[发明专利]一种双转子定子无轭模块化轴向电机的混合冷却系统

说明书

本发明公开一种双转子定子无轭模块化轴向电机的混合冷却系统，所述双转子定子无轭模块化轴向电机包括机壳、定子电枢和两个电机转子，定子电枢包括无轭部定子铁芯和绕组，绕组绕制于无轭部定子铁芯上，无轭部定子铁芯通过铝合金支架固定于机壳；两个电机转子的结构相同，两个电机转子通过主轴连接在一起；所述机壳内嵌有若干呈S型的水道，所有水道同向均匀分布于机壳内，且其出口均与水流管道连接；所述主轴为空心轴，热管位于主轴内，且热管的冷凝端插入水流管道中；机壳的空腔内部充满氦气，且机壳内侧设有若干肋片。此种混合冷却系统可改善轴向电机的温度分布，提高电机的冷却性能。

技术领域

本发明属于电机领域，特别涉及一种双转子定子无轭模块化轴向电机的混合冷却系统。

背景技术

近年来，随着数控机床、工业机器人、机械手、电动助力车、计算机及其外围设备等高科技产品的兴起及特殊应用如雷达、卫星天线等跟踪系统的需要，对伺服驱动电机提出了更高的性能指标和薄型安装结构的要求。同时随着人们生活水平的不断提高，尤其是对家用电器小型化、薄型化、低噪声的呼声愈来愈高，对电机的结构和体积也都提出了新的要求。

为了满足工业和人们生活等需要，具有高性能指标的盘式永磁电机应运而生。它结合了永磁电机和盘式电机的优点,该类电机具有永磁电机的结构简单、运行可靠，体积小、质量轻，损耗小、效率高等优点也同时具有盘式电机的轴向尺寸短，硅钢片利用率高，转动惯量小，功率密度高等优势。因此,盘式永磁电机以其本身的诸多优势在国内外迅速地得到了广泛地应用。

在盘式电机中，双转子定子无轭模块化轴向电机由于取消了定子轭部，更进一步的减轻了电机的重量，提高电机的功率密度，因而越来越受到青睐。但是，其特殊的结构也导致了散热的困难。因此，如何在保证安全性的同时，提高电机的散热性能，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种双转子定子无轭模块化轴向电机的混合冷却系统，其可改善轴向电机的温度分布，提高电机的冷却性能。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种双转子定子无轭模块化轴向电机的混合冷却系统，所述双转子定子无轭模块化轴向电机包括机壳、定子电枢和两个电机转子，定子电枢包括无轭部定子铁芯和绕组，绕组绕制于无轭部定子铁芯上，无轭部定子铁芯通过铝合金支架固定于机壳；两个电机转子的结构相同，均包括永磁体、转子铁芯和铝合金套筒，两个电机转子通过主轴连接在一起；所述机壳内嵌有若干呈S型的水道，所有水道同向均匀分布于机壳内，且其出口均与水流管道连接；所述主轴为空心轴，热管位于主轴内，且热管的冷凝端插入水流管道中；机壳的空腔内部充满氦气，且机壳内侧设有若干肋片。

上述肋片与机壳一体成型，或采用高导热材料单独制作后固定于机壳内侧。

上述肋片的宽度δ和厚度H具有以下关系式：

其中，h为制作肋片的材料的导热系数，λ为肋片表面复合传热系数。

上述肋片为条状结构，所有肋片均与机壳的轴向平行。

上述肋片为环状结构，固定于机壳的内壁，并与机壳的轴向垂直。

采用上述方案后，本发明利用氦气、热管的特性，一方面改进了水道结构，增加肋片，充入氦气，增强换热，另一方面在轴内增加了热管对转子进行散热，热管导出的热量通过水道出口进行传出，从而改善轴向电机的温度分布，提高电机的冷却性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是“S”型并联水道的结构示意图，图中箭头表征了进水口出水口方向，热管的凝结段插入临近水道出口的环形管中；

图3是机壳内表面肋片的结构示意图；