两级换热器冷却的永磁同步电动机制造技术

本发明专利技术是一种两级换热器冷却的永磁同步电动机，由转子部件、出气端盖部件、机座部件、进气端盖部件和防水帽组成。进气端盖部件上有进气口，进气口连接压缩气源，采用压缩气体为冷却介质。压缩气体从进气端盖部件、转子部件和出气端盖部件流过，作为一级换热器的螺旋换热管把永磁体磁钢和转子磁轭所产生的热量传导到转轴上，转轴的螺旋凹槽与芯轴组成二级换热器，由压缩气体把热量带至电动机之外，压缩气体经出气端盖部件的喷嘴孔喷射至文氏管中，在气道盖板与散热片组成的气道中，产生一次诱导气流和二次诱导气流，对机座部件进行冷却，把定子绕组产生的定子铜损和定子铁芯产生的定子铁损的热量也带至电动机之外。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种两级换热器冷却的永磁同步电动机，其涉及一种应用于机械设备中的电动机，特别是涉及一种两级换热器冷却的永磁同步电动机。
技术介绍
在永磁同步电动机中，由于转子与定子磁场同步旋转，常忽略转子中的涡流损耗。 实际上，定子齿槽效应、绕组磁动势的非正弦分布和绕组中的谐波电流所产生的谐波磁动势也会在转子永磁体和转子磁轭中引起涡流损耗。尽管与定子铜损和铁损相比，转子涡流损耗很小，但是，转子散热条件不好，涡流损耗可能引起很高的温升，从而引起永磁体退磁。 与小功率电动机所采用的铁氧体永磁材料相比，大功率电动机所采用的钕铁硼永磁材料， 具有较大的电导率和较低的居里温度，更容易使永磁同步电动机因永磁体退磁而报废。在大功率永磁同步电动机中，一般采用表贴式转子，瓦片形的永磁体粘贴在转子表面。其中普通实芯永磁同步电动机转子，由于转子磁轭截面积大，所产生的涡流损耗大， 已经较少采用了。普通环状空芯永磁同步电动机转子，转子磁轭截面积较小，所产生的涡流损耗也较小，但是转子永磁体和转子磁轭所产生的热量很难通过转轴传导。防护等级较高， 特别是要求防爆的电动机，其转子和定子绕组均封闭在密闭的空间中，转子散热条件更加亚少心、力o
技术实现思路
本专利技术的目的是克服普通表贴式永磁同步电动机转子散热条件不好，容易因永磁体退磁而报废的缺陷，提供一种两级换热器冷却的永磁同步电动机。本专利技术的实施方案如下本专利技术总的特征是两级换热器冷却的永磁同步电动机由转子部件、出气端盖部件、机座部件、进气端盖部件和防水帽组成。出气端盖部件和进气端盖部件分别安装在机座部件的两端，转子部件安装在出气端盖部件、机座部件和进气端盖部件的轴线上，防水帽安装在转子部件的一端，另一端为输出轴端，加工有输出轴键槽，机座部件上有出线槽，进气端盖部件上有进气口。进气口连接压缩气源，采用压缩气体为冷却介质。压缩气体从进气端盖部件、转子部件和出气端盖部件穿过。作为一级换热器的螺旋换热管把永磁体磁钢和转子磁轭所产生的热量传导到转轴上，转轴的螺旋凹槽与芯轴组成二级换热器，由压缩气体把热量带至电动机之外，压缩气体经过出气端盖部件的喷嘴孔喷射至文氏管中，在气道盖板与散热片组成的气道中，产生一次诱导气流和二次诱导气流，对机座部件进行冷却，把定子绕组产生的定子铜损和定子铁芯产生的定子铁损的热量也带至电动机之外。封装条和封装片用于封闭机械加工后遗留的孔洞。转子部件由转轴、转子端板和转子磁轭焊接在一起，在转子磁轭外表面依次粘贴若干个永磁体磁钢，组成转子磁场。在转轴、转子端板和转子磁轭组成的环形空间里，安装有螺旋换热管和转子密封环。螺旋换热管内加注热管工作介质，转子密封环使该环形空间密闭，即使螺旋换热管泄露工作介质，也不会流到定子绕组中，从而避免破坏绕组绝缘。转轴中间的外表面分布若干个换热管定位槽一，转轴外表面的两端安装有轴承， 芯轴安装在转轴的中心空腔内，用内螺纹圆柱销，分别通过转轴一端的销孔一，和芯轴一端的销孔二连接固定。转轴的中心空腔内两端各有一个转轴密封圈凹槽，用于安装芯轴密封圈，每个转轴密封圈凹槽的内侧各有一个退刀槽，两个退刀槽之间有螺旋凹槽相连，每个退刀槽上各有一个通孔，分别是转子出气孔和转子进气孔。压缩气体流经转子进气孔、退刀槽、螺旋凹槽、退刀槽、转子出气孔，构成二级换热器通道。