冷却，从而能够有效地解决高速磁悬浮电机磁钢散热不好的问题。

本发明进一步在转轴通风孔的外端一侧设有扇叶，因为是将扇叶一体成型于转轴表面，在高速旋转下，扇叶直接可以对转子和定子之间间隙进行强风冷却，结合转轴中心的通风孔的作用如此循环往复，保证转轴内部及其表面的磁钢的温度处于安全范围内。

附图说明

图1是现有大功率超高速永磁电机的结构原理图；