本發(fā)明涉及磁懸浮電機，特別是葉輪一體的磁懸浮電機純風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

電機運行時，電氣損耗與機械損耗會產(chǎn)生熱量，由此導(dǎo)致電機各部分溫升。過高的溫升有可能導(dǎo)致電機繞組燒毀、硅鋼片磁導(dǎo)下降、永磁體失磁等,電機散熱對電機的穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。

申請?zhí)枮镃N201520988965.6，申請日為2015.12.03，名稱為一種無徑向風(fēng)道通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的方箱電機公開了一種無徑向風(fēng)道通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)的方箱電機，在電機定子鐵芯的外表面上設(shè)置有軸向風(fēng)路通道，可以直接冷卻電機中由定子鐵芯軛部損耗產(chǎn)生的熱量，在電機定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯中間設(shè)置有軸向風(fēng)路通道，可以直接冷卻電機中由定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯中心部分產(chǎn)生的熱量，在電機轉(zhuǎn)子鐵芯的內(nèi)表面上設(shè)置有軸向風(fēng)路通道，可以直接冷卻電機中由轉(zhuǎn)子鐵芯軛部損耗產(chǎn)生的熱量。但該專利對定子內(nèi)部散熱效果不好，同時冷卻效果不均。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出的葉輪一體的磁懸浮電機純風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

葉輪一體的磁懸浮電機純風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，具有機殼及定子，所述機殼包含徑向孔及散熱翅片結(jié)構(gòu)，所述徑向孔位置與定子位置對應(yīng)；所述定子具有定子鐵芯，定子鐵芯具有定子與機殼間風(fēng)道、定子軸向通風(fēng)孔及定子與轉(zhuǎn)子間氣隙，用于定子軸向通風(fēng)；所述定子與機殼間風(fēng)道位于定子鐵芯外圓部位，所述定子與轉(zhuǎn)子間氣隙位于定子鐵芯內(nèi)圓部位，所述定子軸向通風(fēng)孔位于定子與機殼間風(fēng)道及定子與轉(zhuǎn)子間氣隙之間。

進一步地，所述前端通風(fēng)孔位于機殼的前端，前端通風(fēng)孔為徑向通孔，用于徑向通風(fēng)，使冷風(fēng)流入定子。

進一步地，所述散熱翅片與定子位置對應(yīng)，散熱翅片為環(huán)形或者長條形，散熱翅片沿電機軸向布置，所述徑向孔位于散熱翅片的翅片之間,起強迫風(fēng)冷作用,用于使冷風(fēng)流入定子。

進一步地，所述定子與機殼間風(fēng)道的結(jié)構(gòu)為槽道結(jié)構(gòu)，用于冷卻定子表面。

進一步地，所述徑向孔的位置與所述定子與機殼間風(fēng)道的位置對齊，保證風(fēng)道暢通。

進一步地，所述定子內(nèi)軸向風(fēng)道的結(jié)構(gòu)為軸向通孔結(jié)構(gòu)，定子內(nèi)軸向風(fēng)道設(shè)置三角形齒槽，或矩形齒槽，或梯形齒槽，或三角形與梯形組合成的齒槽，提升冷卻效果，用于冷卻定子內(nèi)部。

進一步地，所述定子鐵芯具有繞組，所述定子與轉(zhuǎn)子間氣隙由繞組與定子鐵芯內(nèi)圓部的槽口間的間隙構(gòu)成，用于冷卻定子內(nèi)部。

進一步地，還包括軸向磁懸浮軸承及徑向磁懸浮軸承，所述軸向磁懸浮軸承由兩個環(huán)形電磁鐵組成，位于機殼一端，所述徑向磁懸浮軸承位于機殼兩端。

進一步地，還包括推力盤，所述推力盤采用導(dǎo)磁材料制成，位于軸向磁懸浮軸承的兩個環(huán)形電磁鐵中間，用于抵消轉(zhuǎn)子運動產(chǎn)生的軸向力。

