电机转子支架以及电机制造技术

本发明专利技术提供一种电机转子支架以及电机。该电机转子支架能够旋转支撑在电机的壳体中，包括：第一冷却通道，第一冷却通道使壳体内位于转子的轴向两侧的内部空间连通，以引导第一冷却介质通过第一冷却通道；和第二冷却通道，第二冷却通道与壳体外部连通，以引导第二冷却介质通过第二冷却通道；其中，第一冷却通道与第二冷却通道设置成使第一冷却介质能够与第二冷却介质之间进行热交换，以将第一冷却介质从壳体内部吸收的热量传递给第二冷却介质并排出至壳体外部。从而能够提高电机内部的冷却效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机冷却
，尤其涉及一种电机转子支架以及电机。
技术介绍
作为电能生产、传输、使用和电能特性变化的核心装备，电机在现代社会的大量行业和部门中有着广泛的应用并在国民经济中占据着极其重要的地位。电机运行过程中的热损耗主要来源于电磁损耗，具体包括绕组中由于欧姆阻抗产生的焦耳热(即铜损)、铁心中的磁滞损耗和涡流损耗(即铁耗)以及不可避免的杂散损耗等，永磁电机则还包括磁钢损耗。这些损耗使电机运行时释放出大量的热量，过高的热量不仅会对电机本身及其绝缘结构造成一定的冲击，还会带来缩短电机内部器件的绝缘寿命，甚至绝缘失效的危害，同时导致电机的输出功率不断下降。如果是永磁电机，还会致使永磁体材料产生退磁的风险，而一旦发生退磁现象，将会使永磁体材料性能明显的下降，从而导致电机性能低于设计的预期目标。因此，电机运行时产生的大量废热必须通过必要的冷却措施进行冷却，而保证电机正常运行。对于高转速电机一种较为常用的冷却方法为，通过安装固定在旋转轴和转子支架等旋转部件上，或与这些旋转部件一体化铸造的轴流式/离心式风扇来提供电机内部必要的冷却循环动力。这样做的目的是可以省去在整个冷却循环系统中的独立循环部件，通过电机转子的高速转动来达到驱动冷却介质流动的效果，如此不仅节省了独立循环部件及其配套管路的成本，还使得系统更加简单，结构更加紧凑。但现有的大多数采用了非独立循环回路部件的冷却方法只涉及构建电机内部初级冷却回路的循环形式和为初级冷却介质提供所需的驱动力。而对于应用在风沙较大或较为潮湿环境中的电机，需要电机初级冷却回路为一密封闭路，此时需要在电机外部构建次级冷却循环回路以对初级冷却循环回路中的初级冷却介质进行冷却。另外，供初、次级冷却介质间进行对流换热的冷却器也通常以外装式部件或分装式部件的形式独立安装于电机上或电机外部。如此使得整个电机系统较为复杂，结构较为庞大，成本也更高。
技术实现思路
根据本专利技术的实施例，提供了一种电机转子支架以及电机，能够使位于电机内部的电机转子支架在电机自身旋转运动的驱动作用下，实现初级冷却介质和次级冷却介质之间的热交换，从而对电机内部的发热部件进行更好地冷却。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电机转子支架，电机转子支架能够旋转支撑在电机的壳体中，包括：第一冷却通道，第一冷却通道使壳体内位于转子的轴向两侧的内部空间连通，以引导第一冷却介质通过第一冷却通道；和第二冷却通道，第二冷却通道与壳体外部连通，以引导第二冷却介质通过第二冷却通道；其中，第一冷却通道与第二冷却通道设置成使第一冷却介质能够与第二冷却介质之间进行热交换，以将第一冷却介质从壳体内部吸收的热量传递给第二冷却介质并排出至壳体外部。根据本专利技术的一个方面，电机转子支架包括内层筒体、外层筒体以及位于内层筒体和外层筒体之间的中层筒体，其中，中层筒体分别通过支撑部件与内层筒体以及外层筒体彼此分隔地布置，使中层筒体与外层筒体之间形成第一冷却通道，中层筒体与内层筒体之间形成第二冷却通道。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道和第二冷却通道的至少一者中设置有一个或多个散热翅片。根据本专利技术的一个方面，一个或多个散热翅片中的至少一个散热翅片沿其所在通道的轴向呈螺旋状布置。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道中的第一冷却介质的流通方向和第二冷却通道中的第二冷却介质的流通方向相同。