高速电机制造技术

本实用新型专利技术属于电机领域，公开了一种高速电机，包括通过轴承与电机壳体转动安装的电机转子、设置于电机壳体与电机转子之间的电机定子，电机转子包括同轴设置的前段轴、永磁体和后段轴，永磁体设置于非导磁的封闭筒体内部并且与封闭筒体之间紧配合；高速电机的散热系统包括油冷系统、风冷系统、水冷系统；本实用新型专利技术的高速电机，其电机转子的永磁体安装牢固可靠，占用空间小，结构紧凑，高速电机整机散热效果好，高速电机的可靠性和使用寿命大为提高。高速电机的可靠性和使用寿命大为提高。高速电机的可靠性和使用寿命大为提高。

【技术实现步骤摘要】
高速电机


[0001]本技术涉及电机
，具体地说，涉及一种高速电机。

技术介绍

[0002]永磁高速电机具有转速高(电机转速超过每分钟一万转，甚至高达几万转到几十万转)、功率密度大、无需变速结构、噪音小、动态响应快等诸多优点，在矿井、船舶、航天等领域被广泛应用。
[0003]其中，电机转子是永磁高速电机的关键核心部件。常规的电机转子一般采用表贴方式安装永磁体，再套上护磁套筒。例如，公开号为CN103633781A、名称为“电机定子的冷却”的中国专利技术专利申请中，其高速电机的电机转子就采用了常规的表贴方式。对于高速电机来说，采用表贴方式，一方面会加大转子径向尺寸，不利于电机小型化；另一方面由于电机转速高，粘贴的永磁体难以承受巨大离心力，加上电机高速运行期间内部温度很高，即使套有护磁套筒也难以保证粘贴的永磁体不会松动，甚至造成永磁体的毁坏，影响电机寿命，再加上表贴式往往使电机拥有多对极，会加大电机控制器的开关频率，增加控制难度，提高制造和使用成本。
[0004]另外，电机在运行过程中会因为铁耗、铜耗和机械损耗等因素产生大量热量，而产生的热量需要及时散掉，否则电机内的温度升高会导致电机出现绝缘材料老化、转子退磁、机械强度下降等诸多问题，影响电机的可靠性和使用寿命。高速电机转速很高，容易导致电机的损耗随着转速的几何级数剧增，高损耗产生的热量使电机温升迅速增加，为了保持电机高速运行，必须设计良好的散热方式。传统的电机散热方式多为内部自然吸气风冷散热，冷却风通过风扇直接吸进电机内部，虽然能带走线圈和铁芯的部分热量，但风冷散热手段单一，散热效率低，电机散热不全面。也有的高速电机采用油冷散热方式，例如，上述公开号为CN103633781A、名称为“电机定子的冷却”的中国专利技术专利申请中，采用油冷方式着重对电机定子和轴承进行散热，虽然散热效果有所提高，但其油冷散热系统的结构较为复杂，并且散热手段单一，仍存在电机散热不全面，散热效果不理想，从而影响电机可靠性和使用寿命的问题。
[0005]基于上述传统高速电机存在的缺陷，因此，对本领域技术人员来说，有必要对其加以改进。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本技术的目的是：提供一种结构紧凑、散热效果好的高速电机，提高电机可靠性和使用寿命。
[0007]为解决上述技术问题，本技术的技术方案是：高速电机，所述高速电机包括电机壳体、通过轴承与所述电机壳体转动安装的电机转子、设置于所述电机壳体与所述电机转子之间的电机定子，所述轴承的轴承内圈安装于所述电机转子，所述轴承的轴承外圈安装于轴承座，所述高速电机设置有散热系统，所述电机转子包括：
[0008]永磁体，所述永磁体设置于非导磁的封闭筒体内部，所述永磁体与所述封闭筒体之间紧配合；
[0009]前段轴，所述前段轴的一端与所述封闭筒体的一端固定连接；
[0010]后段轴，所述后段轴的一端与所述封闭筒体的另一端固定连接；
[0011]所述前段轴、所述永磁体、所述后段轴同轴设置。
[0012]以下为对本技术高速电机的多项进一步改进：
[0013]其中，所述封闭筒体包括设置于所述永磁体两端的隔磁片，和过盈安装于所述永磁体与所述隔磁片外表面的磁铁保护套；所述永磁体为实心圆柱体，所述隔磁片为圆形片，所述磁铁保护套为两端开口的空心圆柱体。
[0014]其中，所述前段轴、所述后段轴与所述封闭筒体相连接一端的内部均设置为中空结构，所述中空结构与所述封闭筒体之间围成中空内腔。
[0015]其中，所述散热系统包括油冷系统，所述油冷系统包括：
[0016]间隔套和定距套，所述间隔套、所述定距套分别位于所述轴承两侧并对所述轴承内圈定位，所述间隔套、所述定距套、所述轴承座围成润滑油室，所述轴承位于所述润滑油室，所述轴承座内设置有分别与所述润滑油室相连通的轴承座进油道、轴承座回油道；
[0017]进油口和回油口，所述进油口、所述回油口设置于所述电机壳体，所述进油口与所述轴承座进油道相连通，所述回油口与所述轴承座回油道相连通。
[0018]其中，所述间隔套的一端抵于所述轴承内圈，所述间隔套的另一端抵于轴肩，所述间隔套的外周设置有间隔套锥台面，所述间隔套锥台面的小径端邻近所述轴承内圈；所述定距套的外周面依次设置为定距套锥台面、定位台阶面、定距套圆柱面，所述轴承内圈安装于所述定距套圆柱面，且抵于所述定位台阶面，所述定距套锥台面的小径端邻近所述轴承内圈。
