[发明专利]一种削弱高速永磁进液电机气隙流体泰勒涡效应的结构

说明书

本发明提供了一种削弱高速永磁进液电机气隙流体泰勒涡效应的结构，包括转子护套和开设在转子护套上的单条或多条导流槽；所述导流槽为等螺距螺旋形或变螺距螺旋形；本发明通过在护套外表面上周向开设单条或多条螺旋形导流槽，提高转子与定子间气隙处流体的导通能力，削弱永磁电机在高转速下气隙处流体产生的泰勒涡效应，解决了高速永磁电机内置一体化系统供油的难题，增强了气隙流体与电机转子的热量交换，加速转子的散热冷却。

技术领域

本发明涉及一种削弱高速永磁进液电机气隙流体泰勒涡效应的结构，属于电气工程技术领域，应用于高速永磁电机。

背景技术

近年来随着武器装备的快速发展，快速远程装备的需求日益增长，高速永磁同步电机在武器装备中的应用成为研究热点。例如，涡轮基冲压组合发动机、高超声速武器、先进辅助动力装置、燃气涡轮发动机等国家前沿型号，均对高速永磁同步电机、高速永磁同步发电机提出了更高的要求与需求。

内置一体化高速发电机与发动机深度集成，具备高效轻质、高功率密度、高可靠性等优点，是当代发动机动力系统领域的重要发展方向之一。随着转速及功率的不断提升，高速发电机需要对轴承润滑、定转子油冷，油液在电机内累积包覆转子，转子在高速旋转时带动气隙处流体流动，因电机气隙小而转子转速高，然而，高速电机的高功率密度和高转速特性决定了永磁同步电机运行气隙处直径小、宽度窄、长径比大，这些特征促使高速转子在运转时会搅动气隙处流体流动产生湍流现象，形成更大的流动阻力，流体力学中将这种流体的流动状态称为泰勒库特流。为了保证流经气隙处的流体流量不变，就必须增加气隙进出口的压力差，这样就提高了内置一体化系统供油的难度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种削弱高速永磁进液电机气隙流体泰勒涡效应的结构，该削弱高速永磁进液电机气隙流体泰勒涡效应的结构增强转子与定子气隙间流体的导通能力，削弱永磁电机在高转速下气隙处流体产生的泰勒涡效应，确保随着转子转速的增加，气隙处的流体流量不变，同时降低气隙流体前后压差，降低发动机系统对流体的升压要求。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种削弱高速永磁进液电机气隙流体泰勒涡效应的结构，包括转子护套和开设在转子护套上的单条或多条导流槽；所述导流槽为等螺距螺旋形或变螺距螺旋形；

对于中高速永磁电机，可选择等螺距螺旋形的导流槽，导流槽与定子间形成多个容积不变的密封腔，随着转子高速旋转，密封腔沿转子轴向匀速运动，将气隙间流体由转子护套一端等容输送至另一端；

对于高速永磁电机，可选择变螺距螺旋形的导流槽，从流体入口至出口，导流槽与定子间形成多个容积逐渐减小的密封腔，随着转子高速旋转，密封腔沿转子轴向匀速运动，将气隙间流体由转子护套一端压缩输送至另一端。

变螺距螺旋形的导流槽的螺距值，由流体入口至出口逐渐减小。

等螺距螺旋形的导流槽的螺距值为常量。

导流槽的横截面为圆形截面或矩形截面。

本发明的有益效果在于：通过在护套外表面上周向开设单条或多条螺旋形导流槽，提高转子与定子间气隙处流体的导通能力，削弱永磁电机在高转速下气隙处流体产生的泰勒涡效应，解决了高速永磁电机内置一体化系统供油的难题，增强了气隙流体与电机转子的热量交换，加速转子的散热冷却。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是等螺距螺旋形的导流槽结构示意图；

图3是变螺距螺旋形的导流槽结构示意图；

图中：1-转子护套，2-导流槽，3-定子，4-密封腔。

具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。