[发明专利]一种具有轴向多支路异结构冷却板的电机二次冷却系统

说明书

本发明提出一种具有轴向多支路异结构冷却板的电机二次冷却系统，包括多个分布在电机外周的冷却支路；每个冷却支路的冷却介质沿平行于电机轴的方向流动；每个冷却支路包括沿冷却介质流动方向依次串联布置的N个冷却板，分别是一级冷却板、二级冷却板…和N级冷却板，其中N≥2；N级冷却板沿电机轴的径向高度差小于一级冷却板沿电机轴的径向高度差；相邻的两个冷却板中，靠近进液侧的冷却板沿电机轴的径向高度差不小于远离进液侧的冷却板沿电机轴的径向高度差。本发明可靠性高，冷却介质的换热效率高，冷却效果好，整个电机的冷却降温更加均匀。

技术领域

本发明涉及电机冷却领域，尤其是涉及一种具有轴向多支路异结构冷却板的电机二次冷却系统。

背景技术

随着社会科技的发展，永磁电机因具有功率密度大、运行效率高、可靠性强等优点，在各领域有着广泛的应用。但是电机功率增大的同时，各类损耗必然增大，导致电机温升增加，如果配合的冷却系统冷却效能不足，将会直接影响到电机的使用寿命及性能。因此，良好的散热结构设计对电机运行的安全性和可靠性而言，具有非常重要的意义。

水冷系统因其噪音小、散热能力强等优点，在大中型永磁同步电机的二次冷却系统中得到了广泛的应用。水路的设计直接影响着散热结果，因此水路设计成为水冷电机设计时需要考虑的关键因素。常见的水路设计多为串联型流道，且Z字折返性和螺旋形流道应用较为广泛，但串联型流道因其单一通流路径的结构特点，一旦出现异物堵塞等故障时，必将导致电机水冷系统的瘫痪，影响电机的稳定运行。

卧式电机采用机壳水冷系统时，由于重力影响，同一水平高度的流道内，流道远离地面侧壁面受到的压力要小于靠近地面侧受到的压力。因此，简单的轴向并联流道结构未考虑到重力因素的影响，不利于形成一个均匀的冷却场。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种具有轴向多支路异结构冷却板的电机二次冷却系统，可靠性高，冷却介质的换热效率高，冷却效果好，整个电机的冷却降温更加均匀。

技术方案：本发明提出一种具有轴向多支路异结构冷却板的电机二次冷却系统，包括多个分布在电机外周的冷却支路；每个冷却支路的冷却介质沿平行于电机轴的方向流动；每个冷却支路包括沿冷却介质流动方向依次串联布置的N个冷却板，分别是一级冷却板、二级冷却板…和N级冷却板，其中N≥2；N级冷却板沿电机轴的径向高度差小于一级冷却板沿电机轴的径向高度差；相邻的两个冷却板中，靠近进液侧的冷却板沿电机轴的径向高度差不小于远离进液侧的冷却板沿电机轴的径向高度差。

进一步，i级冷却板进液一侧端面上设置有i级喷射进液件,其中1≤i≤N。

进一步，所述i级冷却板是圆弧状，且i级冷却板的圆弧圆心位于电机轴心线上；所述i级喷射进液件是圆弧板状，且i级喷射进液件的圆弧圆心位于电机轴心线上；所述i级喷射进液件沿电机轴的径向高度差小于i级冷却板沿电机轴的径向高度差；所述i级喷射进液件的圆弧角小于i级冷却板的圆弧角。

进一步，所述i级喷射进液件沿电机轴的径向高度差与i级冷却板沿电机轴的径向高度差的比值为1：2；所述i级喷射进液件的圆弧角与i级冷却板的圆弧角的比值为1：2。

进一步，N个冷却板的圆弧角均相等。

进一步，还包括环状的入口主流道和环状的出口主流道；一级冷却板的一级喷射进液件分别连接在入口主流道上；N级冷却板的出液管分别连接在出口主流道

有益效果：本发明通过轴向多支路结构缩短了冷却介质的流通长度的同时，降低了串联型单一流道易堵塞的不良影响，从而提升冷却的效果和可靠性；各级冷却板沿电机轴的径向高度差逐渐减小，减少冷却介质因受重力作用而导致的冷却介质在流道内换热不均情况，促使二次冷却介质与电机机壳充分接触、换热效果有效发挥；各级冷却板的流通面积大于其喷射进液件的流通面积，从而各级喷射进液件形成截流喷射的效果，使得各级冷却板的冷却介质分布均匀，获得一个较为均匀的冷却流体场，提升换热效果。

附图说明