一种快速降温的永磁电机制造技术

本发明专利技术属于带有用于冷却介质流动的通道或管道的电机技术领域，公开了一种快速降温的永磁电机，包括从内至外依次设置的驱动轴、转子、定子和外壳，定子固定在外壳内，外壳上设有多个透气孔，驱动轴的前端延伸至外壳外，定子上沿轴向设有多条导气通道，导气通道包括沿远离驱动轴的前端依次设置的导流段、冷却段和导出段，且导流段和导出段均呈锥形；导流段和导出段的小径端与冷却段直径相同，且导流段和导出段的小径端与冷却段连通；驱动轴的前端位于外壳内的部分上还固定有向导流段导气的第一旋转叶片。本发明专利技术解决了现有的永磁电机的转子降温效果差。

【技术实现步骤摘要】
一种快速降温的永磁电机
本专利技术属于带有用于冷却介质流动的通道或管道的电机领域，具体涉及一种快速降温的永磁电机。
技术介绍
电机，是一种依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，通常包括定子、包裹在定子外的转子以及包裹在转子外的外壳。电机有非常多的种类，其中永磁电机就是常见的一种，永磁电机是以永磁体作为转子产生旋转磁场，使三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应感应三相对称电流的电机。永磁电机长时间使用后，其驱动系统(即永磁体)会大量的发热，而驱动系统长时间工作于高温环境下，极易造成驱动系统上的稀土磁性材料出现过热现象。而Nd-Fe-B(稀土磁性材料)的磁通密度随环境温度变化显著，高温环境下转子磁链会出现大幅波动，从而造成相同电流情况下PMSM输出转矩性能的恶化。因此，为确保永磁电机的稳定运行，需要对运行中的永磁电机进行快速的降温。现目前的永磁电机，通常是在外壳上开设通气孔，实现内外气体的流通，进而起到降温的效果。但是，转子通常是置于定子内部，距离外壳的通气孔较远，即使外壳内侧和外侧之间的气体发生流通，对于转子的降温效果也较差，因此，不能较好的起到整体降温的效果，还是会使得永磁电机的运行不稳定。
技术实现思路
本专利技术意在提供一种快速降温的永磁电机，以解决现有的永磁电机的转子降温效果差的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案，一种快速降温的永磁电机，包括从内至外依次设置的驱动轴、转子、定子和外壳，定子固定在外壳内，外壳上设有多个透气孔，驱动轴的前端延伸至外壳外，定子上沿轴向设有多条导气通道，导气通道包括沿远离驱动轴的前端依次设置的导流段、冷却段和导出段，且导流段和导出段均呈锥形；导流段和导出段的小径端与冷却段直径相同，且导流段和导出段的小径端与冷却段连通；驱动轴的前端位于外壳内的部分上还固定有向导流段导气的第一旋转叶片。本技术方案的技术原理：电机运行时，驱动轴发生转动，进而带动第一旋转叶片转动，从而带动气体流动，使得气体进入导气通道内，对定子以及转子进行降温。由于导气通道的结构设置，使得导气通道呈两端大中部小的结构，因此在气体流动时，根据伯努利原理，导气通道中部(即冷却段)的流速快。根据能量守恒定理，气体在导气通道中部的流速快，因此气体在经过导气通道中部时，气体的温度低，能够提高对定子和转子的降温效果。本技术方案的有益效果：1、本技术方案通过电机运行时，驱动轴带动第一旋转叶片转动，能实现对气体的导流，进而实现气体对定子和转子的降温；2、本技术方案通过在转子内设置多条导气通道，能够通过第一旋转叶片转动导流的气体进入导气通道内，并利用导气通道内的气体流动，实现对定子和转子的降温；由于导气通道设置在定子内，使得气体距离转子更近，因而能增加气体与转子之间的热交换，进而提高对转子的降温效果；3、本技术方案中，由于导流段和导出段均呈锥形，因此使得整个导气通道呈两端大中间小的结构，而在气体流动时，根据伯努利原理，气体在冷却段的流速快，在能量守恒定律的原则下，气体在冷却段的温度低，能够与定子和转子进行更多的热交换，提高对定子和转子的降温效果。综上所述，本技术方案通过向外部引入气流，并通过结构的设置，利用伯努利原理，使得气流的温度降低，进而能实现对定子和转子的快速降温，并且相比现有技术，降温效果佳。进一步，所述定子的前端还固定有第一挡流罩，第一挡流罩包裹第一旋转叶片和多条导气通道。有益效果：通过设置第一挡流罩，能够将第一旋转叶片转动时产生的气流，包裹在第一挡流罩内，并全部导入导气通道内，进而能增加导气通道内的气体流动，从而提高气体流动时的降温效果。进一步，所述导流段的外圈均设置有环形的增流环，增流环与导流段连通；定子上还设有导流环，导流环包裹多条导气通道，导流环与多个增流环均连通；还包括与导流环连通的加气部。有益效果：在导流段的外圈设置增流环，使得增流环与导流段形成空气放大器的结构。利用加气部向导流环内导入气体，再通过导流环将气体导入多个增流环内，再进入导流段内。根据空气放大器的运动原理，能够增大导流段的气体的流速，因此能够进一步加快气体在冷却段的流速，使得气体的温度得到进一步的降低，进而提高对定子和转子的降温效果。进一步，所述加气部包括固定在外壳内侧前端的加气桶，加气桶内竖向滑动连接有滑板，加气桶位于滑板的上方设有进气口和出气口，滑板上部设有用于密封进气口的挡板，出气口内设有出气单向阀，出气口与导流环之间连通有导气管；滑板的下部固定有推杆，驱动轴的前端固定有多根驱动推杆的驱动杆；加气桶的底部设有限位环。有益效果：驱动轴转动时，能够带动驱动杆转动，当驱动杆转动至与推杆接触时，推动推杆逐渐的上移，此时滑板在推杆的作用下上移。而在滑板上移的过程中，带动挡板上移，进而将进气口密封，同时滑板会挤压加气桶内的气体，使得气体通过出气口和导气管进入导流环内，为空气放大器的运行提供高压气体。同时由于滑板的滑动挤压加气桶内的气体，能实现对气体加压，进而使得进入导流环的气体是通过加压的气体，便于空气放大器结构的运行。进一步，所述推杆的底部固定有配重块。有益效果：设置配重块，能够在驱动杆不挤压推杆时，在配重块的作用下，滑板自动快速的下滑，使得挡板与进气口分离，实现进气口将外部与加气桶连通，向加气桶内加入气体，为下一次向导流环内导入气体做准备。进一步，所述配重块呈球形。有益效果：在驱动杆与配重块接触时，驱动杆沿着配重块的弧面滑动，方便推动配重块上移，进而实现推杆带动滑板上移。进一步，所述限位环与滑板之间设有缓冲弹簧。有益效果：在配重块的作用下，滑板会快速的下移，会与限位环发生较大的撞击，进而易造成限位环受损。而设置缓冲弹簧，能够在滑板滑动至加气桶下部时，对滑板进行缓冲，减少对限位环的撞击，进而减少限位环的损坏。进一步，所述驱动轴的后端设置有第二旋转叶片。有益效果：驱动轴带动第二旋转叶片转动，能够将导气通道内的气体导出，加快气体流速的同时方便气体的导出。进一步，所述定子的后端固定有第二挡流罩，第二挡流罩包裹第二旋转叶片和多个导出段。有益效果：设置第二挡流罩，能避免第二旋转叶片在转动时，将外侧的气体进行导流，减少外侧气体对第二旋转叶片导流的影响。进一步，所述透气孔设置在外壳的两端上。有益效果：将透气孔设置在两端上，能方便第一旋转叶片转动时，将外部的气体导入外壳内进行对定子和转子的降温；也能方便第二旋转叶片转动时，将对定子和转子降温后的气体快速的导出外壳内。附图说明图1为本专利技术实施例1的纵向剖视图；图2为图1中A部分的放大图；图3为本专利技术实施例2的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式进一步详细说明：说明书附图中的附图标记包括：驱动轴1、第一旋转叶片11、第二旋转叶片12、驱动杆13、转子2、定子3、导气通道31、导流段311、冷却段312、导出段313、增流环32、导本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速降温的永磁电机，包括从内至外依次设置的驱动轴、转子、定子和外壳，定子固定在外壳内，外壳上设有多个透气孔，驱动轴的前端延伸至外壳外，其特征在于：定子上沿轴向设有多条导气通道，导气通道包括沿远离驱动轴的前端依次设置的导流段、冷却段和导出段，且导流段和导出段均呈锥形；导流段和导出段的小径端与冷却段直径相同，且导流段和导出段的小径端与冷却段连通；驱动轴的前端位于外壳内的部分上还固定有向导流段导气的第一旋转叶片。/n