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道和第二冷却通道中均设置有一个或多个散热翅片，并且第一冷却通道中的一个或多个散热翅片沿第一冷却介质的流通方向的螺旋布置方向与第二冷却通道中的一个或多个散热翅片沿第二冷却介质的流通方向的螺旋布置方向相同。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道中的第一冷却介质的流通方向和第二冷却介质中的第二冷却介质的流通方向相反。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道和第二冷却通道中均设置有一个或多个散热翅片，并且第一冷却通道中的一个或多个散热翅片沿第一冷却介质的流通方向的螺旋布置方向与第二冷却通道中的一个或多个散热翅片沿第二冷却介质的流通方向的螺旋布置方向相反。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道和第二冷却通道中均设置有一个或多个散热翅片，并且第一冷却通道中的一个或多个散热翅片和第二冷却通道中的一个或多个散热翅片的至少一者与中层筒体的筒壁连接。根据本专利技术的一个方面，第一冷却通道中的一个或多个散热翅片和第二冷却通道中的一个或多个散热翅片均与中层筒体的筒壁连接。根据本专利技术的一个方面，在第一冷却通道的至少一侧的开口处设置有第一冷却风扇，能够使第一冷却介质通过第一冷却通道。根据本专利技术的一个方面，第一冷却风扇包括一个或多个风扇叶片，一个或多个风扇叶片与中层筒体的筒壁连接。根据本专利技术的一个方面，在第二冷却通道的至少一侧的开口处设置有第二冷却风扇，能够使第二冷却介质通过第二冷却通道。根据本专利技术的一个方面，第二冷却风扇包括一个或多个风扇叶片，一个或多个风扇叶片与内层筒体的筒壁连接。根据本专利技术的一个方面，中层筒体与电机的壳体之间旋转密封地连接。根据本专利技术的一个方面，支撑部件分别沿第一冷却通道和第二冷却通道的轴向呈螺旋状布置。根据本专利技术的一个方面，电机转子支架采用铝合金材料制成。根据本专利技术的另一个方面，还提供一种电机，该电机包括：壳体；定子，与壳体固定连接；转子，同心地套装于定子内，并沿径向与定子之间形成气隙；上述的电机转子支架，可旋转地设置于壳体中，其中，第一冷却通道与电机的转子和定子之间的气隙连通，形成供第一冷却介质流动的第一循环回路。根据本专利技术的另一个方面，定子沿轴向设置有一个或多个通道，第一冷却通道与一个或多个通道连通，形成供第一冷却介质流动的第二循环回路。综上，本专利技术实施例的电机转子支架，通过设置与电机壳体内位于转子的轴向两侧空间连通的第一冷却通道，和与电机壳体外部连通的第二冷却通道，在电机的运转过程中，使得第一冷却通道中流通的第一冷却介质与第二冷却通道中流通的第二冷却介质彼此之间能够进行换热。从而通过第一冷却介质将电机壳体内部发热部件的热量传递给第二冷却介质，并经由第二冷却介质排出至电机壳体的外部。从而实现通过次级冷却介质对初级冷却介质的有效冷却，进而保证初级冷却介质能够对电机的发热部件进行更好地冷却。附图说明从下面结合附图对本专利技术的具体实施方式的描述中可以更好地理解本专利技术，其中：通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。图1是根据本专利技术实施例的电机一个轴测方向的局部剖切后的结构示意图；图2是是本专利技术一个实施例的电机转子支架的立体结构示意图；图3是是图1中的电机的另一个轴测方向的局部剖切后的结构示意图；图4是图2中的电机的电机转子支架的另一个轴测方向的结构示意图；图5是根据本专利技术实施例的电机转子支架局部剖切后的结构示意图。