一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构，冷却器安装在外壳顶部；轴带外风扇在转轴带动下与转轴同轴转动；密封罩穿过定子铁芯内径并延伸至冷却器内部，与外壳内的转子铁芯空间隔离形成闭合空间；密封罩内注入冷却液；通风管位于定子铁芯轴向外侧；转轴与转子铁芯之间形成铁芯轴向风道；转子铁芯与密封罩内周面之间形成气隙；内风扇用于由转子铁芯空间、通风管、铁芯轴向风道、转子铁芯径向风道、气隙构成的转子循环风路中，产生动力气流。本实用新型专利技术结合无刷双馈电机铁芯和绕组设计，采用定转子两套独立冷却回路，在提高电机运行效率的同时减少了复杂的冷却结构，增加了散热效率，降低了成本，并提高了可靠性。

A Coolant-based Self-Driven Cooling Structure for Brushless Doubly-Fed Machine

The utility model discloses a self-driving cooling structure of brushless doubly-fed motor based on coolant, the cooler is installed on the top of the shell; the fan outside the shaft rotates coaxially with the shaft driven; the sealing cover passes through the inner diameter of the stator core and extends to the inside of the cooler, and forms a closed space separated from the space of the rotor core inside the outer shell; the cooling fluid is injected into the sealing cover; and the ventilation pipe is located in the outer shell. Axial outer side of stator core; Axial air duct between rotor core and rotor core; Air gap between rotor core and inner circumference of sealing cover; Internal fan is used in rotor circulation air duct composed of rotor core space, ventilation duct, axial air duct of iron core, radial air duct of rotor core and air gap to generate dynamic air flow. The utility model combines the core and winding design of the brushless doubly-fed machine, adopts two sets of independent cooling loops of the stator and rotor, improves the operation efficiency of the motor, reduces the complex cooling structure, increases the heat dissipation efficiency, reduces the cost and improves the reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构
本技术涉及电机
，特别涉及一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构。
技术介绍
无刷双馈电机具有结构简单、运行安全可靠和维护成本低等优点，电机行业，冷却技术的研发与改进对于无刷双馈电机来说意义更加明显，无论是发电机或电动机，都得到了广泛的应用，其中在大容量交流变频调速方面以及船用轴带发电、水力发电和风力发电等领域得到了广泛地应用。然而在现有无刷双馈电机绕组的加工工艺，造成电机运行过程中磁场分布不均匀，进而使得电机功率因数较低、电机效率低，性能较差。并且加重了电机发热问题，增加了散热系统负荷。现在普通电机通过增加本身的用铜量和用铁量来达到降低温升的效果。该冷却方式对于无刷双馈电机的结构改进并无帮助，而在无刷双馈电机逐步普及的过程中，如何解决电机冷却这一行业内的难题使普通电机减材增效，使高新技术基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构降温平稳运行成为首要问题。