磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構的制作方法
【技術領域】
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[0001]本實用新型涉及一種磁懸浮電機，尤其涉及一種磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構。
【背景技術】
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[0002]電機的冷卻通常有風冷和液冷兩種方式，其中液冷換熱效率高、功耗小，所以在大功率電機上應用較多。但是由于液體的粘度比空氣大1000倍左右，不能將高速旋轉的轉子浸沒在液體中進行冷卻，所以液冷電機大多數采用水套結構。由于水套結構中定子的熱量需要依次通過線圈、鐵芯、機殼的熱傳導和水套的對流換熱才能進入冷卻液，因此冷卻液與定子線圈的溫差比較大，對定子冷卻效果不高。
[0003]為了提高冷卻效果，部分電機利用噴嘴將冷卻液直接噴到定子表面進行冷卻，這就是噴液冷卻結構。噴液冷卻所使用的冷卻液必須不能腐蝕電機定子材料或引起短路，通常用的是粘度較低的潤滑油或導熱油，因此又被稱為噴油冷卻。噴油冷卻能夠有效地冷卻定子，但冷卻液依靠重力沿著零件表面流動并在電機殼底部匯聚，因此冷卻液在電機內部流動較慢，并且容易被空氣氧化、容易形成泡沫。同時冷卻液很容易通過軸封泄漏出來造成污染。
[0004]最理想的冷卻條件是將定子等發熱零件浸沒在冷卻液中，并用栗驅動冷卻液循環流動。但在大多數電機中，冷卻液浸沒定子的同時也會浸沒轉子，從而導致液體與轉子表面摩擦發熱。
[0005]因此，確有必要對現有技術進行改進以解決現有技術之不足。
【實用新型內容】:
[0006]本實用新型是為了解決上述現有技術存在的問題而提供一種磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構。
[0007]本實用新型所采用的技術方案有:一種磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構，包括機殼、磁懸浮軸承、轉子和定子，所述磁懸浮軸承和定子分別支承于機殼內，轉子穿設于磁懸浮軸承內和定子內，其還包括流體容器和護套，所述護套為一端開口，另一端密閉的桶狀結構，護套套設于轉子與磁懸浮軸承之間以及轉子與定子之間，護套的開口端伸于機殼外與流體容器相連，且護套的內腔與流體容器的內腔相貫通，轉子的左端伸于流體容器的內腔中，所述機殼上且位于磁懸浮軸承一側和定子一側分別設有冷卻液流道，機殼壁上設有進液口和出液口，進液口和出液口均與冷卻液流道相連通。
[0008]進一步地，所述護套的開口端與流體容器之間設有密封墊。
[0009]本實用新型具有如下有益效果:
[0010]I)轉子被密封在護套內，不會與護套外部的冷卻液發生摩擦，也不會受到冷卻液的腐蝕；
[0011]2)冷卻液在機殼中的冷卻液流道內流動是依靠進出口的壓力差，流動速度比依靠重力的噴淋冷卻要快；
[0012]3)定子和護套等零件被完全浸沒在流動的冷卻液中，換熱條件非常好，因此使用浸沒式液冷可以有效提高對定子、磁懸浮軸承和護套等部件的冷卻效果；
[0013]4)轉子產生的熱量通過輻射和對流傳遞給護套，然后再被護套外表面的冷卻液帶走，因此浸沒式液冷可以間接冷卻轉子；
[0014]5)機殼內充滿冷卻液，沒有空氣，因此冷卻液不易氧化，也有利于電機防爆。
【附圖說明】
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[0015]圖1為本實用新型的結構圖。
【具體實施方式】
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[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0017]如圖1所示，本實用新型磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構，包括機殼1、磁懸浮軸承2、轉子3和定子6，磁懸浮軸承2和定子6分別支承于機殼I內，轉子3穿設于磁懸浮軸承2內和定子6內。護套5設于機殼I的內腔中，且護套5位于轉子3與磁懸浮軸承2之間以及轉子3與定子6之間。護套5為一端開口，另一端密閉的桶狀結構，護套5的開口端伸于機殼I外與流體容器4相連，且護套5的內腔與流體容器4的內腔相貫通，轉子3的左端伸于流體容器4的內腔中。護套5是一個一端開口的密閉容器，開口與裝著密封流體的流體容器4相連，并將轉子3與基座I隔開，密封流體充滿轉子3與護套5之間，帶走轉子3的熱量。