其中：100-电机；10-壳体；11-壳体侧壁；111-腔体；12-壳体侧壁；121-腔体；20-定子；20a-通道；201a-第二循环回路；21-定子绕组；30-转子；30a-气隙；301a-第一循环回路；31-磁钢；40-转轴；50-电机转子支架；50a-第一冷却通道；501a-第一冷却介质入口；502a-第一冷却介质出口；50b-第二冷却通道；501本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机转子支架(50)，所述电机转子支架(50)能够旋转支撑在电机(100)的壳体(10)中，其特征在于，包括：第一冷却通道(50a)，所述第一冷却通道(50a)使所述壳体(10)内位于所述转子(30)的轴向两侧的内部空间连通，以引导第一冷却介质通过所述第一冷却通道(50a)；和第二冷却通道(50b)，所述第二冷却通道(50b)与所述壳体(10)外部连通，以引导第二冷却介质通过所述第二冷却通道(50b)；其中，所述第一冷却通道(50a)与所述第二冷却通道(50b)设置成使所述第一冷却介质能够与所述第二冷却介质之间进行热交换，以将所述第一冷却介质从所述壳体(10)内部吸收的热量传递给所述第二冷却介质并排出至所述壳体(10)外部。

【技术特征摘要】
1.一种电机转子支架(50)，所述电机转子支架(50)能够旋转支撑在电机(100)的壳体(10)中，其特征在于，包括：第一冷却通道(50a)，所述第一冷却通道(50a)使所述壳体(10)内位于所述转子(30)的轴向两侧的内部空间连通，以引导第一冷却介质通过所述第一冷却通道(50a)；和第二冷却通道(50b)，所述第二冷却通道(50b)与所述壳体(10)外部连通，以引导第二冷却介质通过所述第二冷却通道(50b)；其中，所述第一冷却通道(50a)与所述第二冷却通道(50b)设置成使所述第一冷却介质能够与所述第二冷却介质之间进行热交换，以将所述第一冷却介质从所述壳体(10)内部吸收的热量传递给所述第二冷却介质并排出至所述壳体(10)外部。2.根据权利要求1所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述电机转子支架(50)包括内层筒体(51)、外层筒体(53)以及位于所述内层筒体(51)和所述外层筒体(53)之间的中层筒体(52)，其中，所述中层筒体(52)分别通过支撑部件与所述内层筒体(51)以及所述外层筒体(53)彼此分隔地布置，使所述中层筒体(52)与所述外层筒体(53)之间形成所述第一冷却通道(50a)，所述中层筒体(52)与所述内层筒体(51)之间形成所述第二冷却通道(50b)。3.根据权利要求2所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述第一冷却通道(50a)和所述第二冷却通道(50b)的至少一者中设置有一个或多个散热翅片(522，532)。4.根据权利要求3所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述一个或多个散热翅片(522，532)中的至少一个散热翅片(522，532)沿其所在冷却通道的轴向呈螺旋状布置。5.根据权利要求4所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述第一冷却通道(50a)中的第一冷却介质的流通方向和所述第二冷却通道(50b)中的第二冷却介质的流通方向相同。6.根据权利要求5所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述第一冷却通道(50a)和所述第二冷却通道(50b)中均设置有所述一个或多个散热翅片(522，532)，并且所述第一冷却通道(50a)中的所述一个或多个散热翅片(532)沿所述第一冷却介质的流通方向的螺旋布置方向与所述第二冷却通道(50b)中的所述一个或多个散热翅片(522)沿所述第二冷却介质的流通方向的螺旋布置方向相同。7.根据权利要求4所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述第一冷却通道(50a)中的第一冷却介质的流通方向和所述第二冷却介质(50b)中的第二冷却介质的流通方向相反。8.根据权利要求7所述的电机转子支架(50)，其特征在于，所述第一冷却通道(50a)和所述第二冷却通道(50b)中均设置有所述一个或多个散热翅片(522，532)，并且所述第一冷却通道(50a)中的所述一个或多个散热翅片(532)沿所述第一冷却介质的流通方向的螺旋布置方向与所述第二冷却通道(50b)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李锦辉，刘军卫，范文寿，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11