一种转子冷却方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及行车发电系统高功率密度电机转子冷却技术领域，具体提供一种转子冷却方法及系统。所述转子冷却方法，适用于对电机转子的冷却，转子内部设有冷却腔，所述转子冷却方法包括：获取主电机的实时转速；根据实时转速确定冷却介质的流量，按照所述流量向主电机的转子冷却腔内注入冷却介质。所述转子冷却系统包括：检测模块，用于获取主电机的实时转速；控制模块，用于根据实时转速确定冷却介质的流量；执行模块，用于按照流量向所述主电机的转子冷却腔内注入所述冷却介质，所述冷却介质适于在所述冷却腔的壁面形成一层液膜。本发明专利技术根据电子转速调节冷却介质的流量，可以保障液膜厚度适当以及更好的冷却能力，便于提高电机功率密度。率密度。率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种转子冷却方法及系统


[0001]本专利技术涉及行车发电系统高功率密度电机转子冷却
，具体而言，涉及一种转子冷却方法及系统。

技术介绍

[0002]高温条件下，高功率密度电机的绕组绝缘性受到损坏，因此需要有效的冷却方法保证电机工作在安全温度范围之内。常见的冷却方法包括电机机壳水套液体冷却、机壳空气冷却、电机定子冷却槽道液体冷却等。然而，以上散热冷却方法虽然可以冷却定子，转子由于无直接冷却途径，在高速运行时发热量大，经常成为限制电机功率密度的热瓶颈。因此，需要一种可以有效冷却高功率密度电机转子的冷却方法。

