[发明专利]中间通风的空水冷却高速电机结构

说明书

本发明公开一种中间通风的空水冷却高速电机结构，中间通风的空水冷却高速电机结构包括转子、定子铁芯、水冷套、气冷套以及涡流风机，所述转子穿设所述定子铁芯，所述水冷套套装在所述定子铁芯外侧，所述气冷套套装在所述水冷套外侧，所述定子铁芯包括轴向布置在定子铁芯中间的定子铁芯骨架，所述定子通风骨架上开设有多个通风槽，所述通风槽的两侧分别连通所述定子铁芯和所述水冷套上的径向通风孔，所述涡流风机进出口分别与所述气冷套内外环形气道连通，并用于提供空气内循环动力。本发明提供了一种散热性能良好的高速电机。

技术领域

本发明涉及高速电机领域，尤其涉及一种中间通风的空水冷却高速电机结构。

背景技术

高速电机具有体积小、功率密度大和效率高的特点，这也造成其单位体积的损耗大，有限体积内的散热面积小，使得高速电机普遍存在散热困难的问题，而温度升高，不仅会导致高速电机的性能衰减，还会有永磁退磁和绝缘损坏的风险，因此散热限制了电机功率密度的进一步提升。

而采用何种冷却方式直接影响到电机的稳定运行，目前常用的方式可分为两种：第一种为开放式风冷结构，空气由风机吸入电机再由风口排出，这种结构最明显的缺点就是防护等级较低，对应用环境限制较大；第二种为完全封闭结构，电机内外无空气及其他流体介质的交换，热量主要依靠热传导最终到达机壳，机壳热量再由外部风冷或水冷带走，这种散热方式容易造成内部热量堆积形成热岛。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种中间通风的空水冷却高速电机结构，旨在解决高速电机散热较差的问题。

为实现上述目的，本发明提出的一种中间通风的空水冷却高速电机结构包括转子、定子铁芯、水冷套、气冷套以及涡流风机，所述转子穿设所述定子铁芯，所述水冷套套装在所述定子铁芯外侧，所述气冷套套装在所述水冷套外侧，所述定子铁芯包括轴向布置在定子铁芯中间的定子通风骨架，所述定子通风骨架上开设有多个径向通风槽，所述径向通风槽的两侧分别连通所述定子铁芯和所述水冷套上的径向通风孔，所述涡流风机的进出口分别与所述气冷套的内外环形气道连通，并用于提供空气内循环动力；

所述气冷套包括第二环状本体，所述第二环状本体的轴心处开设有安装孔，所述水冷套穿设在所述安装孔内，在所述气冷套中部沿周向开设有环状集气通道，所述环状集气通道包括第一气道以及第二气道，所述第一气道位于所述第二气道外侧，沿所述气冷套的轴向开设有若干轴向通风孔，所述轴向通风孔位于所述安装孔的内壁面与所述第二环状本体的外壁面之间且与所述第一气道连通，所述径向通风孔的两侧分别与所述定子通风骨架上的径向通风槽和所述第二气道连通，所述涡流风机的出气口与所述第一气道连通，所述涡流风机的进气口与所述第二气道连通。

在一实施例中，所述定子通风骨架包括第一环状本体，所述第一环状本体内开设有所述径向通风槽，所述径向通风槽自所述第一环状本体的外侧壁至所述第一环状本体的轴心处延伸。

在一实施例中，所述中间通风的空水冷却高速电机结构还包括外部循环水系统，所述外部循环水系统与所述水冷套连通，并用于提供一定温度和流量的冷却水。

在一实施例中，所述水冷套设置有螺旋水槽，所述螺旋水槽与所述外部循环水系统连通。

本发明的技术方案中，该中间通风的空水冷却高速电机结构包括转子、定子铁芯、水冷套、气冷套以及涡流风机，高速电机运行时，由定子产生的热量一部分能够通过定子铁芯与水冷套的接触面发生热交换，使得热量由定子铁芯进入水冷套，进而通过水冷套内的冷却水将热量带走散去，并且在该高速电机运行时，转子表面热量和定子绕组端部的一部分热量由内循环空气通过定子通风骨架穿入气冷套中，而热空气与气冷套发生热交换，热量由空气穿入气冷套，再通过气冷套与水冷套的接触面穿入水冷套，由水冷套内的冷却水将热量带走散去，因而在本发明中，同时采取气冷和水冷的方式对高速电机进行散热，能够提升换热效率提高高速电机散热性能并降低电机内部温度。

附图说明