一種新型永磁電機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電機技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊、高功率密度的高速永磁電機。
【背景技術(shù)】
[0002]永磁電機因發(fā)熱小、效率高得到廣泛應(yīng)用。在一般永磁電機中，轉(zhuǎn)子不產(chǎn)生銅耗，鐵耗也可以忽略不計，轉(zhuǎn)子損耗接近于零，往往采用簡單、單一的機座水冷或風(fēng)冷方式冷卻電機定子，而不考慮轉(zhuǎn)子冷卻問題。
[0003]當永磁電機設(shè)計在功率密度較高的高轉(zhuǎn)速工況運行時，高頻磁場在轉(zhuǎn)子上產(chǎn)生大量鐵耗，定子發(fā)熱也會增加，不考慮轉(zhuǎn)子發(fā)熱的簡單冷卻方式不能滿足電機運行需要，電機尤其是轉(zhuǎn)子溫度急劇升高，會導(dǎo)致磁體失磁、軸承及定子絕緣壽命降低等惡劣后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提出一種結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高的特別適用于高轉(zhuǎn)速工況運行的永磁電機。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種新型永磁電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述的定子包括機座以及通過熱套固定在機座內(nèi)壁的鐵芯，鐵芯上設(shè)有繞組，定子機座中開有螺旋水槽，內(nèi)通冷卻水，機座的兩端通過螺栓和止口連接有端蓋，所述的轉(zhuǎn)子包括采用導(dǎo)磁材料的轉(zhuǎn)軸以及鑲嵌在轉(zhuǎn)軸表面的磁體，磁體外套有采用不導(dǎo)磁材料的護套，轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)固定有采用不導(dǎo)磁材料的端壓板，一側(cè)的端壓板為具有光滑表面的板體，另一側(cè)的端壓板上設(shè)有多個扇片。
[0006]所述的一種新型永磁電機，其繞組的端部與機座之間灌注有高導(dǎo)熱密封膠。
[0007]所述的一種新型永磁電機，其鐵芯上設(shè)有沿轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向傾斜的線槽，所述的繞組嵌入所述線槽，所述線槽的槽口留有較大空間以形成通風(fēng)附槽。
[0008]所述的一種新型永磁電機，其端蓋上開有若干通風(fēng)孔。
[0009]所述的一種新型永磁電機，其端壓板通過冷壓或熱套固定在轉(zhuǎn)軸。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:采用加強機座水冷的冷卻方式來冷卻定子，采用開式軸向風(fēng)冷的冷卻方式來冷卻轉(zhuǎn)子，與現(xiàn)有的采用簡單冷卻方式的永磁電機相比，本發(fā)明使電機在允許的溫升范圍內(nèi)運行，顯著加強電機的冷卻性能，提高電機的運行性能和可靠性，減小電機的尺寸、重量，使電機結(jié)構(gòu)更緊湊，功率密度更高，可實施性好，成本低廉。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明定子附槽部分的截面示意圖；
圖3為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]各附圖標記為:1—定子，1.1—端蓋，1.2—機座，1.3—繞組，1.4—鐵芯，1.5—密封月父，2一轉(zhuǎn)子，2.1一轉(zhuǎn)軸，2.2一端壓板，2.2.1一扇片，2.2.2一板體，2.3一護套，2.4一磁體。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0014]參照圖1、圖2和圖3所不，作為本發(fā)明的第一實施例，公開了一種新型永磁電機，包括定子I和轉(zhuǎn)子2，所述的定子I包括機座1.2以及通過熱套固定在機座1.2內(nèi)壁的鐵芯1.4，鐵芯1.4上設(shè)有繞組1.3，定子機座1.2中開有螺旋水槽，內(nèi)通冷卻水，由于機座1.2與鐵芯1.4之間采用熱套緊密連接，定子I的中熱量可有效傳遞到冷卻水，機座1.2的兩端通過螺栓和止口連接有端蓋1.1，所述的轉(zhuǎn)子2包括采用導(dǎo)磁材料的轉(zhuǎn)軸2.1以及鑲嵌在轉(zhuǎn)軸2.1表面的磁體2.4，磁體2.4外套有采用不導(dǎo)磁材料的護套2.3，這樣護套2.3位于轉(zhuǎn)子2最外圍，固定磁體2.4并形成光滑表面，轉(zhuǎn)軸2.1的兩側(cè)固定有采用不導(dǎo)磁材料的端壓板2.2，一側(cè)的端壓板2.2為具有光滑表面的板體2.2.2，另一側(cè)的端壓板2.2上設(shè)有多個扇片2.2.1，多個扇片2.2.1形成類似風(fēng)扇的片狀結(jié)構(gòu)，這樣轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)時此側(cè)的端壓板2.2在鐵芯1.4的附槽中形成軸向冷卻風(fēng)路用于冷卻轉(zhuǎn)子2的表面。
