[实用新型]一种冷媒电机冷却模拟试验装置及系统

说明书

本实用新型创造提供了一种冷媒电机冷却模拟试验装置及系统，包括试验电机，该试验电机包括电机壳和电机壳内的模拟试验组件；所述电机壳上设有排气口，且在电机壳顶部设有冷却液入口；所述模拟试验组件包括内部设有加热棒的电机转子中间半轴、以及对称设置在电机转子中间半轴两端的模拟转子；所述模拟转子分别安装在相应一侧的转子托架上；所述电机转子中间半轴与电机壳之间设有电机定子铁芯，在电机定子铁芯上设有电机定子绕组，在电机定子铁芯内设有加热棒。本实用新型创造可以有效模拟电机内部实际的蒸发状态以及电机定转子冷却温度场分布。并且可以模拟并试验得出电机定转子损耗最佳比例。

技术领域

本发明创造属于电机设计制造技术领域，尤其是涉及一种冷媒电机冷却模拟试验装置及系统。

背景技术

电机作为驱动机器，其能量转换是通过将电能转换为机械能。它在运转过程中会在线圈、铁芯等部件上产生能量损耗。这些损耗最终都将以热能的形式散发至外界。如果电机的冷却设计不合理，就会使电机内部温度不能保持在合理的范围内，若温升过高，则会导致绝缘老化，长时间运行时会使绝缘电气性能下降；而对于高速永磁电机而言，转子永磁体在超过一定温度限值后会出现高温失磁的情况，持续高温运行也将影响电机安全。尤其是冷媒介质冷却的电机，由于通常会利用冷媒介质优异的相变传热能力来冷却电机各个部位。这使得冷媒电机功率密度高、体积小，在制冷系统中作为驱动机很受欢迎。但相变传热对于使用仿真模拟技术很难精确地模拟出实际的冷却情况。很难计算出关键参数冷却流量、各部位冷媒压力和温度分布。

现有技术中，采用比较广泛的是利用实机运行来进行验证，即采用真实的电机通过带动负载，在系统中加装各类阀门、流量监测仪器通过不断调试来得到满足电机合理温升的冷却流量。但采用真实电机只能得到相关于这台电机特别关键的温度测点实际测量值，不能指导电机定转子损耗最佳比例的设计，对于电机各部位的温度分布能获得信息非常少，不利于电机冷却结构的优化设计。并且对于大功率电机拖动负载、组建循环系统来做电机冷却试验，也会增加试验人员工作量以及试验成本。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种冷媒电机冷却模拟试验装置及系统。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种冷媒电机冷却模拟试验装置，包括试验电机，该试验电机包括电机壳和电机壳内的模拟试验组件；

所述电机壳上设有排气口，且在电机壳顶部设有冷却液入口；在电机壳上设置有测量试验电机内部腔体的冷媒气体压力和温度的传感器；

所述模拟试验组件包括内部设有加热棒的电机转子中间半轴、以及对称设置在电机转子中间半轴两端的模拟转子；所述模拟转子分别安装在相应一侧的转子托架上；

所述电机转子中间半轴与电机壳之间设有电机定子铁芯，在电机定子铁芯上设有电机定子绕组，在电机定子铁芯内设有加热棒。

进一步，所述电机壳包括壳体，在该壳体两端安装可拆卸的端盖，每侧的端盖上均设有观察窗。

进一步，所述电机转子中间半轴内还设有温度传感器。

进一步，所述电机定子铁芯内还设有温度传感器。

一种应用上述的一种冷媒电机冷却模拟试验装置的试验系统，包括在试验电机冷却液入口和排气口之间依次串联的气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、储液罐以及流量计；所述气液分离器与排气口之间设有第一压力传感器和第一温度传感器；所述气液分离器与压缩机之间设有第二温度传感器和第二压力传感器；所述油分离器与压缩机之间设有第三温度传感器；所述储液罐与流量计之间设有第三压力传感器。

进一步，所述压缩机采用配置有变频器的涡流式压缩机。

进一步，所述冷凝器外侧设有风扇。