转子磁轭是一个圆筒形，内表面分布若干个换热管定位槽二，转子端板是一个圆环形，芯轴是一个圆柱形，芯轴一端有两个内螺纹的安装孔。永磁体磁钢为瓦片形。螺旋换热管由螺旋管束和三通管组成。螺旋管束由金属管缠绕制成，每圈缠绕成矩形，缠绕若干圈，使每圈沿转子轴线均匀分布，形成环形，并将管束端口首尾相接。三通管的直通两个端口与管束端口相连接，并焊接密封，第三个端口是注液口，螺旋换热管内加注热管工作介质后，在压封处用压钳压扁，并在注液口焊接密封。转子密封环的截面呈L形，内外表面各有一个凹槽，分别安装0形密封圈一和0形密封圈二，转子密封环上的内螺纹孔安装有紧定螺钉和螺母，把转子密封环固定在转轴上， 转子密封环上的密封环套管的内腔用于容纳螺旋换热管的注液口。进气端盖部件由环形盖板、进气端盖、端盖密封圈、唇形密封圈、压环、孔用弹性挡圈和封装片组成，通过螺钉安装在机座部件的一端，用端盖密封圈密封。在进气端盖的中间内表面有一个环形内腔，从进气端盖的外表面至环形内腔均匀分布若干个通孔，通孔被环形槽分隔成内连通孔和外连通孔，每个外连通孔的外侧一端有一个圆形凹槽，凹槽的外侧安装并焊接有封装片。环形盖板上有一个管接头，该管接头为进气口，环形盖板焊接在进气端盖的环形槽上。压缩气体从进气口经过环形槽，由内连通孔进入到环形内腔中。之后再经过转子进气孔进入到二级换热器通道中。在进气端盖的环形内腔的两侧各有一组凹槽，用于安装唇形密封圈、压环和孔用弹性挡圈。在进气端盖上有一个凸台内腔，用于安装转子部件上的轴承外圈。出气端盖部件由出气端盖、端盖密封圈、唇形密封圈、压环、孔用弹性挡圈和封装条组成，通过螺钉安装在机座部件的另一端，用端盖密封圈密封。在出气端盖的中间内表面有一个环形内腔，从出气端盖的外表面至环形内腔均匀分布若干个配气孔，每个配气孔的外侧一端有一个长条形凹槽，凹槽的外侧安装并焊接有封装条，凹槽与封装条组成分配腔， 每个分配腔有若干个喷嘴孔。压缩气体从转子出气孔经过环形内腔，由配气孔分配至每个分配腔内，再从各个喷嘴孔喷射至文氏管中。在出气端盖的环形内腔的两侧各有一组凹槽，用于安装唇形密封圈、压环和孔用弹性挡圈。在出气端盖上有一个凸台内腔，用于安装转子部件上的轴承外圈。机座部件由机座、铁芯压板、定子铁芯、定子绕组、涨圈、文氏管和气道盖板组成，通过机座上的机座螺纹孔，用螺钉与进气端盖部件和出气端盖部件安装在一起。机座内表面有一个机座键槽，安装有定位键条。定子铁芯由若干个定子冲压片叠加而成，定子铁芯两端各有一片铁芯压板，压板键槽、铁芯键槽与机座键槽用定位键条精确定位，涨圈通过与机座内表面的过盈配合，把铁芯压板和定子铁芯固定在机座内腔中。铁芯线槽中安装有定子绕组，定子绕组的绕组接头从机座上的出线槽穿过，安装到接线盒中。机座外表面均匀分布着若干个散热片。文氏管上有喉管和扩散管，文氏管与气道盖板焊接在一起，并焊接在两个散热片之间，组成气道。圆锥台形的防水帽上有两个孔，孔中的螺钉安装在芯轴的安装孔中。压缩气体从进气端盖部件、转子部件和出气端盖部件穿过，由喷嘴孔喷射至文氏管中，这部分气体携带了永磁体磁钢和转子磁轭所产生的热量，称之为喷吹气流，喷吹气流的温度高于环境温度，不能继续冷却机座。喷吹气流高速穿过文氏管上的喉管和扩散管， 使喉管处的气体压力低于喉管前端周围的气体压力，产生若干倍的一次诱导气流穿过文氏管。喷吹气流和一次诱导气流由文氏管上的喉管和扩散管喷射至，由气道盖板和散热片组成的气道中，同样使气道中的气体压力低于气道前端周围的气体压力，产生若干倍的二次诱导气流，二次诱导气流由文氏管与两侧散热片之间的间隙进入气道中。一次诱导气流和二次诱导气流的温度等于环境温度，能够冷却机座。汇合气流穿过气道，携带了转子涡流损耗以及定子铜损和铁损所产生的热量排入大气中。螺旋管束每圈缠绕成矩形，远离转子轴线的是螺旋管蒸发段，靠近转子轴线的是螺旋管冷凝段，连接螺旋管蒸发段和螺旋管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，
申请(专利权)人：赵晓东，
类型：发明
国别省市：