技术实现思路

[0003]为在一定程度上解决上述技术问题的至少一个方面，本专利技术提供一种转子冷却方法及系统。
[0004]所述转子冷却方法，适用于对电机转子的冷却，所述转子内部设有冷却腔，所述转子冷却方法包括：获取主电机的实时转速；根据所述实时转速确定冷却介质的流量，按照所述流量向所述主电机的转子冷却腔内注入所述冷却介质，所述冷却介质适于在所述冷却腔的壁面形成一层液膜。
[0005]本专利技术将液体冷却介质引入电机转子内部冷却腔，通过转子旋转的离心力将液体冷却介质铺洒在转子内表面形成一层液膜，实现电子转子液膜冷却。并且，由于转子离心力与转速相关，因此根据电子转速调节冷却介质的流量，可以保障液膜厚度适当以及更好的冷却能力，便于提高电机功率密度。
[0006]可选地，所述转子冷却方法，还包括：获取所述冷却腔壁面的液膜厚度；所述根据所述实时转速确定冷却介质的流量，包括：根据所述实时转速和所述液膜厚度确定冷却介质的流量。
[0007]可选地，获取所述转子的输出扭矩和/或输出功率；若所述输出扭矩小于扭矩阈值，和/或，所述输出功率小于功率阈值，则进行报警。
[0008]可选地，所述流量与所述实时转速满足如下关系：q＝a1.r3+a2.r2+a3.r+a4，其中a1、a2、a3和a4均为系数，r为所述实时转速，q为所述流量。
[0009]可选地，所述冷却介质为绝缘冷却液体。
[0010]所述转子冷却系统，包括：
[0011]检测模块，用于获取主电机的实时转速；
[0012]控制模块，用于根据所述实时转速确定冷却介质的流量；
[0013]执行模块，用于按照所述流量向所述主电机的转子冷却腔内注入所述冷却介质，所述冷却介质适于在所述冷却腔的壁面形成一层液膜。
[0014]本专利技术转子冷却系统与所述转子冷却方法的有益效果相同，这里不再赘述。
[0015]可选地，所述检测模块包括电机检测装置和厚度检测装置，所述电机检测装置用于获取所述主电机的实时转速、输出扭矩和/或输出功率，所述厚度检测装置用于获取所述液膜厚度。
[0016]可选地，所述执行模块包括供液管路和设置在所述供液管路上的电磁阀，所述供液管路与所述转子冷却腔连通，所述电磁阀与所述控制模块电连接。
[0017]可选地，所述执行模块包括供液管路和设置在所述供液管路上的电驱泵，所述供液管路与所述转子冷却腔连通，所述电驱泵与所述控制模块电连接。
[0018]可选地，还包括设置在所述冷却腔内的导流结构，所述导流结构包括中心柱体和围绕所述中心柱体周向分布的导流片，所述导流片的径向外边沿与所述冷却腔的壁面连接。通过设置导流结构可以引导冷却液沿着轴向迅速流经冷却腔，减少冷却液反复刷过周向某个固定区域而出现的无效换热，从而提高换热效率。
附图说明
[0019]图1为本专利技术实施例的转子冷却方法流程框图；
[0020]图2为本专利技术实施例的转子的外部结构示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例的转子冷却腔示意图；
[0022]图4为本专利技术一实施例的转子冷却系统原理图；
[0023]图5为本专利技术另一实施例的转子冷却系统原理图；
[0024]图6为本专利技术实施例的转子内导流结构平行轴向的剖面示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例的转子内导流结构垂直轴向的剖面示意图。
[0026]附图标记说明：
[0027]1‑
转子；2
‑
转子冷却腔；3
‑
第一空心轴；4
‑
第二空心轴；5
‑
控制装置；6
‑
电磁阀；7
‑
电驱泵；8
‑
电机检测装置；9
‑
导流结构；91
‑
中心柱体；92
‑
导流片。
具体实施方式
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0029]若本专利技术实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
[0030]如图1
‑
图3所示，本专利技术实施例提供一种转子冷却方法，用以对电机的转子1进行冷却。本实施例在转子1的内部设有中空的冷却腔2，冷却腔2用以充入冷却介质，冷却介质与冷却腔2的壁面进行热交换，以达到冷却转子1的目的。冷却腔2为圆柱状，冷却腔2与转子1同轴心。冷却腔2包括至少两个通孔，这两个通孔均贯通冷却腔2至转子1的外壁面。其中一个通孔用以充入冷却介质，另一个通孔用以冷却介质的流出。
[0031]该转子冷却方法，具体包括如下步骤：
[0032]S1、获取主电机的实时转速。其中，主电机为待冷却转子的电机(这里名称定为主电机主要是为了不与后文电驱泵电机及其他电机相混淆)。
[0033]S2、根据所述实时转速确定冷却介质的流量，按照所述流量向所述主电机的转子
冷却腔2内注入所述冷却介质，所述冷却介质适于在所述冷却腔2的壁面形成一层液膜。
[0034]具体地，步骤S2包括子步骤：S21、根据所述实时转速确定冷却介质的流量。S22、按照所述流量向所述主电机的转子冷却腔2内注入所述冷却介质。
[0035]冷却介质为液体冷却介质，具有流动性。向转子1的冷却腔2内注入冷却介质，则当转子1转动的时候，冷却介质因为离心力的作用会铺洒在转子冷却腔2的壁面，从而形成附在冷却腔2的壁面的一层液膜，该液膜一方面受到离心力，另一方面具有沿转子1轴向的流动性，因此液膜可以将与转子1进行热交换的热量带出冷却腔2，实现对转子1的液膜冷却。由于转子1离心力与转速相关，因此根据主电机的实时转速调节冷却介质的流量，可以保障液膜厚度适当以及更好的冷却能力，以便提高主电机功率密度。
[0036]上述流量为质量流量或体积流量。由于一般冷却介质的密度一定，因此可将冷却介质的质量流量和体积流量之间进行换算。
[0037]可选地，在上述实施例的基础上，本实施例的步骤S1还包括：获取所述冷却腔2壁面的液膜厚度。同时步骤S2子步骤可替换为S21
’
：根据所述实时转速和所述液膜厚度确定冷却介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子冷却方法，其特征在于，适用于对电机转子(1)的冷却，所述转子(1)内部设有冷却腔(2)，所述转子冷却方法包括：获取主电机的实时转速；根据所述实时转速确定冷却介质的流量，按照所述流量向所述主电机的转子(1)的冷却腔(2)内注入所述冷却介质，所述冷却介质适于在所述冷却腔(2)的壁面形成一层液膜。2.根据权利要求1所述的转子冷却方法，其特征在于，还包括：获取所述冷却腔(2)壁面的液膜厚度；所述根据所述实时转速确定冷却介质的流量，包括：根据所述实时转速和所述液膜厚度确定冷却介质的流量。3.根据权利要求1所述的转子冷却方法，其特征在于，还包括：获取所述转子(1)的输出扭矩和/或输出功率；若所述输出扭矩小于扭矩阈值，和/或，所述输出功率小于功率阈值，则进行报警。4.根据权利要求1所述的转子冷却方法，其特征在于，所述流量与所述实时转速满足如下关系：q＝a1.r3+a2.r2+a3.r+a4，其中a1、a2、a3和a4均为系数，r为所述实时转速，q为所述流量。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的转子冷却方法，其特征在于，所述冷却介质为绝缘冷却液体。6.一种转子冷却系统，其特征在于，包括：检测模块，用于获取主电机的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆才，马辉，
申请(专利权)人：威海西立电子有限公司，
类型：发明
国别省市：