[发明专利]高速永磁电机

说明书

本发明涉及一种高速永磁电机。该高速永磁电机包括：电机壳、安装于电机壳内的转轴、套设于转轴上的转子、设于转子的径向外侧的定子、安装于电机壳顶壁的冷却器及风机，本发明通过在电机壳的顶部安装冷却器，在电机壳的顶部开设进风孔和出风孔以使冷却器的内腔与电机壳的内腔连通，并在电机壳内的转子和定子处设置通风风道，在风机的作用下，可以将电机高速运转产生的热量经由进风孔、第一轴向风道、转子径向风道、气隙、定子径向风道、出风孔带入冷却腔中，在冷却腔内通过换热管外部气流进行热交换，实现电机的快速冷却，降低电机温升，同时，相互连通的冷却腔和电机壳内腔增大了散热空间，提高电机的散热效果，并保证电机的平稳可靠运行。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种高速永磁电机。

背景技术

高速永磁电机具有转速高、体积小、功率密度大、运行效率高等优点，广泛应用在高速磨床、储能飞轮、高速离心压缩机、鼓风机等工业领域。高速永磁电机通过变频装置进行驱动，与负载直接相连，省去了传统的齿轮增速结构，因而提高整个传动系统的效率。但变频驱动的过程，加载在电机定子绕组中的激励频率较高，使得定子铁心磁密交变频率远远高于常规电机，因而会导致电机定子铁耗大，温升高。过高的温升会降低转子中永磁体的磁性能，严重情况下，会导致永磁体不可逆退磁。此外，高速旋转的转子会产生较大的离心力，但永磁体却不能承受较大的拉应力。另外，高转速也对轴承提出了更加严格的要求，但是现有轴承受到转速限制，无法满足高转速要求。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种高速永磁电机，以解决现有技术中存在的电机定子铁耗大、温升高、振动大、转子及永磁体强度差等问题。

本发明实施例提供了一种高速永磁电机，包括：

电机壳，其顶壁设有进风孔和出风孔；

转轴，其安装于所述电机壳内，且其两端穿过所述电机壳的侧壁；

转子，其包括多个依次套设于所述转轴上的转子段，相邻的所述转子段之间形成转子径向风道，多个所述转子段沿其轴向方向开设有相对应的第一轴向风道；

定子，其设于所述转子的径向外侧，所述定子包括沿其轴向方向分段设置的多个定子段，相邻的所述定子段之间形成定子径向风道，所述定子的内周面与所述转子的外周面之间具有气隙；

冷却器，其可拆卸地安装于所述电机壳的顶壁，所述冷却器具有进口和出口，所述冷却器内形成有冷却腔，所述冷却腔内设有连通所述进口和所述出口的换热管，所述冷却腔的底部与所述进风孔和所述出风孔连通以使所述进风孔、所述第一轴向风道、所述转子径向风道、所述气隙、所述定子径向风道、所述出风孔以及所述冷却腔依次连通形成循环冷却风道；

风机，其设于所述冷却器上，用于驱动所述换热管内的冷却介质循环流动。

在一些实施例中，所述转子段包括多个转子冲片和永磁体，所述转子冲片上设有多个通槽，多个所述转子冲片叠压形成转子铁心，多个所述转子冲片的多个所述通槽一一相对形成多个磁体槽，所述永磁体嵌设于所述磁体槽中。

在一些实施例中，相邻的所述转子段之间通过转子通风槽板连接，所述转子通风槽板的板面垂直于所述转子的轴向，所述转子通风槽板具有垂直于所述转子轴向方向且贯穿所述转子通风槽板两端的第一通孔以形成所述转子径向风道。

在一些实施例中，沿所述转子的轴向方向，多个所述转子段的多个所述永磁体之间通过支撑柱固定连接。

在一些实施例中，所述定子段包括多个定子冲片，多个所述定子冲片叠压形成所述定子，相邻的所述定子段之间通过定子通风槽板连接，所述定子通风槽板的板面垂直于所述定子的轴向，所述定子通风槽板具有垂直于所述定子轴向方向且贯穿所述定子通风槽板两端的第二通孔以形成所述定子径向风道。