一种永磁同步电机及其端盖制造技术

本发明专利技术提供了一种永磁同步电机及其端盖，上述的永磁同步电机包括带有冷却通道的机壳、定子、转子、轴承和分别位于上述永磁同步电机两端的端盖，上述端盖的中心设有用以安装上述轴承的通孔，本发明专利技术所提供的两端端盖中的至少一个端盖的内部设有空心腔体，上述空心腔体在上述通孔的径向上靠近上述通孔，上述空心腔体沿上述通孔的至少部分圆周方向环绕上述通孔，上述空心腔体中通有冷却液以构成端盖冷却通道，以至少冷却上述轴承。本发明专利技术通过在端盖中开设靠近轴承的空心腔体以引入冷却液，从而能够有效地提高永磁同步电机的散热能力，尤其是有效地提高了轴承的散热能力。有效地提高了轴承的散热能力。有效地提高了轴承的散热能力。

【技术实现步骤摘要】
一种永磁同步电机及其端盖


[0001]本专利技术涉及电机的散热技术，尤其涉及一种带有端盖散热结构的永磁同步电机，以及具有散热结构的永磁同步电机的端盖。

技术介绍

[0002]轨道交通车辆牵引电机安装于车底转向架上，受安装空间限制，要求电机具有较小的体积和较轻的重量。而永磁同步电机具有效率高、重量轻、体积较小、可控性好等优点，在轨道交通领域得到了越来越多的应用，是公认的下一代轨道交通车辆牵引电机。而永磁同步电机，由于转子采用永磁体励磁，具有较强的磁性，容易吸附空气的灰尘、杂质等，因此永磁同步电机通常采用全封闭结构。全封闭结构就造成永磁同步电机轴承、转子等部件散热困难，而牵引电机本身由于其功率、重量、体积限制，发热较为严重，加剧了轴承和转子等部件温度升高，因此对于轨道交通永磁同步牵引电机来讲，其轴承、转子等部件温升是限制其功率发挥的关键因素。
[0003]为了解决永磁同步电机的散热问题，现有技术提供了一种在机壳中设置有冷却通道的永磁同步电机。图1示出了现有技术中常见的具有冷却效率高、噪音低等优点的永磁同步电机的结构示意图。如图1所示出的，现有的永磁同步电机包括：带有机壳冷却通道110的机壳100、定子200、转子300、轴承400和端盖500这几个部分组成。轴承400用以设置带动转子300转动的旋转轴，定子200则固定在机壳100内壁，永磁同步电机的两端通过端盖500盖严密封。可以理解的是，图1仅示出了永磁同步电机剖面的上半部分，永磁同步电机剖面的下半部分关于旋转轴对称。
[0004]机壳冷却通道110的散热方式为：定子200的线圈和铁心所产生的热量，通过与机壳100接触的部分，传递到机壳100，再由机壳冷却通道110内部的冷却液带走。现有的上述永磁同步电机中，转子300、轴承400等部件无法通过机壳冷却通道110中的冷却液直接冷却，只能依靠辐射散热或者通过较长路径的热传递进行散热，散热条件差、效率低。
[0005]轴承400、转子300等部件温升是限制永磁同步电机功率发挥的重要因素。同时，若轴承400、转子300等部件温升较高，也会影响电机轴承、永磁体以及绕组绝缘的寿命。
[0006]有鉴于此，亟需要提出一种新的永磁同步电机，能够有效降低永磁同步电动机轴承、转子等关键部件的温升，一方面可以提升永磁同步电动机功率，另一方面也可以延长轴承、永磁体、绝缘等关键部件的寿命，提升电机寿命及可靠性。

