一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构制造技术

本发明专利技术公开了一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，基于转子斜槽概念，改变传统直导热槽机械结构，通过斜导热槽在转子上的开设，进一步改变潜水电机工作运行时流体的流动特性，等效提高对流散热系数，降低对流热阻。阻。阻。

【技术实现步骤摘要】
一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构


[0001]本专利技术涉及电机
，尤其涉及一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构。

技术介绍

[0002]电能生产、传输、使用不断发展，电机在现代社会各行业和部门中占据着重要地位。其中，潜水电机是为在水下使用专门开发的电动机，与泵直接相联，并在水中运转。该电机为各种类型潜水泵配套，与泵构成一体，长期潜入各种水质的污水中运行，起到抢险救灾作用。潜水电机作为一种机电能量转换机构，在机电能量转换过程中不可避免产生损耗，损耗最终绝大部分变成热量，使电机各部分温度升高，而电机的温升与电机绝缘和电机使用寿命及部分工作性能相关，因此有效降低潜水电机温升对提高电机的耐久性和工作效益具有重要意义。
[0003]从文献检索来看，目前关于降低潜水电机温升的相关研究较少，其中，中国矿业大学(北京)的张世斌博士探究了不同水流速度下潜水电机温升的相关问题，合肥工业大学的鲍晓华教授提出了一种改进型定子压板以降低端部损耗与温升的结构，合肥工业大学的盛海军针对湿式潜水电机水磨耗进行了相关研究进而对温升状况做了部分分析。
[0004]上述及相关类似研究均为通过对流体的流动速度及带来的相关影响进行分析或添加新的机械结构以达到降低电机温升的目的，忽略了从散热系数角度出发，以结构的改变来等效增大散热系数，实现降低电机温升的目的。

