[发明专利]高速永磁电机转子非接触自循环冷却装置

说明书

本发明提出了一种高速永磁电机转子非接触自循环冷却装置，包括进油轮盘、微导管、非接触式收集系统和自循环冷却系统，进油轮盘的前部设有注油管，进油轮盘后部固定在转轴Ⅰ和转子上，进油轮盘后部与微导管相连接，护套内倾斜地设置有若干个微导管，微导管的末端设有非接触式收集系统，非接触式收集系统的下部通过导通管与自循环冷却系统相连接；自循环冷却系统包括自循环动力装置和储油箱。本发明利用转子在高速旋转下强大的离心力使油冷介质在护套内的流通进行降温，不需要额外的动力装置，依靠高速电机自身旋转产生的离心力及自身转轴动力实现油冷介质的循环；采用无旋转密封的非接触式进油和出油方式，规避了转子冷却介质旋转密封难的问题。

技术领域

本发明涉及高速永磁电机自循环转子油冷装置的技术领域，具体涉及一种高速永磁电机转子非接触自循环冷却装置。

背景技术

高速电机由于转速较高，体积小且单位能量密度大，在运行中通常产生较多的热量，高温易造成线路烧毁或永磁体高温失磁，同时转子温升又是限制高速永磁电机容量的关键要素，因此足够有效的散热装置对高速电机非常重要。但目前采用较多的液冷方式多为定子水冷或油冷装置，能够有效减少定子绕组产生的温升，但对转子的降温效果非常有限，且由于转子在运行过程中处于高速旋转状态，采用转子液冷会存在旋转密封不够的问题，可靠性较低。因此通过转子液冷的方式对转子进行降温的措施非常少见，转子温升较大的问题难以得到有效解决。

发明内容

针对现有高速永磁电机液冷方式对转子降温效果不明显，可靠性低的技术问题，本发明提出一种高速永磁电机转子非接触自循环冷却装置，可以实现对高速永磁电机转子的直接冷却，同时规避了转子冷却介质旋转密封难的问题，通过采用非接触式的进油和出油方式，增加了系统的可靠性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种高速永磁电机转子非接触自循环冷却装置，包括进油轮盘、微导管、非接触式收集系统和自循环冷却系统，进油轮盘的前部设有注油管，进油轮盘的后部固定在转轴Ⅰ和转子上，进油轮盘的后部与微导管相连接，护套内倾斜地设置有若干个微导管，微导管的末端设有非接触式收集系统，非接触式收集系统的下部通过导通管与自循环冷却系统相连接；所述自循环冷却系统包括自循环动力装置和储油箱，自循环动力装置设置在转轴Ⅰ的后方，自循环动力装置与储油箱相连接，储油箱内设有散热装置相连接，储油箱通过控流阀与注油管相连接。

所述进油轮盘为空心的圆台，进油轮盘包括进油台面和进油圆盘，进油台面和进油圆盘之间设有侧面；所述转轴Ⅰ通过通孔Ⅰ穿过进油台面的中部，转轴Ⅰ通过第一转轴通孔穿过进油圆盘的中部，进油圆盘固定在转轴Ⅰ上；所述进油台面的中部设有通孔Ⅰ，通孔Ⅰ的直径大于转轴Ⅰ的直径，注油管设置在通孔Ⅰ内。

所述进油圆盘的圆周外部设有与微导管相匹配的小孔，小孔的数量与微导管的数量相同，小孔与微导管相连接。

所述侧面的内侧壁上若干个微型扇叶；所述微型扇叶均匀分布在侧面的内侧壁上，微型扇叶的高度不超过小孔与进油圆盘的外圆周的距离。

所述微导管由刚性材料制成，微导管两侧的端口具有高度差，微导管与进油轮盘相连的一侧端口位置相对较低，微导管的另一侧端口位置较高，微导管在垂直方向上形成一个倾角。

所述非接触式收集系统包括非接触收集圆盘，非接触收集圆盘的中部设有第二转轴通孔，非接触收集圆盘固定在端盖上；所述非接触收集圆盘外圆周上设有收集外沿，非接触收集圆盘和收集外沿之间设有海绵；所述收集外沿的下部向端盖方向倾斜，非接触收集圆盘的底部设有圆孔，圆孔通过导通管与自循环动力装置相连接。

所述导通管为U型导通管，与圆孔相连接的导通管先向下后向上，通过连通器原理形成封闭液面。

所述自循环动力装置包括转轴Ⅱ、永磁体Ⅱ、轴承和叶轮，转轴Ⅱ水平设置在转轴Ⅰ的正后方，转轴Ⅱ设置在轴承内，转轴Ⅱ前部的侧面设有永磁体Ⅱ，转轴Ⅰ的后侧设有与永磁体Ⅱ相耦合的永磁体Ⅲ；转轴Ⅱ后部设有螺旋的叶轮，叶轮位于与导通管连接处的后方。