進一步地，還包括閉式葉輪推力盤，所述閉式葉輪推力盤采用導(dǎo)磁材料制成，位于軸向磁懸浮軸承的兩個環(huán)形電磁鐵中間，用于抵消轉(zhuǎn)子運動產(chǎn)生的軸向力。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明能夠使冷卻空氣從軸向與徑向均勻地流過定子，提高電機的散熱效率，降低電機溫升，保證電機能夠長時間穩(wěn)定運行。同時簡化了電機散熱結(jié)構(gòu)，減輕了電機重量與機械損耗。

2、本發(fā)明通過設(shè)置磁懸浮軸承及磁性葉輪，運用葉輪與軸承間的相互作用力，保證轉(zhuǎn)子在高速旋轉(zhuǎn)時，可以抵消轉(zhuǎn)子的軸向力，使轉(zhuǎn)子運動平穩(wěn)。

3、本發(fā)明通過設(shè)置定子與機殼間風(fēng)道、定子軸向通風(fēng)孔及定子與轉(zhuǎn)子間氣隙，多風(fēng)道對定子及轉(zhuǎn)子進行冷卻，提高散熱效率，冷卻效果得到提升。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明實施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明的定子內(nèi)軸向風(fēng)道的結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：

1風(fēng)扇；2后端蓋；3后軸承；4轉(zhuǎn)子；5機殼；6散熱翅片；7徑向孔；

8定子；9定子內(nèi)軸向風(fēng)道；10定子與機殼間風(fēng)道；11繞組；

12機殼前端通風(fēng)孔；13前軸承；14前端蓋；15推力盤；

16閉式葉輪推力盤；17定子與轉(zhuǎn)子間氣隙。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實施例1：如圖1所示，本實施例是一種葉輪一體的磁懸浮電機純風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，包括：風(fēng)扇1、推力盤15、前端蓋14、后端蓋2、前軸承13、后軸承3、機殼5、定子8、定子內(nèi)軸向風(fēng)道9、定子與機殼間風(fēng)道10、轉(zhuǎn)子4、徑向孔7、機殼前端通風(fēng)孔12、散熱翅片6。

轉(zhuǎn)子4通過徑向磁懸浮軸承及軸向磁懸浮軸承支撐，前軸承13與后軸承3各包含一個徑向磁懸浮軸承，另有一軸向磁懸浮軸承在后軸承內(nèi),軸向磁懸浮軸承由兩個環(huán)形電磁鐵組成。離心式風(fēng)扇安裝在后端蓋2中，機殼5前端開有機殼前端通風(fēng)孔12，機殼5中段有6個環(huán)形且沿電機軸向布置的散熱翅片6，散熱翅片6間另有7個徑向孔7，定子與機殼間風(fēng)道10與徑向孔7對齊。定子8的槽口留有空間，構(gòu)成定子與轉(zhuǎn)子間氣隙17，定子8內(nèi)另有2個定子內(nèi)軸向風(fēng)道9,定子內(nèi)軸向風(fēng)道9為三角形齒槽，齒槽可以極大地增加定子內(nèi)軸向風(fēng)道9的換熱面積，并且可以增強定子內(nèi)軸向風(fēng)道9中的湍流強度以提高對流換熱效率。推力盤15為實心導(dǎo)電導(dǎo)磁材料，，位于后軸承一端，位于軸向磁懸浮軸承的兩個環(huán)形電磁鐵中間，并且套裝在所述轉(zhuǎn)子4上，當(dāng)轉(zhuǎn)子4受到外部軸向力時，通過控制軸向磁懸浮軸承內(nèi)兩個環(huán)形電磁鐵對推力盤15的吸力，提供反向的軸向力，阻止轉(zhuǎn)子4的軸向移動，從而保護電機。