技术实现思路

[0007]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
[0008]如上所描述的，为了能够有效降低永磁同步电动机轴承、转子等关键部件的温升，
从而一方面提升永磁同步电动机功率，另一方面延长轴承、永磁体、绝缘等关键部件的寿命，提升电机寿命及可靠性，本专利技术提供了一种永磁同步电机，包括带有冷却通道的机壳、定子、转子、轴承和分别位于上述永磁同步电机两端的端盖，上述端盖的中心设有用以安装上述轴承的通孔，其中，两端端盖中的至少一个端盖的内部设有空心腔体，上述空心腔体在上述通孔的径向上靠近上述通孔，上述空心腔体沿上述通孔的至少部分圆周方向环绕上述通孔，上述空心腔体中通有冷却液以构成端盖冷却通道，以至少冷却上述轴承。
[0009]通过在靠近轴承的端盖的内部设置空心腔体，并在腔体中通入冷却液，能够使冷却液可以直接对轴承进行散热，从而能够提高轴承的散热能力，进而提高永磁同步电机的散热效率。
[0010]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述空心腔体沿上述通孔的全部圆周方向环绕上述通孔。通过使得空心腔体沿全部圆周方向环绕通孔，即能够有效地增加冷却液与轴承之间的接触面积，从而能够进一步地提高轴承的散热能力，永磁同步电机的散热效率更高。
[0011]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述空心腔体在上述端盖的安装方向上靠近上述端盖的内侧，以冷却上述转子。通过将空心腔体设置在端盖的内侧，能够减短空心腔体与转子之间的距离，从而能够利用空心腔体中的冷却液一并对转子进行散热，从而能够缓解转子的散热问题，整体提升永磁同步电机的散热效率。
[0012]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述空心腔体沿上述通孔的径向向外延伸，以冷却上述定子。通过将空心腔体沿通孔的径向向外延伸，能够缩减空心腔体与定子之间的距离，从而使得空心腔体中的冷却液能够一并对定子进行散热，从而能够提高定子的散热效率，更进一步的改善永磁同步电机的散热效率。
[0013]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述端盖冷却通道和上述机壳的机壳冷却通道位于上述永磁同步电机的同一电机冷却通道中。
[0014]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述端盖冷却通道和上述机壳冷却通道通过连接水管并联连接在上述电机冷却通道中。
[0015]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述端盖冷却通道和上述机壳冷却通道通过连接水管串联连接在上述电机冷却通道中。
[0016]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述永磁同步电机的两端端盖中均设有上述空心腔体，两端端盖中的空心腔体均通有冷却液以分别构成第一端盖冷却通道和第二端盖冷却通道，上述第一端盖冷却通道和上述第二端盖冷却通道通过连接水管串联连接。
[0017]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述机壳的机壳冷却通道和串联连接的上述第一端盖冷却通道和上述第二端盖冷却通道位于上述永磁同步电机的同一电机冷却通道中。
[0018]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述机壳冷却通道和串联连接的上述第一端盖冷却通道和上述第二端盖冷却通道通过连接水管并联连接在上述电机冷却通道中。
[0019]在上述永磁同步电机的一实施例中，可选的，上述机壳的机壳冷却通道和串联连接的上述第一端盖冷却通道和上述第二端盖冷却通道通过连接水管串联连接在上述电机
冷却通道中。
[0020]在上述永磁同步电机任意一项实施例中，可选的，上述连接水管为软水管或硬水管。
[0021]本专利技术还提供了一种永磁同步电机的端盖，上述端盖中心设有用以安装上述轴承的通孔，其中，上述端盖的内部设有空心腔体，上述空心腔体在上述通孔的径向上靠近上述通孔，上述空心腔体沿上述通孔的至少部分圆周方向环绕上述通孔，上述空心腔体中通有冷却液以构成端盖冷却通道，以至少冷却上述轴承。
[0022]在上述端盖的一实施例中，可选的，上述空心腔体沿上述通孔的全部圆周方向环绕上述通孔。
[0023]在上述端盖的一实施例中，可选的，上述空心腔体在上述端盖的安装方向上靠近上述端盖的内侧，以冷却上述永磁同步电机的转子。
[0024]在上述端盖的一实施例中，可选的，上述空心腔体沿上述通孔的径向向外延伸，以冷却上述永磁同步电机的定子。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种永磁同步电机，包括带有冷却通道的机壳、定子、转子、轴承和分别位于所述永磁同步电机两端的端盖，所述端盖的中心设有用以安装所述轴承的通孔，其特征在于，两端端盖中的至少一个端盖的内部设有空心腔体，所述空心腔体在所述通孔的径向上靠近所述通孔，所述空心腔体沿所述通孔的至少部分圆周方向环绕所述通孔，所述空心腔体中通有冷却液以构成端盖冷却通道，以至少冷却所述轴承。2.如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述空心腔体沿所述通孔的全部圆周方向环绕所述通孔。3.如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述空心腔体在所述端盖的安装方向上靠近所述端盖的内侧，以冷却所述转子。4.如权利要求3所述的永磁同步电机，其特征在于，所述空心腔体沿所述通孔的径向向外延伸，以冷却所述定子。5.如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述端盖冷却通道和所述机壳的机壳冷却通道位于所述永磁同步电机的同一电机冷却通道中。6.如权利要求5所述的永磁同步电机，其特征在于，所述端盖冷却通道和所述机壳冷却通道通过连接水管并联连接在所述电机冷却通道中。7.如权利要求5所述的永磁同步电机，其特征在于，所述端盖冷却通道和所述机壳冷却通道通过连接水管串联连接在所述电机冷却通道中。8.如权利要求1所述的永磁同步电机，其特征在于，所述永磁同步电机的两端端盖中均设有所述空心腔体，两端端盖中的空心腔体均通有冷却液以分别构成第一端盖冷却通道和第二端盖冷却通道，所述第一端盖冷却通道和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟业，冯守智，何思源，李坤，刘雄，罗英露，明帅帅，邢中辉，杨慧强，盛振强，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：