[发明专利]一种主动送风冷却永磁电机及电力机车

说明书

本发明提供一种主动送风冷却永磁电机，定子外壳内开设定子排风道，转轴内部沿轴向开设轴进气通道，轴进气通道的进气端与外界连通；转轴的内壁上开设轴出气通道；轴进气通道的进气端与定子排风道分别位于转子内芯的两端；转子外风扇位于定子排风道，当转子外风扇转动时使其所在区域产生负压，形成气体流动的动力，外界的气流从轴进气通道的进气端进入，流经轴进气通道，能够从轴出气通道进入定子排风道，从定子排风道进入外界；气流经过转轴内部时发生热交换，可以将内部产生的一部分热量带出，相比于传统的通过定子外壳冷却的方式能够加速冷却效率，提升电机内部的冷却效果。本发明涉及的电力机车能够达到相同的技术效果。

技术领域

本发明涉及电机领域，更进一步涉及一种主动送风冷却永磁电机。此外，本发明还涉及一种电力机车。

背景技术

轨道机车采用永磁电机提供动力，常规的自冷型电机是通过定子外壳开设的通风道通风的方式进行冷却，工作时转子风扇产生的冷却风由非传动端端盖进入定子通风道内，并沿定子通风道轴向到达传动端端盖或中间端盖上的出风口，由出风口排出通风道，以带走电机定子外壳的热量。

这种常规的外扇自冷型电机仅通过定子通风道内的冷却风来散热，使得电机内部的热量不能有效散出，电机内部很容易成为一个等温体。电机内部热量在各部位间相互传导、对流和辐射，其定子线圈端部温度、永磁体温度、轴承的温度都会很高，而线圈、轴承、永磁体温度限值各不相同，限制了电机功率的发挥，尤其是高转矩密度、高功率密度和结构紧凑的电机。

对于本领域的技术人员来说，如何更好地对电机内部进行冷却，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种主动送风冷却永磁电机，外界的冷却气流由进气外风扇转动产生动力，气流经过转轴内部时发生热交换，可以将内部产生的一部分热量带出，加速冷却效率，提升电机内部的冷却效果，具体方案如下：

一种主动送风冷却永磁电机，包括定子外壳、转子内芯、转轴、转子外风扇，所述转子内芯和所述转轴周向相对固定，所述转轴通过轴承转动安装于所述定子外壳；所述转子外风扇固定于所述转子内芯；所述定子外壳内设置定子排风道；所述转子外风扇位于所述定子排风道；

所述转轴内部沿轴向开设轴进气通道，所述轴进气通道的进气端与外界连通；所述转轴的管壁开设轴出气通道；所述轴进气通道的进气端与所述定子排风道分别位于所述转子内芯的两端；

所述转子外风扇随所述转子内芯转动形成负压，外界的气流从所述轴进气通道的进气端进入，经过所述轴出气通道进入所述定子排风道，从所述定子排风道排到外界。

可选地，所述转子内芯沿轴向贯通设置转子外通风道；所述轴出气通道设置两组，两组所述轴出气通道分别位于所述转子内芯的两端；

从靠近进气端的所述轴出气通道排出的气体流经所述转子外通风道，并排入所述定子排风道；

从远离进气端的所述轴出气通道排出的气体直接排入所述定子排风道。

可选地，所述定子外壳靠近进气端的侧壁设置定子进气口，所述定子进气口朝向所述转子外通风道；外界的气流经过所述定子进气口流入所述转子外通风道。

可选地，所述定子外壳的内壁设置分隔板，所述分隔板滑动对接所述转子内芯，分隔形成内部密封腔和外部通风腔，外界的气流能够流入所述外部通风腔，最终汇入所述定子排风道排出。

可选地，所述转子内芯设置内循环风扇，所述内循环风扇随所述转子内芯同步转动，使所述内部密封腔中的气体循环流动。

可选地，所述转子内芯沿轴向贯通设置转子内循环风道，所述转子内循环风道位于所述内部密封腔，所述转子内循环风道正对所述内循环风扇，所述内部密封腔产生的循环气流经过所述转子内循环风道。