[0015]作為本發(fā)明的第二實施例，與第一實施例的區(qū)別在于，繞組1.3的端部與機座1.2之間灌注有高導(dǎo)熱密封膠1.5，這樣繞組1.3端部的熱量可以通過傳導(dǎo)的方式直接導(dǎo)入機座1.2由冷卻水帶走，大大提高了定子I尤其是定子I端部繞組1.3的冷卻效果，永磁電機可以設(shè)計較高的熱負荷參數(shù)。
[0016]作為本發(fā)明的第三實施例，與第一實施例的區(qū)別在于，鐵芯1.4上設(shè)有沿轉(zhuǎn)子2旋轉(zhuǎn)方向傾斜的線槽，所述的繞組1.3嵌入所述線槽，所述線槽的槽口留有較大空間以形成通風(fēng)附槽，所述的端蓋1.1上開有若干通風(fēng)孔，作為冷卻風(fēng)進口和出口，通風(fēng)孔與通風(fēng)附槽在風(fēng)扇形端壓板2.2的作用下形成開式軸向冷卻風(fēng)路，在不增加其他冷卻部件的情況下，形成了軸向冷卻風(fēng)路，工藝簡單，成本低廉，能有效冷卻轉(zhuǎn)子，提高了電機性能和運行安全性。
[0017]此外，作為一種具體的實施方式，所述的端壓板2.2通過冷壓或熱套固定在轉(zhuǎn)軸
2.1上，可以根據(jù)需要隨意選擇，提高安裝的便捷性。
[0018]本發(fā)明通過采用水冷機座和定子繞組端部灌裝導(dǎo)熱膠的方式加強定子冷卻效果，同時優(yōu)化定子附槽的結(jié)構(gòu)，安裝具有風(fēng)扇作用的轉(zhuǎn)子端壓板有效冷卻轉(zhuǎn)子，定轉(zhuǎn)子冷卻性能的全面加強，可以大幅度提高永磁電機的各項設(shè)計參數(shù)，有效減小永磁電機體積，減輕永磁電機重量，增加永磁電機功率密度?？捎糜谄渌愃朴猛镜漠a(chǎn)品，具有重要的經(jīng)濟效益和社會效益。
[0019]上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，以及部分運用的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種新型永磁電機，包括定子(I)和轉(zhuǎn)子(2)，其特征在于:所述的定子(I)包括機座(1.2)以及通過熱套固定在機座(1.2)內(nèi)壁的鐵芯(1.4)，鐵芯(1.4)上設(shè)有繞組(1.3)，定子機座(1.2)中開有螺旋水槽，內(nèi)通冷卻水，機座(1.2)的兩端通過螺栓和止口連接有端蓋(1.1)，所述的轉(zhuǎn)子(2)包括采用導(dǎo)磁材料的轉(zhuǎn)軸(2.1)以及鑲嵌在轉(zhuǎn)軸(2.1)表面的磁體(2.4)，磁體(2.4)外套有采用不導(dǎo)磁材料的護套(2.3)，轉(zhuǎn)軸(2.1)的兩側(cè)固定有采用不導(dǎo)磁材料的端壓板(2.2)，一側(cè)的端壓板(2.2)為具有光滑表面的板體(2.2.2)，另一側(cè)的端壓板(2.2)上設(shè)有多個扇片(2.2.1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型永磁電機，其特征在于，所述的繞組(1.3)的端部與機座(1.2)之間灌注有高導(dǎo)熱密封膠(1.5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型永磁電機，其特征在于，所述的鐵芯(1.4)上設(shè)有沿轉(zhuǎn)子(2)旋轉(zhuǎn)方向傾斜的線槽，所述的繞組(1.3)嵌入所述線槽，所述線槽的槽口留有較大空間以形成通風(fēng)附槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種新型永磁電機，其特征在于，所述的端蓋(1.1)上開有若干通風(fēng)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種新型永磁電機，其特征在于，所述的端壓板(2.2)通過冷壓或熱套固定在轉(zhuǎn)軸(2.1)上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型永磁電機，包括定子和轉(zhuǎn)子，所述的定子包括機座以及通過熱套固定在機座內(nèi)壁的鐵芯，鐵芯上設(shè)有繞組，定子機座中開有螺旋水槽，內(nèi)通冷卻水，機座的兩端通過螺栓和止口連接有端蓋，所述的轉(zhuǎn)子包括采用導(dǎo)磁材料的轉(zhuǎn)軸以及鑲嵌在轉(zhuǎn)軸表面的磁體，磁體外套有采用不導(dǎo)磁材料的護套，轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)固定有采用不導(dǎo)磁材料的端壓板，一側(cè)的端壓板為具有光滑表面的板體，另一側(cè)的端壓板上設(shè)有多個扇片；本發(fā)明采用加強機座水冷的冷卻方式來冷卻定子，采用開式軸向風(fēng)冷的冷卻方式來冷卻轉(zhuǎn)子，使電機在允許的溫升范圍內(nèi)運行，顯著加強電機的冷卻性能，提高電機的運行性能和可靠性。
【IPC分類】H02K1-32, H02K5-20, H02K9-06
【公開號】CN104734422
【申請?zhí)枴緾N201510190059
【發(fā)明人】高升華, 周貴厚, 張經(jīng)緯, 張麗民
【申請人】中國船舶重工集團公司第七一二研究所
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月21日