[0019]其中，所述间隔套与所述轴肩相抵的一端设置有间隔套环槽，所述间隔套环槽位于所述轴肩之外，所述润滑油室内侧设置有内侧密封盖板，所述内侧密封盖板与所述间隔套环槽卡接；所述定距套的大径端的端面设置有定距套环槽，所述润滑油室外侧设置有外侧密封盖板，所述外侧密封盖板与所述定距套环槽卡接。
[0020]其中，所述轴承座进油道包括相连通的轴承座进油道径向段和轴承座进油道轴向段，所述进油口与所述轴承座进油道径向段相连接；
[0021]所述轴承座外侧设置有密封座，所述密封座套设于所述定距套外围，所述密封座内设置有密封座进油道，所述密封座进油道包括相连通的密封座进油道轴向段和密封座进油道斜向段，所述密封座进油道轴向段与所述轴承座进油道轴向段相接，所述密封座进油道斜向段与所述润滑油室相连通；
[0022]所述轴承座回油道位于所述轴承座底部，所述轴承座的内壁设置有与所述轴承座回油道相连通的轴承座汇流槽。
[0023]其中，所述散热系统还包括风冷系统，所述风冷系统包括：进风口、出风口，所述进风口、所述出风口设置于所述电机壳体且分别与电机内腔相连通；
[0024]将所述高速电机的输出端记为前端，远离所述前端的另一端记为后端，所述进风口靠近所述前端，所述出风口靠近所述后端；在所述电机壳体的前端内部，设置有轴承座安装板，所述轴承座安装板上设置有过气通道，所述进风口通过所述过气通道与电机内腔相
连通。
[0025]其中，所述散热系统还包括水冷系统，所述水冷系统包括：进水口、回水口、冷却水腔，所述电机壳体包括结合在一起的电机内壳、电机外壳，所述电机内壳与所述电机外壳之间形成所述冷却水腔，所述进水口、所述回水口设置于所述电机外壳且分别与所述冷却水腔相连通；所述进水口靠近所述高速电机的前端，所述回水口靠近所述高速电机的后端。
[0026]其中，所述冷却水腔内设置有导流槽。
[0027]采用了上述技术方案后，本技术至少具有如下有益效果：
[0028]由于本技术的高速电机，其电机转子包括同轴设置的前段轴、永磁体和后段轴，永磁体设置于非导磁的封闭筒体内部并且与封闭筒体之间紧配合，前段轴的一端与封闭筒体一端固定连接，后段轴的一端与封闭筒体另一端固定连接；因永磁体紧配合地约束在非导磁封闭筒体内部，可以减少永磁体漏磁，提高永磁体性能；既使电机转子高速旋转产生巨大离心力，在封闭筒体的可靠保护下，永磁体也不会发生松动，不易毁坏，保障了电机转子的使用寿命；相比于表贴方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高速电机，所述高速电机包括电机壳体、通过轴承与所述电机壳体转动安装的电机转子、设置于所述电机壳体与所述电机转子之间的电机定子，所述轴承的轴承内圈安装于所述电机转子，所述轴承的轴承外圈安装于轴承座，所述高速电机设置有散热系统，其特征在于，所述电机转子包括：永磁体，所述永磁体设置于非导磁的封闭筒体内部，所述永磁体与所述封闭筒体之间紧配合；前段轴，所述前段轴的一端与所述封闭筒体的一端固定连接；后段轴，所述后段轴的一端与所述封闭筒体的另一端固定连接；所述前段轴、所述永磁体、所述后段轴同轴设置。2.如权利要求1所述的高速电机，其特征在于，所述封闭筒体包括设置于所述永磁体两端的隔磁片，和过盈安装于所述永磁体与所述隔磁片外表面的磁铁保护套；所述永磁体为实心圆柱体，所述隔磁片为圆形片，所述磁铁保护套为两端开口的空心圆柱体。3.如权利要求2所述的高速电机，其特征在于，所述前段轴、所述后段轴与所述封闭筒体相连接一端的内部均设置为中空结构，所述中空结构与所述封闭筒体之间围成中空内腔。4.如权利要求1所述的高速电机，其特征在于，所述散热系统包括油冷系统，所述油冷系统包括：间隔套和定距套，所述间隔套、所述定距套分别位于所述轴承两侧并对所述轴承内圈定位，所述间隔套、所述定距套、所述轴承座围成润滑油室，所述轴承位于所述润滑油室，所述轴承座内设置有分别与所述润滑油室相连通的轴承座进油道、轴承座回油道；进油口和回油口，所述进油口、所述回油口设置于所述电机壳体，所述进油口与所述轴承座进油道相连通，所述回油口与所述轴承座回油道相连通。5.如权利要求4所述的高速电机，其特征在于，所述间隔套的一端抵于所述轴承内圈，所述间隔套的另一端抵于轴肩，所述间隔套的外周设置有间隔套锥台面，所述间隔套锥台面的小径端邻近所述轴承内圈；所述定距套的外周面依次设置为定距套锥台面、定位台阶面、定距套圆柱面，所述轴承内圈安装于所述定距套圆柱面，且抵于所述定位台阶面，所述定距套锥台面的小径端邻近所述轴承内圈。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立峰，王新江，李明凯，崔玉龙，赵志敏，
申请(专利权)人：潍坊力创电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：