一种永磁同步电机冷却结构制造技术

本发明专利技术公开了一种永磁同步电机冷却结构：在电机腔体前端，筒体和定子相接位置，开设一个冷却介质进口，在电机筒体与电机定子之间设计一螺旋流道，用于冷却电机定子外表面，当冷却介质到达电机尾端后，由于电机尾端其他地方都是密封结构，冷却介质只能从定子和转子之间的气隙通过，迫使冷却介质冷却电机转子外表面和电机定子内表面，然后从电机前端回气口进入下一个容器。由于进入电机定子和转子之间气隙的冷却介质已经过一次冷却，为避免冷却不充分，在电机后端盖端面增加一路冷却介质，以此来加强冷却效果。本方案的该结构尤其适用于500KW～1500KW大功率永磁同步电机，可用于离心压缩机、螺杆压缩机、鼓风机等多种类似机型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机
，特别涉及一种永磁同步电机冷却结构。
技术介绍
永磁同步电机具有体积小、整体运行效率高、功率因数高等特点，近年来常被应用于压缩机的驱动。与传动异步启动电机相比，永磁同步电机采用电机转子中的永磁体励磁，可避免励磁电流产生磁场的同时引起励磁损耗，但也需要采用强制散热措施带走永磁同步电机内部的热量，避免转子内部永磁体因长期在高温工作环境下而引起的退磁现象。尤其是大功率电机，绕组电流大，整个环境发热量更是明显，散热措施必须得以保证。现有永磁同步电机采用的冷却方式根据电机类型可分为两种：开式电机常采用风冷，利用风扇带动电机周围空气流动，从而为电机散热，但是该种结构会增加整个环境的温度，需额外增加设备对外界环境进行散热，这种结构有一定的局限性；闭式电机采用氟利昂等已蒸发、不导电液态冷却介质来冷却，现有大部分压缩机结构均采用的均为该种冷却方式。关于闭式永磁同步电机冷却方式常用的方法亦有多种，可以为定子两端绕组喷洒冷却介质，或者是在定子外周面换热来冷却绕组外表面温度，但这些措施均比较单一，冷却效果有限，仅适用于中小功率的电机，当电机功率升至800KW、1500KW甚至更大时，由于电机长度会增加很多，传统的冷却方式仅能冷却转子两端或者定子外表面，而很难冷却到转子中间部位。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种永磁同步电机冷却结构，用以解决电机尤其是大功率电机的冷却问题，避免电机转子因为长期运行在高温环境中造成永磁体退磁而造成严重的损失。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种永磁同步电机冷却结构：在电机筒体和电机定子之间设置有冷却通路，所述冷却通路的出口连通于所述电机的尾端腔体，所述冷却通路的定子外周面冷却进口开设于所述电机筒体侧壁比所述出口靠前的位置；在围成所述电机前端腔体的所述电机筒体侧壁上开设有回气口。优选的，所述定子外周面冷却进口开设于所述电机筒体侧壁与所述电机定子前段相对的位置。优选的，所述冷却通路为螺旋流道。优选的，所述电机筒体的内壁开设有螺旋槽，与所述电机定子的外周面配合形成螺旋流道。优选的，所述电机筒体及其内壁的所述螺旋槽为铸造成型。优选的，所述冷却通路为螺旋流道，且旋向逆着所述电机定子线圈产生的磁场方向。优选的，所述冷却通路为螺旋流道，且沿所述电机定子的轴向和周向均匀布置。优选的，所述定子外周面冷却进口开设在所述电机筒体的底部或者背部侧面。优选的，所述冷却通路的出口布置在所述尾端腔体的顶部或者背部侧面。优选的，所述回气口位于所述前端腔体的底部或者靠下位置。优选的，在所述电机的后端盖开设有尾端冷却进口，连通于所述尾端腔体。优选的，所述尾端冷却进口布置在所述后端盖的顶部或者背部侧面。从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的永磁同步电机冷却结构，在电机筒体和电机定子之间设计有冷却通路，用于冷却电机定子的外周面，当冷却介质由进口从前往后到达电机尾端腔体后，由于电机尾端其他地方都是密封结构，冷却介质只能从定子和转子之间的气隙自后向前通过，迫使冷却介质冷却电机转子外周面和电机定子内周面，然后从电机前端的回气口排出。经过以上的综合型方式，能够有效冷却定子和转子的重点部位，获得良好的温度控制效果，解决了电机尤其是大功率电机的冷却问题，避免电机转子因为长期运行在高温环境中造成永磁体退磁而造成严重的损失。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供永磁同步电机冷却结构的示意图。其中，1为电机筒体，2为前轴承，3为电机转子，4为前端腔体，5为定子外周面冷却进口，6为回气口，7为定子与转子之间的气隙，8为电机定子，9为后端盖，10为尾端冷却进口，11为后轴承，12为尾端腔体。具体实施方式本专利技术公开了一种永磁同步电机冷却结构，用以解决电机尤其是大功率电机的冷却问题，避免电机转子因为长期运行在高温环境中造成永磁体退磁而造成严重的损失。