專(zhuān)利名稱(chēng)：蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種永磁電機(jī)的冷卻結(jié)構(gòu)，具體的說(shuō)是一種全密閉結(jié)構(gòu)的永磁電 機(jī)。
背景技術(shù)：
全密閉永磁直驅(qū)牽引電機(jī)，雖然轉(zhuǎn)子不發(fā)熱，但定子繞組發(fā)熱，這個(gè)熱量堆積在電 機(jī)內(nèi)部有限的密閉空間里，使得電機(jī)內(nèi)部溫度升高。如何有效地把熱量傳遞出去，必須采用 高效可靠的冷卻方式?，F(xiàn)有技術(shù)的同類(lèi)發(fā)明創(chuàng)造包括專(zhuān)利號(hào)201010170006. 5公開(kāi)的用于具有直接液 體冷卻釘子的永磁電機(jī)的方法和設(shè)備、專(zhuān)利號(hào)201010180827. 7公開(kāi)的高速永磁電機(jī)定子 冷卻系統(tǒng)。現(xiàn)階段，大功率永磁電機(jī)的冷卻方式為水冷與自然風(fēng)冷，但水冷方式安全可靠性 低已逐漸被淘汰，而風(fēng)冷方式雖然可以起到在低溫時(shí)的冷卻作用，但在電機(jī)短時(shí)間溫升過(guò) 高時(shí)，風(fēng)冷起不到迅速冷卻的作用，熱量堆積在電機(jī)中，極易給永磁電機(jī)帶來(lái)失磁等危害。與本發(fā)明最相近似的實(shí)現(xiàn)方案是在異步電機(jī)或永磁電機(jī)中利用特殊的水循環(huán)管 道設(shè)計(jì)，依靠水的流動(dòng)，將電機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走達(dá)到冷卻的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，解決永磁電機(jī)定子夾層的溫升問(wèn) 題。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，在永磁電機(jī)的定子夾層中安裝若干個(gè)空心導(dǎo)管，空心導(dǎo)管的 兩端接入汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)，所述空心導(dǎo)管的下部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的集液管連 接，上部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的集氣管連接，汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)和空心導(dǎo)管內(nèi)充裝冷 卻介質(zhì)，所述冷卻介質(zhì)為易于汽化的單質(zhì)或混合液。空心導(dǎo)管的材質(zhì)為不銹鋼，對(duì)定子的磁力幾乎沒(méi)有影響。所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)至少包括一個(gè)冷卻裝置，所述冷卻裝置為冷凝器。為進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)還包括一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵，所 述液壓泵安裝在集液管上。為進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)還包括一個(gè)單向閥，所述單向閥安裝 在集液管上。所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的管道連接一儲(chǔ)液罐，用于平衡汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的冷 卻介質(zhì)；所述儲(chǔ)液罐與一氮?dú)馄窟B接，氮?dú)馄績(jī)?nèi)充入一定體積的氮?dú)?，保證汽液冷卻循環(huán)系 統(tǒng)內(nèi)部的壓力。所述氮?dú)馄績(jī)?nèi)安裝有壓力表，用于檢測(cè)氮?dú)馄績(jī)?nèi)的壓力。蒸發(fā)冷卻的基本原理是在定子夾層的空心導(dǎo)管內(nèi)部通以冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)進(jìn) 入空心導(dǎo)管后，吸收損耗所產(chǎn)生的熱量。當(dāng)冷卻介質(zhì)吸熱后溫度達(dá)到壓力所對(duì)應(yīng)的飽和溫度時(shí)，就由液體狀態(tài)而沸騰汽化，帶走熱量，達(dá)到冷卻電機(jī)的目的。循環(huán)原理是當(dāng)空心導(dǎo)管內(nèi)的冷卻介質(zhì)吸收熱量逐漸汽化形成汽液混合物，電機(jī) 外部的液壓泵催動(dòng)液體的流動(dòng)，將汽液混合物推動(dòng)循環(huán)至冷卻裝置中，重新冷卻為液體后 進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段是在電機(jī)定子的夾層間通過(guò)裝有代氟利昂的液體的 空心導(dǎo)管，空心導(dǎo)管的材質(zhì)為不銹鋼，對(duì)電機(jī)定子的磁力幾乎沒(méi)有影響?？招膶?dǎo)管連接的集 液管的一端安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵，用來(lái)催動(dòng)夾層內(nèi)液體的流動(dòng)并帶走定子產(chǎn)生的熱量， 汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)安裝的冷卻裝置，使經(jīng)定子后變?yōu)槠夯旌衔锏睦鋮s介質(zhì)重新變?yōu)橐?