[0018]本實用新型為冷卻機殼I中的磁懸浮軸承2與定子6，在機殼I上且位于磁懸浮軸承2—側和定子6—側分別設有冷卻液流道11，該冷卻液流道11與護套5的內腔相貫通，從而使得冷卻液流道11內的冷卻液直接作用于護套5的外表面。機殼I壁上設有進液口 12和出液口13，進液口 12和出液口 13均與冷卻液流道11相連通。冷卻液通過機殼上的進液口 12注入電機內部，隨冷卻液流道11充滿機殼I內、護套5外的空間。冷卻液在壓力的驅動下流經磁懸浮軸承2、定子6、護套5等發熱部件，并通過對流換熱帶走熱量。被加熱的冷卻液通過機殼I的出液口 13排出，通過水或風冷卻后再被栗驅動進行循環冷卻。轉子3的熱量會通過對流和輻射傳遞到護套5，然后被冷卻液帶走。
[0019]為進一步地保證護套5的開口端與流體容器4之間的密封性，在護套5的開口端與流體容器4之間設有密封墊。
[0020]本實用新型隔離轉子磁懸浮電機的浸沒式液冷結構的特點是:
[0021]I)轉子3被密封在護套5內，不會與護套5外部的冷卻液發生摩擦，也不會受到冷卻液的腐蝕。
[0022]2)冷卻液在機殼I中的冷卻液流道11內流動是依靠進出口的壓力差，流動速度比依靠重力的噴淋冷卻要快。
[0023]3)定子3和護套5等零件被完全浸沒在流動的冷卻液中，換熱條件非常好。因此使用浸沒式液冷可以有效提高對定子6、磁懸浮軸承2、護套5等部件的冷卻效果。
[0024]4)轉子3產生的熱量通過輻射和對流傳遞給護套5，然后再被護套5外表面的冷卻液帶走，因此浸沒式液冷可以間接冷卻轉子3。
[0025]5)機殼I內充滿冷卻液，沒有空氣，因此冷卻液不易氧化，也有利于電機防爆。
[0026]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下還可以作出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構，包括機殼(1)、磁懸浮軸承(2)、轉子(3)和定子(6)，所述磁懸浮軸承(2)和定子(6)分別支承于機殼(I)內，轉子(3)穿設于磁懸浮軸承(2)內和定子(6)內，其特征在于:還包括流體容器(4)和護套(5)，所述護套(5)為一端開口，另一端密閉的桶狀結構，護套(5)套設于轉子(3)與磁懸浮軸承(2)之間以及轉子(3)與定子(6)之間，護套(5)的開口端伸于機殼(I)外與流體容器(4)相連，且護套(5)的內腔與流體容器(4)的內腔相貫通，轉子(3)的左端伸于流體容器(4)的內腔中，所述機殼(I)上且位于磁懸浮軸承(2)—側和定子(6)—側分別設有冷卻液流道(11)，機殼(I)壁上設有進液口(12)和出液口(13)，進液口(12)和出液口(13)均與冷卻液流道(11)相連通。2.如權利要求1所述的磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構，其特征在于:所述護套(5)的開口端與流體容器(4)之間設有密封墊。
【專利摘要】本實用新型公開了一種磁懸浮電機中隔離轉子的浸沒式液冷結構，包括機殼、磁懸浮軸承、轉子和定子，磁懸浮軸承和定子分別支承于機殼內，轉子穿設于磁懸浮軸承內和定子內，其還包括流體容器和護套，護套為一端開口，另一端密閉的桶狀結構，護套套設于轉子與磁懸浮軸承之間以及轉子與定子之間，護套的開口端伸于機殼外與流體容器相連，且護套的內腔與流體容器的內腔相貫通，轉子的左端伸于流體容器的內腔中，機殼上且位于磁懸浮軸承一側和定子一側分別設有冷卻液流道，機殼壁上設有進液口和出液口，進液口和出液口均與冷卻液流道相連通。本實用新型散熱面積大，散熱好，轉子不接觸冷卻液，不會發生摩擦損耗，轉子不會受到冷卻液的腐蝕。
【IPC分類】H02K9/197
【公開號】CN205178773
【申請號】CN201521015909
【發明人】胡思寧, 李健, 吳立華, 董繼勇
【申請人】南京磁谷科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月9日