一种大型电机冷却系统的制作方法

本发明涉及一种电机冷却技术领域，尤其涉及一种大型电机冷却系统。

背景技术：

电机在军用，工业和农业等方面用途广阔，是提供动力的主要设备。大型电机转速高，功率大，随之而来的问题是单位体积的损耗大，产生热量大，散热困难。电机永磁体的温升过高会引起永磁体的退磁，所以大型电机的有效冷却尤其重要，是保证电机效率和高可靠性的前提。

我国目前在中小型电机领域，散热效果较好的是双水冷冷却方式。但电机朝着容量大型化方向发展，高效的冷却方式日益受到人们的重视。水冷是一种内冷方式，容易产生水垢沉积堵塞水道，需要定期清理，同时也应该注意经常要换水，以免时间久了随着各种离子的增多而腐蚀电机。(陈彦锡，45kw汽车用水冷电机温度场计算与冷却系统设计[d]，哈尔滨理工大学，2013)

目前，电机水冷装置都在竭尽全力提高水冷装置的冷却效果，忽略了冷却水循环过程中温升的增加及降温，即没有最大限度利用冷却水的循环，从而导致制冷能耗较高和冷却水浪费。(仲金凤，一种电机冷却装置[p]，中国，实用新型专利，cn204928483u，2015)

本发明所述的一种大型电机冷却系统，能提高大型电机的冷却效率，延长电机的寿命。

技术实现要素：

本发明提供一种大型电机冷却系统，利用冷却工艺和电机内部轴向风冷和单螺旋水冷对大型电机进行冷却，强化冷却效果。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种大型电机冷却系统，其特征在于：该冷却系统包括供水装置、水质改善装置、供风装置、电机和水冷装置。所述供水装置包括工业循环水池和水泵；所述水质改善装置包括单向阀、水予过滤器、截止阀、电阻加热器、钠离子交换器和脱气罐；所述供风装置包括鼓风机、调速仪和温度仪；所述电机包括定子轴向风冷通道、单螺旋水冷通道、定子铁芯、永磁体和转子铁芯；所述水冷装置包括冷却器、工业循环水池和水泵。

进一步的，所述的水予过滤器后并联电阻加热器，所述电阻加热器与截止阀相连接。

进一步的，所述的钠离子交换器连接在水予过滤器之后，脱气罐安装在钠离子交换器之后。

进一步的，所述的鼓风机与电机之间连接调速仪，根据温度仪显示的冷却水温度适当调节空气的流速。

进一步的，所述的冷却器的冷却水通过水泵输送，再流入工业循环水池中。

进一步的，所述的电机内轴向空气冷却通道是在定子槽附近留有1/3-3/5槽深的轴向风道。

进一步的，所述的电机内单螺旋水冷通道螺距为9mm，通道截面为长方形，长为8mm，宽为3mm。

本发明的有益效果是，本发明的水质改善装置中水予过滤器初步去除冷却水中粒度大于5微米的固体颗粒；钠离子交换器替换冷却水中游离的钙镁等阳离子，以免产生碳酸盐垢和硫酸盐垢等堵塞水道；脱气罐通过风机的风力来吹脱冷却水中游离的co2，因为水中含有一定量的co2的话，co2和水产生碳酸，会腐蚀电机；电机转子和定子设置了轴向风冷通道和单螺旋水冷通道，风冷和水冷相结合，能更加高效地把电机产生的热量及时带走，保证电机高效长期稳定工作。本系统能实现对大型电机的高效冷却，有效提高电机的传动效率、延长电机的使用寿命。

附图说明

图1为一种大型电机冷却系统图；

图2为电机气、液冷却通道图；

图3为电机气、液冷却通道横截面图；

图4为电机定子单螺旋水冷通道局部放大图。

图中：(1)工业循环水池、(2a、2b)水泵、(3)单向阀、(4)水予过滤器、(5)截止阀、(6)电阻加热器、(7)钠离子交换器、(8)风机、(9)脱气罐、(10)鼓风机、(11)调速仪、(12)电机、(13)温度仪、(14)冷却器、(15)轴向风冷通道、(16)单螺旋水冷通道、(17)定子铁芯、(18)永磁体、(19)转子铁芯。

具体实施方式

下面结合图对本发明作进一步说明：

实施例1，参照图1，冷却水从工业循环水池通过水泵输送到水予过滤器除去冷却水中的固体杂质，提升水质；再经过钠离子交换器替换冷却水中钙镁等离子和经过脱气罐吹脱冷却水中游离的co2进一步改善水质，进入电机通过单螺旋水冷通道进行冷却，再由冷却器降低冷却水的温度，最后再次流入工业循环水池；鼓风机输送冷却风由调速仪调节速度，进入电机内部轴向风冷通道对电机转子进行冷却，最后直接排入空气中；工业循环水池通过水泵输送冷却水进入冷却器，对带走电机热量升温冷却水进行冷却，最后流入工业循环水池中，循环利用。

实施例2，电阻加热器可安装在水予过滤器内而使两者集成为一体。其余和实施例1相同。

实施例3，钠离子交换器和脱气罐可不按图1所示顺序连接，可以交换位置。其余和实施例1相同。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种大型电机冷却系统。主要包括供水装置、水质改善装置、供风装置、电机和水冷装置。所述供水装置包括工业循环水池和水泵；所述水质改善装置包括单向阀、水予过滤器、截止阀、电阻加热器、钠离子交换器、风机和脱气罐；所述供风装置包括鼓风机、调速仪和温度仪；所述电机包括定子轴向风冷通道、单螺旋水冷通道、定子铁芯、永磁体和转子铁芯；所述水冷装置包括冷却器、工业循环水池和水泵。冷却水经过所述水质改善装置后水质得以改善，减小对电机内部腐蚀和避免冷却水气泡过多导致冷却效果下降；冷却电机的水温升高，再经过冷却器降温，循环利用，节约用水。本系统能实现对大型电机高效冷却，有效提高电机传动效率、延长电机寿命。

技术研发人员：张琳;王加佳;肖永昌;柳林;马广权;张锁龙;许伟刚
受保护的技术使用者：常州大学
技术研发日：2017.05.11
技术公布日：2017.08.11