【技术特征摘要】
1.一种快速降温的永磁电机，包括从内至外依次设置的驱动轴、转子、定子和外壳，定子固定在外壳内，外壳上设有多个透气孔，驱动轴的前端延伸至外壳外，其特征在于：定子上沿轴向设有多条导气通道，导气通道包括沿远离驱动轴的前端依次设置的导流段、冷却段和导出段，且导流段和导出段均呈锥形；导流段和导出段的小径端与冷却段直径相同，且导流段和导出段的小径端与冷却段连通；驱动轴的前端位于外壳内的部分上还固定有向导流段导气的第一旋转叶片。


2.根据权利要求1所述的一种快速降温的永磁电机，其特征在于：所述定子的前端还固定有第一挡流罩，第一挡流罩包裹第一旋转叶片和多条导气通道。


3.根据权利要求2所述的一种快速降温的永磁电机，其特征在于：所述导流段的外圈均设置有环形的增流环，增流环与导流段连通；定子上还设有导流环，导流环包裹多条导气通道，导流环与多个增流环均连通；还包括与导流环连通的加气部。


4.根据权利要求3所述的一种快速降温的永磁电机，其特征在于：所述加气部包括固定在外壳内侧前端的加气桶，加气桶内竖向...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁康有，谭宇航，肖天伦，温慧慧，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50