[发明专利]一种电解冷却及容错运行的电机定子结构

说明书

本发明公开了一种电解冷却及容错运行的电机定子结构，包括电机机壳、定子铁心和环绕式绕组，电机机壳为分层机壳，包括内层机壳，内层机壳为导磁机壳；导磁机壳通过分布的导磁连接柱和定子铁心相连接固定；每个环绕式绕组的两侧均有导磁连接柱，定子铁心、导磁连接柱与导磁机壳构成磁路；导磁机壳及定子铁心之间的空腔被导磁连接柱分隔为若干个工作腔，工作腔与电机的环绕式绕组一一对应；工作腔内填充有电解质；每个工作腔均对应装有储能振荡装置；储能振荡装置为由金属极板、副线圈绕组和电容组成的储能振荡电路；储能振荡电路中的副线圈绕组缠绕在导磁机壳上。本发明利用温度触发电解质相变，进行冷却和构成电路储能放电，实现电机容错运行。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种电解冷却及容错运行的电机定子结构。

背景技术

环绕式绕组主要应用于高速电机领域，高速永磁电机具有体积小、噪音低、动态响应快、功率密度大、传动系统效率高等优点，已成为微型燃气轮机分布式供能系统的关键电机设备，常用于航空航天、军工等一些重要领域，也可作为独立电源或小型电站，弥补集中式供电的不足，由于其发挥的重要作用以及在应急、备用方面的特殊性，不允许出现停机故障，所以对系统的可靠性与容错运行能力要求更高。此外，由于高转速运行特点，电机一旦发生故障，极易造成严重的事故，引起巨大的经济损失，高速电机容错运行的相关研究也就成为了提升高速电机系统可靠性与安全性的重要手段。

一般的电机采用的冷却方式普遍为外部冷却，但高速电机的最大特点是高功率密度，使得较小的电机体积产生较多的热量，而目前的外部冷却方式只能冷却电机外表面，导致电机内部发热，如果在发生短路故障，电机内部温升严重，绕组被高温严重损毁，造成电机故障，电机将无法运行，不能满足高速电机的可靠性要求。

因此，急需一种能够解决上述问题的新结构电机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电解冷却及容错运行的电机定子结构，利用温度触发电解质相变，进行冷却和构成电路储能放电，实现电机容错运行。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种电解冷却及容错运行的电机定子结构，包括电机机壳、定子铁心和环绕式绕组，所述电机机壳为分层机壳，包括内层机壳，内层机壳为导磁机壳；导磁机壳通过分布的导磁连接柱和定子铁心相连接固定；每个环绕式绕组的两侧均有导磁连接柱，定子铁心、导磁连接柱与导磁机壳构成磁路；

导磁机壳及定子铁心之间的空腔被导磁连接柱分隔为若干个工作腔，工作腔与电机的环绕式绕组一一对应；工作腔内填充有电解质，电解质起始状态为不导电固态，随着电机内部温度的升高，其会发生相变，从固态变为液态，液态中存在导电离子，使电解质在液态时为导电状态；当温度恢复正常，电解质发生相变，从液态变为固态；

每个工作腔均对应装有储能振荡装置；储能振荡装置为由金属极板、副线圈绕组和电容组成的储能振荡电路；储能振荡电路中的副线圈绕组缠绕在导磁机壳上，且位置和环绕式绕组一一对应；电容放置在对应的副线圈绕组旁边；

每个工作腔两侧的导磁连接柱上分别安装金属极板，金属极板、副线圈绕组、电容和金属极板依次串联。

所述电机机壳由内层机壳和外层机壳嵌套而成，外层机壳为不导磁机壳。

所述不导磁机壳内侧与副线圈绕组对应位置均设有开槽。

所述电解质为一种有机系相变电解质，其起始常温状态为不导电固态，达到相变温度时会变化为离子液态，相变温度点为60℃至65℃之间，电机内温度达到相变温度点或超过相变温度点，电解质开始相变。

所述有机系相变电解质为锂盐混合有机溶剂，混合占比为1:5至1:3之间。

所述锂盐为六氟磷酸锂、双草酸硼酸锂中的一种。

所述有机溶剂为酯类、醚类溶液中的一种。