體，經(jīng)液壓泵催動(dòng)后重新進(jìn)入循環(huán)冷卻系統(tǒng)。定子夾層內(nèi)設(shè)置有許多個(gè)小的空心導(dǎo)管，冷卻 介質(zhì)經(jīng)集液管后進(jìn)入空心導(dǎo)管，空心導(dǎo)管經(jīng)定子后總和進(jìn)入集氣管后進(jìn)入冷卻裝置。冷卻 介質(zhì)的進(jìn)口端在電機(jī)的下方，出口端在電機(jī)的上方，以便汽液混合物流出。本專(zhuān)利利用汽液兩相流的特點(diǎn)，特殊的液態(tài)冷卻介質(zhì)受熱后汽化成汽體，汽體跟 熱交換器進(jìn)行熱交換后，又液化成液體，如此循環(huán)反復(fù)，具有冷卻效果好，溫度分布均勻，可 靠性高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合全密閉電機(jī)的冷卻。永磁電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致分為兩個(gè)部分定子與轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的主要針對(duì)部分時(shí) 電機(jī)的定子部分，因?yàn)殡姍C(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子的發(fā)熱是很少的，影響到電機(jī)整體溫升的主要因 素是定子的溫升，而電機(jī)的定子分為兩層，一層接近電機(jī)轉(zhuǎn)子，一層接近電機(jī)外殼，兩層之 間的溫升是影響電子溫升的主要因素，所以本發(fā)明可以很好的解決定子的夾層溫升問(wèn)題。

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖1是蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)的結(jié)構(gòu)具體實(shí)施方式
如圖1所示，蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，在永磁電機(jī)的定子夾層中安裝若干個(gè)空心導(dǎo)管 1，空心導(dǎo)管1的兩端接入汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2，所述空心導(dǎo)管1的下部與所述汽液冷卻循環(huán) 系統(tǒng)2的集液管3連接，上部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2的集氣管4連接，汽液冷卻循環(huán)系 統(tǒng)2和空心導(dǎo)管1內(nèi)充裝冷卻介質(zhì)，所述冷卻介質(zhì)為易于汽化的單質(zhì)或混合液?？招膶?dǎo)管1的材質(zhì)為不銹鋼，對(duì)定子的磁力幾乎沒(méi)有影響。所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2至少包括一個(gè)冷卻裝置5，所述冷卻裝置5為冷凝器。為進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2還包括一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵6， 所述液壓泵6安裝在集液管3上。為進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2還包括一個(gè)單向閥7，所述單向閥7 安裝在集液管3上。所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2的管道連接一儲(chǔ)液罐8，用于平衡汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)2內(nèi) 的冷卻介質(zhì)；所述儲(chǔ)液罐8與一氮?dú)馄?連接，氮?dú)馄?內(nèi)充入一定體積的氮?dú)猓ＷC汽液 冷卻循環(huán)系統(tǒng)2內(nèi)部的壓力。所述氮?dú)馄?內(nèi)安裝有壓力表，用于檢測(cè)氮?dú)馄?內(nèi)的壓力， 由于安裝壓力表屬于現(xiàn)有技術(shù)的范疇，所以本實(shí)用新型的附圖中沒(méi)有特別指出。蒸發(fā)冷卻的基本原理是在定子夾層的空心導(dǎo)管1內(nèi)部通以冷卻介質(zhì)，冷卻介質(zhì)進(jìn)入空心導(dǎo)管1后，吸收損耗所產(chǎn)生的熱量。當(dāng)冷卻介質(zhì)吸熱后溫度達(dá)到壓力所對(duì)應(yīng)的飽 和溫度時(shí)，就由液體狀態(tài)而沸騰汽化，帶走熱量，達(dá)到冷卻電機(jī)的目的。循環(huán)原理是當(dāng)空心導(dǎo)管1內(nèi)的冷卻介質(zhì)吸收熱量逐漸汽化形成汽液混合物，電 機(jī)外部的液壓泵催動(dòng)液體的流動(dòng)，將汽液混合物推動(dòng)循環(huán)至冷卻裝置中，重新冷卻為液體 后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段是在電機(jī)定子的夾層間通過(guò)裝有代氟利昂的液體的 空心導(dǎo)管，空心導(dǎo)管的材質(zhì)為不銹鋼，對(duì)電機(jī)定子的磁力幾乎沒(méi)有影響?？招膶?dǎo)管連接的集 液管的一端安裝電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵，用來(lái)催動(dòng)夾層內(nèi)液體的流動(dòng)并帶走定子產(chǎn)生的熱量， 汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)安裝的冷卻裝置，使經(jīng)定子后變?yōu)槠夯旌衔锏睦鋮s介質(zhì)重新變?yōu)橐?