除了改变电机材料和结构达到降温的目的，行业内常采用的冷却方式还有风冷散热，主要包括：1，开启式通风冷却。该冷却方式将冷却介质(一般为空气)直接送入电机内部，吸收能量后向周围环境排出。该冷却方式适用于一般清洁、无腐蚀、无爆炸环境下的开启式和防滴式电机，对电机应用场合及环境要求较高；2，密闭通风循环冷却。电机内部与周围环境隔离自成闭合循环回路，通过空气在闭合循环回路吸热后经冷却器将热量带出机外。这种散热方式散热慢，电机在高速旋转的时候产生的高温难于快速散发出去，容易导致电机老化，影响电机的使用寿命。因此，如何提供一种结构可靠便于操作，性能优良，基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构，解决现有结构的无刷双馈电机运行效率低，散热量大，且现有无刷双馈电机散热结构散热效率低、无法有针对性对定转子分别进行冷却等问题。为实现上述目的其具体方案如下：一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构，所述电机包括外壳，通过机座固定于所述外壳内的定子铁芯，定子铁芯具有定子铁芯冲片槽，所述定子铁芯冲片槽为定子铁芯冲片矩形槽；穿入所述定子铁芯内腔的转子铁芯，定子铁芯与转子铁芯对齐，所述转子铁芯套接在转轴的中部，以及密封罩、通风管、冷却液池、内风扇和冷却器；所述冷却器安装在所述外壳顶部；轴带外风扇固定于所述转轴轴尾端，在所述转轴带动下与所述转轴同轴转动，且位于所述外壳外部；所述密封罩穿过所述定子铁芯内径覆盖所述定子铁芯，并延伸至所述冷却器内部，与所述外壳内的转子铁芯空间隔离形成闭合空间；密封罩内注入冷却液，形成冷却液池，冷却液浸没所述定子铁芯及定子绕组；所述通风管位于所述定子铁芯轴向外侧，且贯穿所述密封罩内部；所述通风管两端与所述转子铁芯空间相通；所述转轴与所述转子铁芯之间连接有若干副板，所述副板之间的空间形成铁芯轴向风道；所述转子铁芯具有若干间隙，所述间隙形成转子铁芯径向风道，所述转子铁芯与所述密封罩内周面之间形成气隙，所述气隙与所述转子铁芯径向风道相通；所述内风扇位于所述转子铁芯空间，且固定于所述转轴轴伸端，所述内风扇具有若干扇叶，所述扇叶沿所述转轴周向设置；用于由所述转子铁芯空间、所述通风管、所述铁芯轴向风道、所述转子铁芯径向风道、所述气隙构成的转子循环风路中，产生动力气流；所述电机为无刷双馈电机；所述定子绕组由功率绕组和控制绕组构成，所述定子绕组采用双层形式，其中，所述功率绕组每相有一个极相组，所述控制绕组有三个极相组，绕组形式为交叉绕组；定子铁芯冲片矩形槽的数目为72，功率绕组采用72槽2极3相接线方式，控制绕组采用72槽6极3相接线方式。优选的，所述冷却器一侧设置有风扇罩，且所述风扇罩与所述轴带外风扇位于同侧。优选的，所述通风管设置有若干个，且沿轴向均匀分布在所述定子铁芯外侧。优选的，所述铁芯轴向风道的首端是开放的，用于接收循环风路中的气流；所述铁芯轴向风道的末端是封闭的，用于将气流导入所述转子铁芯径向风道。优选的，所述冷却器内部设置有若干冷却管，所述冷却管内部是通过外部风机通入冷空气，把气化的冷却液的热量带走，失去热量的气化冷却液重新凝聚成液体流入所述冷却液池。优选的，所述冷却器采用水冷的冷却方式，所述冷却管中通入液体，包括水和其他冷却液体，同样起到将所述冷却液液化的效果。优选的，所述冷却液为绝缘低温挥发液体。优选的，所述转轴两端通过轴承与所述外壳非传动连接。优选的，所述转子铁芯冲片矩形槽数目为56。优选的，所述转子铁芯冲片矩形槽数目为96。优选的，所述转子铁芯的结构采用闭环结构笼型转子。优选的，控制绕组每个线圈匝数为3，线圈跨距Y＝10，共72个线圈。优选的，转子绕组线圈匝数为1，采用变跨距的接线方式。优选的，所述转轴两端通过轴承与所述外壳非传动连接。优选的，所述冷却液为绝缘低温挥发液体，具有不导电特性，对电机绝缘还有保护的作用。优选的，所述无刷双馈电机包括电动机和发电机。无论是发电机或电动机，本技术提供的电机冷却结构均适用。本技术一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构，改善电机本身的气隙磁场分布，进而使得电机功率因数、电机运行效率得以提高；另外，在这种方案下，转子可等效为类凸极结构，非常适用于中、大功率无刷双馈电机。基于该无刷双馈电机的冷却结构，设计有定转子两套独立冷却回路，但都是通过冷却液吸热，减少了复杂的冷却结构，增加了冷却液的使用效率，降低了成本。1、本技术是通过冷却液吸收电机定子热量，当电机温度达到一定值，冷却液吸收通风管中散发的热量而挥发成气体，气体上升到冷却器。冷却器在轴带外风扇的带动下，无需外部电机控制即可向冷却管送入冷气流，冷却液气体遇到冷却管热量被带走，气体变成液体，又重新流回冷却液槽。