[发明专利]一种辅助机壳式外转子永磁同步电机冷却装置

说明书

本发明涉及高效冷却散热结构，尤其涉及一种辅助机壳式外转子永磁同步电机冷却装置。其保障电机的安全性能和稳定性能。包括永磁电机，还包括散热铜管，散热铜管的一端与辅助机壳式散热器相连，散热铜管的另一端插入永磁电机的定子铁心轭部，散热铜管用于吸收定子绕组和定子铁心中产生的热量，辅助机壳式散热器增大了散热面积。

技术领域

本发明涉及高效冷却散热结构，尤其涉及一种辅助机壳式外转子永磁同步电机冷却装置。

背景技术

随着制造业的迅速发展，永磁同步电机在电动汽车、轨道交通、航空航天器、工业机器人等多种新型应用场合得到了广泛的应用。在永磁同步电机性能要求不断提升、功率密度持续增大的背景下，这就对电机的电磁设计、结构设计和散热设计等带来了新的挑战。

永磁电机功率密度的提高意味着电机内部绕组铜耗、定子铁耗和永磁体涡流损耗等的增加，直接引起电机内部发热量和热流密度的增加，电机温升过高成为亟需解决的问题。

永磁电机使用寿命的长短及运行的可靠性均依赖于电机稳态温升，只有设计合理的冷却系统，增强电机的散热能力，才能够合理的分配电机的各项指标，完成电机设计工作。电机若没有合适的散热系统，将会导致电机的温度过高，从而对电机造成一系列的影响。因此，研究分析永磁同步电机的冷却散热结构，对解决电机过热问题具有重要意义。

发明内容

本发明就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种高功率密度永磁电机新型冷却结构，其针对外转子高功率密度永磁电机运行时绕组损耗过大，导致局部温度过高的问题；充分利用散热铜管的高导热性能，将热量快速、高效地传递到永磁电机外部，使永磁电机处于合适的运行温度范围内，防止运行出现故障，保障电机安全可靠地运行，保障电机的安全性能和稳定性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括永磁电机，其特征在于，

还包括散热铜管，散热铜管的一端与辅助机壳式散热器相连，散热铜管的另一端插入永磁电机的定子铁心轭部，散热铜管用于吸收定子绕组和定子铁心中产生的热量，辅助机壳式散热器增大了散热面积。

进一步地，散热装置采用自然冷却或强迫通风冷却散热方式。

更进一步地，强迫通风冷却中：保证风扇通风能够吹拂辅助机壳式散热器表面。

进一步地，所述永磁电机的定子绕组一端采用绕组端部导热胶A灌封，定子绕组另一端采用绕组端部导热胶B灌封。

进一步地，所述定子铁心采用多个单齿铁心(单个定子齿)拼装，每个单齿铁心均与一散热铜管相对应，散热铜管的数量与定子槽数相同；单齿铁心轭部设置有贯通的散热铜管孔，散热铜管穿过与之对应的散热铜管孔，两者采用过盈配合，并通过导热胶灌封。

进一步地，所述辅助机壳式散热器包括环形机壳本体，环形机壳外周等间距设置有多根外部散热筋，环形机壳内周等间距设置有多根内部散热筋；环形机壳端面开设有等间距地散热铜管圆孔。

更进一步地，所述散热铜管的吸热端插入定子铁心轭部，散热铜管的外部散热端插入与辅助机壳式散热器的对应圆孔内，且两者过盈配合相连，并采用导热胶灌封。

进一步地，所述永磁电机的转子铁心与转子机壳相连，并通过加载端盖和加载伸出轴向外输出机械转矩。

更进一步地，所述加载端盖通过内六角圆柱头螺钉A和弹垫固定在转子机壳上，并一同旋转输出机械转矩。

进一步地，所述定子铁心与支撑轴相连，并通过机座固定板与实验支架相连，用于样机的实验测试。

与现有技术相比本发明有益效果。

一、本发明充分利用散热铜管高导热系数的优点，将热管的吸热端插入定子铁心轭部，能够将热量高效地传递到永磁电机外部空间。