技术实现思路

[0005]专利技术的目的就在于为了解决上述问题，在现在主流通过调整电机机械结构和相关电磁方案的背景下，提出了一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，立足现有转子轴向斜槽的概念，充分考虑机械制造上的可实施性，通过进一步打乱潜水电机运行时导热槽流体的流动特性，等效提高流体与潜水电机转子传导散热的等效系数，进而达到降低等效热阻和电机转子温升，改善温度分布的效果，提高绝缘和电机的使用寿命。
[0006]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0007]一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，该结构适应的潜水电机可以为冲水式、充油式和干式三种，该结构包括转子、转轴和导条，其中：
[0008]与现有技术相同，转子同轴固定在转轴上；
[0009]转子上开有转子槽，转子槽内设有导条，转子槽设有多个且多个转子槽沿转子周向分布，每个转子槽内均设有导条；
[0010]转子上还开有导热斜槽，与现有技术中直式的导热槽的不同之处在于，导热斜槽相对转子轴线倾斜，导热槽设有多个，且多个导热槽沿转子周向均匀分布。
[0011]作为本专利技术进一步优化的方案，所述转子槽为相对转子轴线倾斜的斜槽。
[0012]为了进一步增大降温效果，作为本专利技术进一步优化的方案，所述导热斜槽相对转
子轴线倾斜的角度与转子槽相对转子轴线倾斜的角度相同。
[0013]为了进一步增大降温效果，作为本专利技术进一步优化的方案，导热斜槽相对转子槽靠近转子轴线。
[0014]为了进一步增大降温效果，作为本专利技术进一步优化的方案，导热斜槽的横截面为圆形。
[0015]为了进一步增大降温效果，作为本专利技术进一步优化的方案，导热斜槽的横截面面积大于转子槽的横截面面积。
[0016]为了便于该转子的加工，并便于导热斜槽结构的加工，作为本专利技术进一步优化的方案，转子为多块硅钢片铁芯叠压制成，在硅钢片铁芯上冲压出转子导热通孔，多个硅钢片铁芯叠压后多个导热通孔连通形成导热斜槽，。
[0017]作为本专利技术进一步优化的方案，导热斜槽内有流动的降温介质。
[0018]在一些实施例中具体的，降温介质为水、空气或油，流动的水、空气或油更有益于对电机转子进行降温。
[0019]与现有技术相同，导条为铝或铜制成。
[0020]根据电机内热理论，电机运行时便会产生损耗，这些损耗大部分都将以热的形式散出，使电机各部分温度升高。结合等效热路法计算温升的相关理论，当电机产生的损耗即热量一定时，即热流量一定时，若能有效降低热阻，电机温升将会降低。其中热阻包括传导热阻和对流热阻。本专利技术依据牛顿散热定律，其中为热流密度，为散热系数，采用斜导热槽可以有效接触流体与导热槽的接触水平，达到等效提高流体吹拂效率系数, 提高散热系数，降低对流热阻的目的，有效降低并潜水电机运行时各部温升，提高电机绝缘和使用寿命，改善电机相关工作性能。
[0021]本专利技术创新性的以提高散热系数为目的，以机械结构的调整出发，在现有转子轴向斜槽基础上，根据可行的机械工艺，在传统直式导热槽的基础上，创新性提出一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，进一步打乱潜水电机运行时流体在导热槽中的运动方式，等效提高流体表面与转子表面的导热系数，达到降低等效热阻和电机转子温升，改善转子温度分布的目的，有效提高了潜水电机绝缘和电机本身的使用寿命，改善相关工作性能。同时，对于传统直导热槽结构，若潜水电机转子采用斜槽转子，将增大加工的复杂性，而采用斜导热槽结构，可以在实现斜槽转子的同时，完成斜导热槽结构的构建，加工更加方便便捷。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]1)通过进一步打乱流体在水道中的流动，等效提高电机转子水道与流体的导热系数，以达到降低潜水电机转子温升、改善其温度分布的效果；
[0024]2)立足于现有转子轴向斜槽的概念提出的斜通风道结构，确保了机械制造工艺的可实施性，并且可以进一步在具有斜槽转子结构的电机中使用，在转子斜槽具有的优异性能的同时，降低电机转子温升，并相对于直槽时此结构的使用，降低了工艺的复杂度；
[0025]3)本专利技术提出的一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，其导热槽内流过的流体可包括水、油、空气在内的多种常见导热流体，具有普适性。
[0026]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0027]图1为本专利技术结构示意图；
[0028]图2为本专利技术正常运行时，导热斜槽中流体流过时温度的传导示意图；
[0029]图3是采用直导热槽时潜水电机转子部分温升仿真结果一端面45度轴测示意图；
[0030]图4是采用直导热槽时潜水电机转子部分温升仿真结果另一端面45度轴测示意图；
[0031]图5是采用斜导热槽时潜水电机转子部分温升仿真结果一端面45度轴测示意图；
[0032]图6是采用斜导热槽时潜水电机转子部分温升仿真结果另一端面45度轴测示意图。
[0033]图中标号：1转轴，2转子，3导条，20转子槽，21热斜槽。
具体实施方式
[0034]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解对本专利技术的限制。
[0035]需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，其特征在于：包括转轴、转子和导条，其中：转子同轴固定在转轴上；转子上开有转子槽，转子槽内设有导条，转子槽设有多个且多个转子槽沿转子周向分布；转子上还开有导热斜槽，导热斜槽相对转子轴线倾斜，导热槽设有多个，且多个导热槽沿转子周向分布。2.根据权力要求1所述的采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，其特征在于，所述转子槽为相对转子轴线倾斜的斜槽。3.根据权力要求2所述的采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，其特征在于，所述导热斜槽相对转子轴线倾斜的角度与转子槽相对转子轴线倾斜的角度相同。4.根据权力要求1所述的采用斜导热槽降低潜水电机转子温升的结构，其特征在于，导热斜槽相对转子槽靠近转子轴线...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍晓华，刘志远，王庆龙，刘菁琪，丘静茹，张泊墉，朱昱冠，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：