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的永磁同步电机冷却结构，其核心改进点在于：在电机筒体1和电机定子8之间设置有冷却通路，该冷却通路的出口连通于电机的尾端腔体12，冷却通路的定子外周面冷却进口5开设于电机筒体1侧壁比上述出口靠前的位置，从而实现冷却介质从前往后流动换热；如图1所示，其中的左侧即为前方，右侧为后方；用于冷却的介质可为氟利昂或者其他易蒸发产生相变吸热、不导电的物质；在围成电机前端腔体4的电机筒体1侧壁上开设有回气口6。从上述的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的永磁同步电机冷却结构，在电机筒体1和电机定子8之间设计有冷却通路，用于冷却电机定子8的外周面，当冷却介质由定子外周面冷却进口5从前往后到达电机尾端腔体12后，由于电机尾端其他地方都是密封结构，冷却介质只能从定子和转子之间的气隙7自后向前通过(如图1中间从右往左的箭头所示)，迫使冷却介质冷却电机转子3外周面和电机定子8内周面，然后从电机前端的回气口6排出(如图1左下的箭头所示)。经过以上的综合型方式，能够有效冷却定子和转子的重点部位(如转子中间部位)，获得良好的温度控制效果，解决了电机尤其是大功率电机的冷却问题，避免电机转子因为长期运行在高温环境中造成永磁体退磁而造成严重的损失。由于永磁同步电机是整个压缩机最为核心的部件，是整个压缩机的动力源，电机转子更是核心中的核心，一旦转子中的永磁体退磁，将直接导致压缩机无法正常运转，造成的损失是毁灭性的，而通过本方案将能完全避免这种事情的发生，保证整个压缩机运行的安全可靠。作为优选，定子外周面冷却进口5开设于电机筒体1侧壁与电机定子8前段相对的位置，从而使得冷却通路覆盖电机定子8沿轴向尽可能长的距离，能够对其外周面从前往后更加充分冷却。进一步的，定子外周面冷却进口5开设在与电机定子8最前一段(即前端)相对的位置，实现完整覆盖冷却。为了进一步优化上述的技术方案，冷却通路为螺旋流道(如图1中部的螺旋箭头所示)，以便于在有限的轴向距离内布设更长的冷却通路，从而增强冷却效果。螺旋流道可以均匀的冷却电机定子外表面，如果是水平流道则仅仅能冷却一条线，而螺旋流道则可冷却整个面，因此优选螺旋流道。当然，冷却通路还可以为蛇形结构，或者由多个环形通路沿轴向串接而成。鉴于电机定子8是由一层层硅钢片叠加而成的，因此想要在其外周面设计螺旋流道非常不方便，即使能够加工出来，由于是螺旋流道，每个硅钢片形状都不相同，就会造成位置不同的地方局部发热严重，影响电机效率及功率因数。在本方案提供的具体实施例中，电机筒体1的内壁开设有螺旋槽，与电机定子8的外圆柱周面配合形成螺旋流道，该结构相对简单易于实现，生产成本和技术难度都不高。如图1所示，在电机前端的电机筒体1内部螺旋槽起始位置开一个定子外周面冷却进口5，冷却定子表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁同步电机冷却结构，其特征在于：在电机筒体(1)和电机定子(8)之间设置有冷却通路，所述冷却通路的出口连通于所述电机的尾端腔体(12)，所述冷却通路的定子外周面冷却进口(5)开设于所述电机筒体(1)侧壁比所述出口靠前的位置；在围成所述电机前端腔体(4)的所述电机筒体(1)侧壁上开设有回气口(6)。

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机冷却结构，其特征在于：在电机筒体(1)和电机定子(8)之间设置有冷却通路，所述冷却通路的出口连通于所述电机的尾端腔体(12)，所述冷却通路的定子外周面冷却进口(5)开设于所述电机筒体(1)侧壁比所述出口靠前的位置；在围成所述电机前端腔体(4)的所述电机筒体(1)侧壁上开设有回气口(6)。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机冷却结构，其特征在于，所述定子外周面冷却进口(5)开设于所述电机筒体(1)侧壁与所述电机定子(8)前段相对的位置。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机冷却结构，其特征在于，所述冷却通路为螺旋流道。4.根据权利要求1所述的永磁同步电机冷却结构，其特征在于，所述电机筒体(1)的内壁开设有螺旋槽，与所述电机定子(8)的外周面配合形成螺旋流道。5.根据权利要求4所述的永磁同步电机冷却结构，其特征在于，所述电机筒体(1)及其内壁的所述螺旋槽为铸造成型。6.根据权利要求1所述的永磁同步电机冷却结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋楠，张治平，钟瑞兴，蒋彩云，刘建飞，陈玉辉，周义，雷连冬，刘增岳，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44