离心压缩机用电机的制作方法_2

文档序号:9566614阅读:来源:国知局
流道21内,从而与转子2进行热交换以对转子2进行冷却。转子2上优选形成有多个第一冷却流道21,以提高换热效率,并进一步降低转子2的温度。
[0040]如图1所示,定子3位于转子2的外侧,定子3固定在壳体1的内周壁上,定子3包括定子铁芯31和设在定子铁芯31上的定子绕组32。具体而言,定子绕组32可以穿过定子铁芯31上的多个定子槽缠绕在定子铁芯31上。
[0041]定子铁芯31与转子2之间具有间隙以限定出第二冷却流道22,第二冷却流道22与至少一个第一冷却流道21连通,由此,与转子2换热后的冷却介质可以进入第二冷却流道22内并与定子3的内周换热,以降低定子3的内周温度,随着转子2的高速旋转,第二冷却流道22内的冷却介质从第二冷却流道22的两端(例如,图1中的左右两端)排出并作用于定子绕组32端部的内周,从而对定子绕组32端部冷却。
[0042]定子铁芯31与壳体1的内壁之间限定出第三冷却流道311,第三冷却流道311与第二冷却流道22连通,第二冷却流道22内的至少部分冷却介质流至第三冷却流道311内,从而第三冷却流道311内的冷却介质可以对定子铁芯31的外周壁进行冷却,且从第三冷却流道311两端流出的冷却介质再作用于两侧的定子绕组32端部的外周,以对定子绕组32端部的外周进行冷却。最终,所有的冷却介质例如气态或气液混合的制冷剂从壳体1底部的回流口 12流出壳体1外。
[0043]由此,按照电机的损耗分布和发热特点,并结合电机所使用材料的耐热耐温能力强弱,根据本发明实施例的离心压缩机用电机100可以实现电机耐热耐温能力最薄弱的部位例如定子绕组32、定子3内圆周和转子2等得到优先冷却,以达到更经济更有效的电机冷却,提升电机的可靠性。
[0044]在有效利用电机的转子2高速运转所产生的离心力的基础之上,通过优化设计的电机定子3和转子2流道,实现冷却电机的制冷剂得到有效分配和“由内到外”的电机冷却循环,进而使得电机的冷却更为有效、均匀,还可减少电机冷却所需的制冷剂量而使得离心制冷(和热泵)压缩机设备的能效得到一定程度的改善和提高。
[0045]壳体1上设有注入管11,注入管11的一端(例如,图1中的右端)穿过注入口伸入壳体1内,注入管11优选与转子2同轴设置,以均匀通入冷却介质,保证电机冷却的均匀性。转子2的非轴伸端(例如,图1中的左端)设有分配件4,分配件4与转子2之间限定出分配腔41,分配腔41与第一冷却流道21连通,其中注入管11的上述一端伸入分配腔41内。由此,冷却介质可以通过注入管11被输送至分配腔41内,并经由分配腔41被送入第一冷却流道21内,以对转子2进行冷却。
[0046]可选地,分配件4的远离转子2的一侧(例如,图1中的左侧)形成有连通孔42,注入管11的上述一端穿过连通孔42伸入分配腔41内,其中,连通孔42的半径小于第一冷却流道21的中心与转子2的中心轴线之间的距离。
[0047]如图1所示,分配件4的右侧敞开,分配件4设在转子2的左端且可随着转子2的转动而旋转,分配腔41与第一冷却流道21的左端连通,具体地,第一冷却流道21在垂直于转轴101的中心轴线的平面上的投影位于分配腔41在垂直于转轴101的中心轴线的平面上的投影内,且第一冷却流道21优选邻近分配腔41的内周壁设置。电机运行时,制冷剂由注入管11进入分配腔41,分配腔41是利用转子2高速旋转时旋转
[0048]半径越大则离心力越大的原理,而将制冷剂强制推送到第一冷却流道21内。
[0049]另外,连通孔42形成在分配件4的左侧,注入管11的外周壁与连通孔42的内周壁不接触,此时连通孔42的横截面积大于注入管11的横截面积,从而当转子2旋转时,注入管11不会随着转子2的旋转而转动。可以理解,连通孔42和注入管11的尺寸可以根据实际要求具体设计,本发明对此不作特殊限定。进一步地,如图1和图2所示,转子2的右端也可以设有分配件4,该分配件4的两端均敞开,且该分配件4与第一冷却流道21的右端连通。