2、本技术的转子铁芯散热是独立风路，通过转轴运转，带动内风扇抽风，使内部的风通过转子铁芯空间、铁芯轴向风道、转子铁芯径向风道、气隙构成的转子循环风路流向内风扇端，然后热风又通过定子侧埋入冷却液中的通风管。在这过程中热量被通风管吸走，变成冷风吹向末端，形成回路。达到冷却转子的目的。附图说明为了更清楚地说明本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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本技术公开的一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构示意图；图2为本技术公开的一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构轴向图；图3为本技术实施例公开的一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构定、转子电枢铁芯冲片矩形槽结构。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。电机包括外壳1，通过机座固定于外壳1内的定子铁芯2，穿入定子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构，所述电机包括外壳，其特征在于：还包括，通过机座固定于所述外壳内的定子铁芯，定子铁芯具有定子铁芯冲片槽，所述定子铁芯冲片槽为定子铁芯冲片矩形槽；穿入所述定子铁芯内腔的转子铁芯，定子铁芯与转子铁芯对齐，所述转子铁芯套接在转轴的中部，以及密封罩、通风管、冷却液池、内风扇和冷却器；所述冷却器安装在所述外壳顶部；轴带外风扇固定于所述转轴轴尾端，在所述转轴带动下与所述转轴同轴转动，且位于所述外壳外部；所述密封罩穿过所述定子铁芯内径覆盖所述定子铁芯，并延伸至所述冷却器内部，与所述外壳内的转子铁芯空间隔离形成闭合空间；密封罩内注入冷却液，形成冷却液池，冷却液浸没所述定子铁芯及定子绕组；所述通风管位于所述定子铁芯轴向外侧，且贯穿所述密封罩内部；所述通风管两端与所述转子铁芯空间相通；所述转轴与所述转子铁芯之间连接有若干副板，所述副板之间的空间形成铁芯轴向风道；所述转子铁芯具有若干间隙，所述间隙形成转子铁芯径向风道；所述转子铁芯与所述密封罩内周面之间形成气隙，所述气隙与所述转子铁芯径向风道相通；所述内风扇位于所述转子铁芯空间，且固定于所述转轴轴伸端，所述内风扇具有若干扇叶，所述扇叶沿所述转轴周向设置；用于由所述转子铁芯空间、所述通风管、所述铁芯轴向风道、所述转子铁芯径向风道、所述气隙构成的转子循环风路中，产生动力气流；所述电机为无刷双馈电机；所述定子绕组由功率绕组和控制绕组构成，所述定子绕组采用双层形式，其中，所述功率绕组每相有一个极相组，所述控制绕组有三个极相组，绕组形式为交叉绕组；定子铁芯冲片矩形槽的数目为72，功率绕组采用72槽2极3相接线方式，控制绕组采用72槽6极3相接线方式。...

【技术特征摘要】
1.一种基于冷却液的无刷双馈电机自驱动冷却结构，所述电机包括外壳，其特征在于：还包括，通过机座固定于所述外壳内的定子铁芯，定子铁芯具有定子铁芯冲片槽，所述定子铁芯冲片槽为定子铁芯冲片矩形槽；穿入所述定子铁芯内腔的转子铁芯，定子铁芯与转子铁芯对齐，所述转子铁芯套接在转轴的中部，以及密封罩、通风管、冷却液池、内风扇和冷却器；所述冷却器安装在所述外壳顶部；轴带外风扇固定于所述转轴轴尾端，在所述转轴带动下与所述转轴同轴转动，且位于所述外壳外部；所述密封罩穿过所述定子铁芯内径覆盖所述定子铁芯，并延伸至所述冷却器内部，与所述外壳内的转子铁芯空间隔离形成闭合空间；密封罩内注入冷却液，形成冷却液池，冷却液浸没所述定子铁芯及定子绕组；所述通风管位于所述定子铁芯轴向外侧，且贯穿所述密封罩内部；所述通风管两端与所述转子铁芯空间相通；所述转轴与所述转子铁芯之间连接有若干副板，所述副板之间的空间形成铁芯轴向风道；所述转子铁芯具有若干间隙，所述间隙形成转子铁芯径向风道；所述转子铁芯与所述密封罩内周面之间形成气隙，所述气隙与所述转子铁芯径向风道相通；所述内风扇位于所述转子铁芯空间，且固定于所述转轴轴伸端，所述内风扇具有若干扇叶，所述扇叶沿所述转轴周向设置；用于由所述转子铁芯空间、所述通风管、所述铁芯轴向风道、所述转子铁芯径向风道、所述气隙构成的转子循环风路中，产生动力气流；所述电机为无刷双馈电机；所述定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华，
申请(专利权)人：广东上水能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44