[发明专利]基于半导体制冷片散热的双定子圆筒型直线电机

说明书

本发明公开了一种基于半导体制冷片散热的双定子圆筒型直线电机，所述电机包括电机壳体、内定子和半导体制冷片，内定子固定设置在所述电机壳体内；所述半导体制冷片包括半导体制冷片冷端和半导体制冷片热端，其中：所述半导体制冷片冷端与所述内定子的一端接触，所述半导体制冷片热端外露于所述电机壳体。本发明通过所述半导体制冷片，将所述电机内部的热量转移到电机壳体外，加强了电机散热，由于半导体制冷片无噪声、无振动、不需制冷剂、体积小、重量轻，解决了现有技术中电机的散热系统存在结构复杂、成本昂贵，且会增大电机体积和噪音的技术问题，实现了电机散热效果好，电机体积、重量、噪音不受影响，且经济环保的有益效果。

技术领域

本发明属于永磁直线电机技术领域，尤其涉及一种基于半导体制冷片散热的双定子圆筒型直线电机。

背景技术

双定子圆筒型直线电机作为一款结构紧凑，空间利用率和功率密度都有所提高的新型电机，常用于潮汐和波浪能这些以往复运动为特征的重要可再生能源来源的场景中。

受电机内部绝缘漆和空气等低热导率材料的限制，电机内部的关键发热部件，特别是绕组产生的热量往往不能快速传递至冷却电机壳体，造成热量在电机关键部件大量积聚，形成局部高温区。采用高效可靠的散热系统将电机运行过程中产生的热量快速传递至外部，避免热量在电机关键部件的积聚，保证电机始终工作在合适的温度，对电机的寿命、效率和运行安全性具有重要意义。

通过给电机设置散热系统来加强散热，例如风冷散热系统、液冷散热系统、蒸发冷却系统。

风冷散热系统可以根据是否采用额外的增强空气流动的装置分为自然风冷和强迫风冷，自然风冷不需要额外的动力装置，仅仅通过电机壳体与周围空气的自然对流进行热交换，散热效率较低。强迫风冷通常利用风扇系统加强电机与外部空气的热交换，额外的风扇系统相比于自然风冷大大提高了电机的散热效率，但是也在一定程度上增加了电机系统的电力消耗和噪声，同时也增大了电机的体积。

液冷散热系统需要额外的循环液路与密封系统，增加了电机系统的成本和复杂性。常见的液冷散热系统分为水冷散热系统和油冷散热系统，水冷散热系统在长期循环过程中容易产生水垢并腐蚀电机壳体，因此在实际应用中还需要添加抗腐蚀和抗泡沫等添加剂，油冷系统则需要严格的过滤系统对油介质进行过滤，以避免油中的杂质对电机内部的绝缘层造成破坏，且油冷散热系统的成本昂贵。

蒸发冷却散热系统利用低沸点冷却介质的相变循环实现对电机的高效冷却。当低沸点、高绝缘系数的冷却介质与电机内的发热部件接触时，冷却介质吸收大量的热量并发生汽化，气态的冷却介质在冷凝器遇冷转化为液态，利用冷却介质的气液相变循环实现电机的高效散热，但结构复杂，且会增大电机体积和噪音。

因此，上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中电机的散热系统结构复杂、成本昂贵，且会增大电机体积和噪音。

发明内容

本申请实施例通过提供一种基于半导体制冷片散热的双定子圆筒型直线电机，解决了现有技术中电机的散热系统存在结构复杂、成本昂贵，且会增大电机体积和噪音的技术问题。

本申请实施例提供了一种基于半导体制冷片散热的双定子圆筒型直线电机，所述电机包括：

电机壳体；

内定子，所述内定子固定设置在所述电机壳体内；

半导体制冷片，包括半导体制冷片冷端、半导体制冷片热端，且所述半导体制冷片冷端和所述半导体制冷片热端通过半导体制冷片P、N结连接，其中：所述半导体制冷片冷端与所述内定子的一端接触，所述半导体制冷片热端外露于所述电机壳体。

进一步的，所述内定子内部空心形成空腔，且所述空腔内填充有散热芯。

进一步的，所述半导体制冷片冷端与所述散热芯的一端接触。