[0050]参照图1,离心压缩机用电机100进一步包括:至少一个第一离心叶片5和至少一个第二离心叶片6。其中,至少一个第一离心叶片5设在分配件4的远离转子2的一侧(例如,图1中的左侧),优选地,第一离心叶片5为多个,且多个第一离心叶片5沿转子2的周向均匀分布。由此,从电机定转子间隙(即第二冷却流道22)左侧排出的制冷剂和从分配腔41喷溅出来的制冷剂再经多个第一离心叶片5的离心泵送作用下,高速作用于电机的定子绕组32左端部的内周,从而对定子绕组32左端部的内周进行冷却。
[0051]至少一个第二离心叶片6设在转子2的远离分配件4的一端(例如,图1中的右端)。参照图1并结合图2,至少一个第二离心叶片6设在转子2右端的分配件4的右侧。优选地,第二离心叶片6为多个,且多个第二离心叶片6沿转子2的周向均匀分布,这样从第一冷却流道21右端流出的制冷剂进入转子2右端的分配件4的分配腔41内,然后经过多个第二离心叶片6的离心泵送作用下,高速作用于定子绕组32右端部的内周,从而对定子绕组32右端部的内周进行冷却。
[0052]如图1和图2所示,第二冷却流道22与至少一个第一冷却流道21通过第四冷却流道23连通,第四冷却流道23形成在转子2上且贯穿转子2的外周壁。例如,第四冷却流道23的内端与第一冷却流道21连通,第四冷却流道23的外端贯穿转子2的外周壁,从而流入第一冷却流道21内的冷却介质例如液态制冷剂可以流经第四冷却流道23进入第二冷却流道22。这里,需要说明的是,方向“内”指的是朝向壳体1的中心的方向,其相反方向被定义为“外”,即远离壳体1中心的方向。
[0053]根据本发明的一个优选实施例,如图2-图6所示,第一冷却流道21和第四冷却流道23分别为多个,且多个第一冷却流道21与多个第四冷却流道23对应。其中,需要说明的是,“多个第一冷却流道21与多个第四冷却流道23对应”至少包括以下两种情况:第一、当第一冷却流道21与第四冷却流道23的数量相等时,多个第一冷却流道21与多个第四冷却流道23 —一对应,也就是说,各个第四冷却流道23单独与某个第一冷却流道21连通,不得一个第一冷却流道21与多个第四冷却流道23连通,以避免第四冷却流道23的分流而影响电机冷却;第二、当第一冷却流道21的数量大于第四冷却流道23的数量时,多个第四冷却流道23分别对应一个第一冷却流道21,且多个第四冷却流道23与与其对应的第一冷却流道21同样满足对应的关系。
[0054]具体而言,多个第一冷却流道21可以沿转子2的周向均匀分布,多个第四冷却流道23可以分别沿转子2的周向和轴向彼此间隔开。参照图2-图6,第一冷却流道21的个数为十六个,这十六个第一冷却流道21均位于转子2的邻近其中心轴线的一侧且在转子2的周向上均匀排布,此时每相邻的两个第一冷却流道21之间的夹角为22.5°。在图3中所示的A-A截面上具有两个第四冷却流道23,且这两个第四冷却流道23沿转子2的径向相对,在图4中所示的B-B截面上具有两个第四冷却流道23,且这两个第四冷却流道23同样沿转子2的径向相对,但这两个第四冷却流道23相对于图3中的两个第四冷却流道23沿逆时针方向偏离45°夹角,同样地,在图5和图6中所示的C-C以及D-D截面上分别具有两个第四冷却流道23,每个截面上的两个第四冷却流道23均沿转子2的径向相对,且相对于前一个截面上的两个第四冷却流道23沿逆时针方向偏离45°夹角。可以理解,第一冷却流道21和第二冷却流道22的个数以及布置方式等可以根据实际要求具体设计,以使电机达到更好的冷却效果。
[0055]由此,与第四冷却流道23连通的第一冷却流道21中的制冷剂可以进入转子2和定子3之间的间隙以对转子2的外周壁和定子3的内周壁进行冷却,而未与第四冷却流道23连通的第一冷却流道21内的制冷剂在对转子2进行冷却后从第一冷却流道21的两端流出,随着转子2的旋转,从而对定子绕组32的端部的内周进行冷却。
[0056]进一步地,第三冷却流道311与第二冷却流道22通过第五冷却流
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