體，經(jīng)液壓泵催動(dòng)后重新進(jìn)入循環(huán)冷卻系統(tǒng)。定子夾層內(nèi)設(shè)置有許多個(gè)小的空心導(dǎo)管，冷卻 介質(zhì)經(jīng)集液管后進(jìn)入空心導(dǎo)管，空心導(dǎo)管經(jīng)定子后總和進(jìn)入集氣管后進(jìn)入冷卻裝置。冷卻 介質(zhì)的進(jìn)口端在電機(jī)的下方，出口端在電機(jī)的上方，以便汽液混合物流出。本專(zhuān)利利用汽液兩相流的特點(diǎn)，特殊的液態(tài)冷卻介質(zhì)受熱后汽化成汽體，汽體跟 熱交換器進(jìn)行熱交換后，又液化成液體，如此循環(huán)反復(fù)，具有冷卻效果好，溫度分布均勻，可 靠性高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合全密閉電機(jī)的冷卻。永磁電機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)大致分為兩個(gè)部分定子與轉(zhuǎn)子。本發(fā)明的主要針對(duì)部分時(shí) 電機(jī)的定子部分，因?yàn)殡姍C(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子的發(fā)熱是很少的，影響到電機(jī)整體溫升的主要因 素是定子的溫升，而電機(jī)的定子分為兩層，一層接近電機(jī)轉(zhuǎn)子，一層接近電機(jī)外殼，兩層之 間的溫升是影響電子溫升的主要因素，所以本發(fā)明可以很好的解決定子的夾層溫升問(wèn)題。
權(quán)利要求1.蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，在永磁電機(jī)的定子夾層中安裝若干個(gè)空心導(dǎo)管，空 心導(dǎo)管的兩端接入汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)，所述空心導(dǎo)管的下部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的集 液管連接，上部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的集氣管連接，汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)和空心導(dǎo)管內(nèi) 充裝冷卻介質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，空心導(dǎo)管的材質(zhì)為不銹鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)至 少包括一個(gè)冷卻裝置，所述冷卻裝置為冷凝器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)還 包括一個(gè)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵，所述液壓泵安裝在集液管上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)還 包括一個(gè)單向閥，所述單向閥安裝在集液管上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的 管道連接一儲(chǔ)液罐，用于平衡汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的冷卻介質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述儲(chǔ)液罐與一氮?dú)馄窟B 接，氮?dú)馄績(jī)?nèi)充入一定體積的氮?dú)狻?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述氮?dú)馄績(jī)?nèi)安裝有壓力 表，用于檢測(cè)氮?dú)馄績(jī)?nèi)的壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，其特征在于，所述冷卻介質(zhì)為易于汽化 的單質(zhì)或混合液。
專(zhuān)利摘要蒸發(fā)冷卻永磁電機(jī)，在永磁電機(jī)的定子夾層中安裝若干個(gè)空心導(dǎo)管，空心導(dǎo)管的兩端接入汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)，所述空心導(dǎo)管的下部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的集液管連接，上部與所述汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)的集氣管連接，汽液冷卻循環(huán)系統(tǒng)和空心導(dǎo)管內(nèi)充裝冷卻介質(zhì)。本專(zhuān)利利用汽液兩相流的特點(diǎn)，特殊的液態(tài)冷卻介質(zhì)受熱后汽化成汽體，汽體跟熱交換器進(jìn)行熱交換后，又液化成液體，如此循環(huán)反復(fù)，具有冷卻效果好，溫度分布均勻，可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，特別適合全密閉電機(jī)的冷卻。
文檔編號(hào)H02K1/20GK201928146SQ201120014630
公開(kāi)日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2011年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月18日
發(fā)明者宋加旺, 張士光 申請(qǐng)人:北京鵬發(fā)欣光電力電子科技有限公司