气液交织冷却高功率密度电机

摘要

本发明公开了气液交织冷却高功率密度电机，属高功率密度电机领域。该电机的电枢绕组用绝缘套管包裹，采用非金属T型支架支撑和槽楔固定，并形成定子铁心内轴向冷却介质通道。非金属密闭筒、机壳内壁、定子铁心与第一、第二环形密封板包围形成的空间构成定子侧密闭冷却腔。液态冷却介质从液体入流引导管流入定子铁心内轴向冷却介质通道，并经第一至N个滴漏孔垂滴至转子，从液体出流第一引导管和液体出流第二引导管流出，经液体冷却装置冷却。气态冷却介质从气体入流引导管入，从气体介质出口孔流出。不同冷却通道合成一个交织的多维空间冷却系统，有效降低电机工作温升，提高了稳定性，减小因轴向温差引起的不平衡热应力的影响。

主权项

气液交织冷却高功率密度电机，该装置包括：定子、转子及其冷却系统，定子铁心（1）上沿圆周方向均匀分布定子槽（1‑1），槽内嵌放电枢绕组（1‑2）；其特征在于：电枢绕组（1‑2）横截面积小于定子槽（1‑1）的30%～50%；电枢绕组（1‑2）用绝缘套管（1‑3）包裹；包裹电枢绕组（1‑2）的绝缘套管（1‑3）与定子槽楔（1‑4）之间采用非金属T型支架（1‑5）支撑；非金属T型支架（1‑5）的支撑高度范围内的定子槽（1‑1）两侧的内壁面、定子槽楔（1‑4）内侧面和绝缘套管（1‑3）外面形成定子铁心（1）内轴向冷却介质通道；在电机气隙（2）内放置非金属密闭筒（3），非金属密闭筒（3）的外圆面与定子铁心（1）内圆面紧密接触；非金属密闭筒（3）上沿轴向开第一至N个滴漏孔（7‑1、7‑2、…、7‑N）；所述的第一至N个滴漏孔沿轴向均匀分布，其直径与定子槽口宽度相同；在非金属密闭筒（3）内壁上与第一至N个滴漏孔轴对称处开轴向槽（8），轴向槽（8）与非金属密闭筒（3）的一个端面相通，N＞4；非金属密闭筒（3）的两个端面分别与第一、第二环形密封板（4‑1）、（4‑2）的内环面密封连接；第一、第二环形密封板（4‑1）、（4‑2）的外环面分别与机壳（10）内壁密封连接；所述非金属密闭筒（3）上的第一至N个滴漏孔（7‑1、7‑2、…、7‑N）和轴向槽（8）位于竖直相对的方向，轴向槽（8）位于下方且与非金属密闭筒（3）的端面相通的一端位于第二环形密封板（4‑2）侧；非金属密闭筒（3）、机壳（10）内壁、定子铁心（1）与第一、第二环形密封板（4‑1）、（4‑2）包围形成的空间构成定子侧密闭冷却腔；液体入流引导管（5‑1）分别穿过第一端盖（9‑1）上的液体介质入口孔（9‑1‑1）与第一密封板（4‑1）上的液体冷却介质入口孔（4‑1‑1），与第一密封板（4‑1） 密封连接；液体出流第一引导管（5‑2）分别穿过第二端盖（9‑2）上的液体介质出口孔（9‑2‑1）与第二密封板（4‑2）上的液体冷却介质出口孔（4‑2‑1），与第二密封板（4‑2）密封连接；冷却液体从入流第一引导管（5‑1）流入定子侧密闭冷却腔，从液体出流第一引导管（5‑2）流出；液体出流第二引导管（5‑4）为一方管，它的一端穿过第二端盖（9‑2）上的液体介质出口方孔（9‑2‑2）与非金属密闭筒（3）上的轴向槽（8）一端配合，并密封连接固定；冷却液体从入流第一引导管（5‑1）流入定子侧密闭冷却腔，经第一至N个滴漏孔（7‑1、7‑2、7‑3…7‑N）、轴向槽（8），从液体出流第二引导管（5‑4）流出；气体入流引导管（6‑1）的一端穿过第一端盖（9‑1）上的气体介质入口孔（9‑1‑2）与非金属密闭筒（3）内壁相切至转子铁心端面位置；冷却气体从气体入流引导管（6‑1）内流入，经电机气隙（2），从气体介质出口孔（9‑2‑3）流出。