【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电机冷却，特别涉及一种利用液氢冷却电机的结构。
技术介绍
1、永磁电机具有高效节能、功率密度大、结构简单、安全可靠、维护简单以及工况适应强等全方位性能指标优势。以永磁电机替代传统电机，实现电机技术升级换代将成为必然选择。随着电机功率密度增加，电机的发热量提高，传统的散热方式无法满足其散热需求，导致电机热量的累积和温度升高，对电机的性能、效率和寿命产生不利影响。液氢具有温度极低、复温冷量大及流动性强等特点，作为冷却工质冷却电机，满足永磁电机功率提升的散热需求。因此开发一套以液氢为冷却工质的电机冷却结构，可有效帮助永磁电机的功率及性能提升。
2、现阶段电机散热主要方式主要有以下几种：风冷散热、水冷散热及油冷散热。这些冷却方式散热效率有限，无法满足大功率永磁电机的散热需求。而运用液氢/低温氢气作为冷却介质，具有温度低，密度小，比热容高及流动性强的特点，且低温氢气冷却电机复温后，可作为清洁能源供后端设备使用。
3、cn112564452a公开了一种采用液氢喷雾冷却的全超导爪极电机，其公开了包括转子结构、定子结构、真空隔热结构、超导电枢绕组、超导励磁绕组、液氢喷雾冷却结构和轴向双通道磁通回路。该系统采用液氢喷洒方式对电机进行冷却，需要增加液氢喷洒及回收系统，系统组装及维护较为复杂，此外该系统使用液氢直接喷洒至电机内部进行散热，而液氢的极低温易造成电机绕组绝缘段失效，存在一定损坏电机的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中的风冷散热、
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用液氢冷却电机的结构，该结构设置在电机外部，其包括：设置在电机外侧的冷却组件，冷却组件通过电机外周侧壁对电机进行冷却，冷却组件内设置有换热腔室，换热腔室内形成有供液氢和氢气流动的流道，冷却部件上设置有与换热器腔室连通的液氢入口和氢气出口，液氢入口设置在流道的一侧，氢气出口设置在与液氢入口相对的流道的另一侧。
3、进一步，冷却组件为空心柱状结构，电机套设在冷却组件中。
4、进一步，冷却组件包括第一冷却部件和与第一冷却部件可拆卸连接的第二冷却部件，第一冷却部件和第二冷却部件共同构成空心圆柱状结构。
5、进一步，第一冷却部件和第二冷却部件内均设置有换热腔室，换热腔室均沿电机周向延伸。
6、进一步，第一冷却部件包括内部设置有换热腔室的第一壳体，与第一壳体换热腔室连通的第一液氢入口管道和第一氢气出口管道，第一液氢入口管道设置在第一壳体流道的一侧，第一氢气出口管道设置在与第一液氢入口管道相对的流道的另一侧。
7、进一步，第二冷却部件包括内部设置有换热腔室的第二壳体，与第二壳体换热腔室连通的第二液氢入口管道和第二氢气出口管道，第二液氢入口管道设置在第二壳体流道的一侧，第二氢气出口管道设置在与第二液氢入口管道相对的流道的另一侧。
8、进一步，第一液氢入口管道与第二液氢入口管道中心对称设置，第一氢气出口管道与第二氢气出口管道中心对称设置，以提升冷却组件温度的均匀性。
9、进一步，换热腔室内设置有若干个流道挡板，以使换热腔室内形成弓形的流道结构，液氢进入冷却部件后，在换热腔室内流动时顺着流道挡板所建立的流道结构进行流动。
10、进一步，换热腔室靠近电机的腔壁上还设置有若干个换热翅片。
11、进一步，第一氢气出口管道的管径大于第一液氢入口管道的管径，第二氢气出口管道的管径大于第二液氢入口管道的管径。
12、由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果为：冷却组件设置在电机外部，安装及维护简单，通过电机外周侧壁对电机进行冷却，可以避免液氢直接接触电机内部绕组，避免绕组因低温而失效的问题。
13、
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1.一种利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，该结构设置在电机外部，包括设置在电机外侧的冷却组件，冷却组件通过电机外周侧壁对电机进行冷却，冷却组件内设置有换热腔室，换热腔室内形成有供液氢和氢气流动的流道，冷却部件上设置有与换热器腔室连通的液氢入口和氢气出口，液氢入口设置在流道的一侧，氢气出口设置在与液氢入口相对的流道的另一侧。
2.根据权利要求1所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，冷却组件为空心柱状结构，电机套设在冷却组件中。
3.根据权利要求2所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，冷却组件包括第一冷却部件和与第一冷却部件可拆卸连接的第二冷却部件，第一冷却部件和第二冷却部件共同构成空心圆柱状结构。
4.根据权利要求3所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第一冷却部件和第二冷却部件内均设置有换热腔室，换热腔室均沿电机周向延伸。
5.根据权利要求4所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第一冷却部件包括内部设置有换热腔室的第一壳体，与第一壳体换热腔室连通的第一液氢入口管道和第一氢气出口管道，第一液氢入口管道设置在第一壳体流
6.根据权利要求5所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第二冷却部件包括内部设置有换热腔室的第二壳体，与第二壳体换热腔室连通的第二液氢入口管道和第二氢气出口管道，第二液氢入口管道设置在第二壳体流道的一侧，第二氢气出口管道设置在与第二液氢入口管道相对的流道的另一侧。
7.根据权利要求6所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第一液氢入口管道与第二液氢入口管道中心对称设置，第一氢气出口管道与第二氢气出口管道中心对称设置，以提升冷却组件温度的均匀性。
8.根据权利要求4所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，换热腔室内设置有若干个流道挡板，以使换热腔室内形成弓形的流道结构，液氢进入冷却部件后，在换热腔室内流动时顺着流道挡板所建立的流道结构进行流动。
9.根据权利要求8所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，换热腔室靠近电机的腔壁上还设置有若干个换热翅片。
10.根据权利要求6所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第一氢气出口管道的管径大于第一液氢入口管道的管径，第二氢气出口管道的管径大于第二液氢入口管道的管径。
...【技术特征摘要】
1.一种利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，该结构设置在电机外部，包括设置在电机外侧的冷却组件，冷却组件通过电机外周侧壁对电机进行冷却，冷却组件内设置有换热腔室，换热腔室内形成有供液氢和氢气流动的流道，冷却部件上设置有与换热器腔室连通的液氢入口和氢气出口，液氢入口设置在流道的一侧，氢气出口设置在与液氢入口相对的流道的另一侧。
2.根据权利要求1所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，冷却组件为空心柱状结构，电机套设在冷却组件中。
3.根据权利要求2所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，冷却组件包括第一冷却部件和与第一冷却部件可拆卸连接的第二冷却部件，第一冷却部件和第二冷却部件共同构成空心圆柱状结构。
4.根据权利要求3所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第一冷却部件和第二冷却部件内均设置有换热腔室，换热腔室均沿电机周向延伸。
5.根据权利要求4所述的利用液氢冷却电机的结构，其特征在于，第一冷却部件包括内部设置有换热腔室的第一壳体，与第一壳体换热腔室连通的第一液氢入口管道和第一氢气出口管道，第一液氢入口管道设置在第一壳体流道的一侧，第一氢气出口管道设置在与第...
【专利技术属性】
技术研发人员：张嘉毅，阳辉林，张峰，黄桂朝，王倩，
申请(专利权)人：中山先进低温技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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