冷卻過程中，后端蓋2內(nèi)的離心式風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，在電機后端形成負壓，冷卻空氣自電機前端蓋14、機殼前端通風(fēng)孔12與機殼5中段散熱翅片6間徑向孔7進入電機內(nèi)部，不僅起到強迫冷卻的效果，而且可使冷卻空氣均勻地流過定子與機殼間風(fēng)道10，使得定子8得到均勻的冷卻，進一步增大了電機的整體換熱面積。自電機前端蓋14與機殼前端通風(fēng)孔12進入的空氣經(jīng)過前軸承13分為三路風(fēng)道流過定子8，三路風(fēng)道分別為定子與轉(zhuǎn)子間氣隙17、定子內(nèi)軸向風(fēng)道9、定子與機殼間風(fēng)道10，定子與轉(zhuǎn)子間氣隙17加大了流過定子8與轉(zhuǎn)子4表面間的風(fēng)量，加強對轉(zhuǎn)子4表面的冷卻，而自機殼5中段散熱翅片6間徑向孔7進入的空氣進入定子與機殼間風(fēng)道10，以加強對定子8的冷卻。電機運行中產(chǎn)生的熱量由上述流經(jīng)定子8的空氣帶走。

實施例2：如圖2所示，本實施例是一種葉輪一體的磁懸浮電機純風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，包括：前端蓋14、后端蓋2、前軸承13、后軸承3、機殼5、定子8、定子內(nèi)軸向風(fēng)道9、定子與機殼間風(fēng)道10、轉(zhuǎn)子4、徑向孔7、機殼前端通風(fēng)孔12、散熱翅片6、閉式葉輪推力盤16。

轉(zhuǎn)子4通過徑向磁懸浮軸承及軸向磁懸浮軸承支撐，前軸承13與后軸承3各包含一個徑向磁懸浮軸承，另有一軸向磁懸浮軸承在后軸承內(nèi),軸向磁懸浮軸承由兩個環(huán)形電磁鐵組成。機殼5前端開有機殼前端通風(fēng)孔12，機殼5中段有6個長條形且沿電機軸向布置的散熱翅片6，散熱翅片6間另有7個徑向孔7，定子與機殼間風(fēng)道10與徑向孔7對齊。定子8的槽口留有空間，構(gòu)成定子與轉(zhuǎn)子間氣隙17，定子8內(nèi)另有2個定子內(nèi)軸向風(fēng)道9,定子內(nèi)軸向風(fēng)道9為矩形齒槽，齒槽可以極大地增加定子內(nèi)軸向風(fēng)道9的換熱面積，并且可以增強定子內(nèi)軸向風(fēng)道9中的湍流強度以提高對流換熱效率。閉式葉輪推力盤16為實心導(dǎo)電導(dǎo)磁材料，，位于后軸承一端，位于軸向磁懸浮軸承的兩個環(huán)形電磁鐵中間，并且套裝在所述轉(zhuǎn)子4上，當(dāng)轉(zhuǎn)子4受到外部軸向力時，通過控制軸向磁懸浮軸承內(nèi)兩個環(huán)形電磁鐵對閉式葉輪推力盤16的吸力，提供反向的軸向力，阻止轉(zhuǎn)子4的軸向移動，從而保護電機。

冷卻過程中，閉式葉輪推力盤16運轉(zhuǎn)，在電機后端形成負壓，冷卻空氣自電機前端蓋14、機殼前端通風(fēng)孔12與機殼5中段散熱翅片6間徑向孔7進入電機內(nèi)部，不僅起到強迫冷卻的效果，而且可使冷卻空氣均勻地流過定子與機殼間風(fēng)道10，使得定子8得到均勻的冷卻，進一步增大了電機的整體換熱面積。自電機前端蓋14與機殼前端通風(fēng)孔12進入的空氣經(jīng)過前軸承13分為三路風(fēng)道流過定子8，三路風(fēng)道分別為定子與轉(zhuǎn)子間氣隙17、定子內(nèi)軸向風(fēng)道9、定子與機殼間風(fēng)道10，定子與轉(zhuǎn)子間氣隙17加大了流過定子8與轉(zhuǎn)子4表面間的風(fēng)量，加強對轉(zhuǎn)子4表面的冷卻，而自機殼5中段散熱翅片6間徑向孔7進入的空氣進入定子與機殼間風(fēng)道10，以加強對定子8的冷卻。電機運行中產(chǎn)生的熱量由上述流經(jīng)定子8的空氣帶走。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。