[发明专利]磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构

说明书

本发明提供一种磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，包括机座、转轴与定子，所述转轴外表面上成型有与转轴呈一体结构的扇叶，所述扇叶凸出于转轴圆柱表面；所述定子与转轴之间存在间隙，所述扇叶位于所述间隙的一侧并能够向所述间隙送风。在转轴旋转工作时，位于所述间隙一侧的扇叶将向所述间隙送风，使得位于间隙处的热空气被吹到间隙另一侧，从而将磁钢所产生的热量及时带走，起到对磁钢降温的作用。

技术领域

本发明涉及一种大功率超高速永磁电机，特别涉及大功率超高速永磁电机内部的磁钢冷却结构。

背景技术

如图1所示，是现有大功率超高速永磁电机的结构原理图，转轴1通过推力轴承2、磁悬浮轴承3以及辅助轴承4与机座5可转动地连接，转轴1外周侧位置的机座5上还固定有定子6，定子6上的绕组通电，可驱动转轴1旋转而输出转矩。

如图2、图3所示，所述转轴1外套有若干个磁钢11，磁钢11之间用隔磁桥12隔开，磁钢11外侧用碳纤维套或非磁性金属套13固定。

随着永磁电机的功率加大，所述转轴1的半径也随之增大，因而磁钢11受到的离心力也呈几何级数地增大，为了防止磁钢11甩出去，所述碳纤维套或非磁性金属套13的厚度也必然要增大，散热能力却下降了。更严重的是，定子6产生的谐波磁场能够穿过碳纤维套或非磁性金属套13，使得磁钢11发热，导致磁钢11因温度太高导致性能下降甚至退磁，功率越大的电机越是如此。

现有大功率超高速永磁电机，普遍配备了外置风机7，用于对电机进行降温，然而由于磁钢11位于转轴1内部，外置风机7并无法将气流吹送到转轴1处，事实上根本冷却不到磁钢11。

实用新型内容

本发明的目的在于，提供一种磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，解决现有技术无法对磁钢进行有效降温的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，包括机座、转轴与定子，其特征在于：

所述转轴外表面上成型有与转轴呈一体结构的扇叶，所述扇叶凸出于转轴圆柱表面；

所述转轴的磁钢安装段与定子之间存在间隙，所述扇叶位于所述间隙的一侧并能够向所述间隙送风。

所述的磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，其中：所述扇叶凸出于转轴圆柱表面3-6mm。

所述的磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，其中：所述扇叶凸出于转轴圆柱表面4-5mm。

所述的磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，其中：所述扇叶长度方向与转轴的轴向呈一定角度倾斜地布置。

所述的磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，其中：所述角度介于23-30度之间。

所述的磁悬浮高速永磁电机的叶片式磁钢冷却结构，其中：在所述机座上设有位于定子外侧并与定子形成热接触的水冷系统。

与现有技术相比较，采用上述技术方案的本发明具有的优点在于：在转轴旋转工作时，位于所述间隙一侧的扇叶将向所述间隙送风，使得位于间隙处的热空气被吹到间隙另一侧，从而将磁钢所产生的热量及时带走，起到对磁钢降温的作用。

此外，由于扇叶与转轴为一体结构，大大增强了扇叶的结构强度，能够减小扇叶脱落而产生的故障率与相应风险，而且扇叶凸出于圆柱表面的高度较低，使其一体成型的成本处于能够被接受的范围内，增加该技术被实际应用的可能性。

附图说明

图1是现有大功率超高速永磁电机的结构原理图；

图2、图3分别是现有大功率超高速永磁电机的转轴平面示意图及其横向剖视图；