一种永磁同步牵引电动机的制作方法

本发明涉及牵引电机，尤其涉及一种永磁同步牵引电动机。

背景技术：

1、目前，牵引电机朝着高速化、轻量化的方向发展。随着功率密度的提升，电机小型化导致的散热问题越来越突出，在持续复杂恶劣工况下，定子绕组、轴承发热严重，长期运行将严重影响牵引电机的使用寿命。

2、目前牵引电机常见的冷却方式有三种：自通风冷却、强迫风冷和液冷。其中液冷电机冷却效率最高，但其冷却水路通常敷设在机座上，仅用于冷却定子绕组，无法对轴承进行有效冷却。也有少量将冷却水路同时冷却定子及轴承的案例，但该方式导致机座水路与端盖轴承位置连接的密封结构较为复杂，在牵引电机长期运行过程中存在失效漏液风险。

3、随着永磁电机的小型化、轻量化及高速化发展，采用单一冷却的永磁电机，无法同时冷却定子绕组和轴承，特别对于高速电机，由于轴承转速较高，轴承自身机械摩擦产生的热辐射也较大，使轴承运行温度较高，润滑脂流失，轴承试验寿命降低，将影响列车安全运营。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种永磁同步牵引电动机，能保证散热效率，降低绕组及轴承温升，提高永磁电机长期运行可靠性。

2、本发明的技术方案是：一种永磁同步牵引电动机，包括机壳、通过轴承安装于所述机壳中的电机转子轴、设于所述机壳端部用于固定轴承的轴承外盖、设于所述轴承外盖上用于给所述轴承散热的冷却装置，所述冷却装置包括安装于所述轴承外盖外表面上的散热翅片、及半导体冷却片，所述半导体冷却片同时安装于所述轴承外盖和机壳侧壁中，所述半导体冷却片的一端为吸收热量的冷端，另一端为释放热量的热端，所述热端与散热翅片相接触，所述冷端靠近轴承设置。

3、上述方案中，将轴承及附件的热量导出到外部散热翅片上，再通过风冷将翅片热量散入外部环境中，有效保证了高速永磁电机的轴承温升在合理范围内，保证了散热效率，降低了绕组及轴承温升，提高了永磁电机长期运行可靠性。

4、优选的，所述电机转子轴的两端均设有所述轴承及轴承外盖，每端的所述轴承外盖上均设有一所述冷却装置。两端的冷却装置对称设置。

5、优选的，所述热端上设有穿出机壳外部的引出线。

6、优选的，所述机壳包括两端贯通的筒形结构的机座、及安装于所述机座两端的端盖，所述轴承外盖安装于所述端盖上，所述半导体冷却片设于端盖中。

7、优选的，所述机座内设有呈环形的、能通冷却液体的冷却通道，所述冷却通道沿机座的轴向延伸。

8、优选的，所述电机转子轴上套装有转子，所述转子的外部套装有定子铁心，所述定子铁心上设有定子绕组。

9、优选的，所述散热翅片与轴承外盖之间设有用于调节散热翅片与半导体冷却片之间的压力橡胶垫，使散热翅片的根部与半导体冷却片之间进行热传导。

10、优选的，所述散热翅片外表面上设有的轴流风扇。

11、在一种具体的方案中，所述散热翅片为矩形，矩形的所述散热翅片分设于轴承外盖的两侧，每个所述散热翅片对应设置一个所述半导体冷却片。

12、在另一种具体的方案中，所述散热翅片为圆环形，所述半导体冷却片沿圆环形的散热翅片布设多个。

13、与相关技术相比，本发明的有益效果为：

14、一、采用复合冷却结构，采用液冷冷却定子绕组、半导体冷却片和散热翅片冷却轴承，可有效保证高速永磁电机的轴承温升控制在合理范围内，提升牵引电机绝缘系统、轴承等关键零部件的长期运行可靠性。

15、二、本发明在散热翅片上安装轴流风扇，进一步保证散热效率，降低绕组及轴承温升，提高永磁电机长期运行可靠性。

1.一种永磁同步牵引电动机，包括机壳（1）、通过轴承（3）安装于所述机壳（1）中的电机转子轴（2）、及设于所述机壳（1）端部用于固定轴承（3）的轴承外盖（13），其特征在于，还包括设于所述轴承外盖（13）上用于给所述轴承（3）散热的冷却装置（4），所述冷却装置（4）包括安装于所述轴承外盖（13）外表面上的散热翅片（42）、及半导体冷却片（41），所述半导体冷却片（41）同时安装于所述轴承外盖（13）和机壳（1）侧壁中，所述半导体冷却片（41）的一端为吸收热量的冷端（411），另一端为释放热量的热端（412），所述热端（412）与散热翅片（42）相接触，所述冷端（411）靠近轴承（3）设置。

2.根据权利要求1所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述电机转子轴（2）的两端均设有所述轴承（3）及轴承外盖（13），每端的所述轴承外盖（13）上均设有一所述冷却装置（4）。

3.根据权利要求1所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述热端（412）上设有穿出机壳（1）外部的引出线（43）。

4.根据权利要求1所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述机壳（1）包括两端贯通的筒形结构的机座（11）、及安装于所述机座（11）两端的端盖（12），所述轴承外盖（13）安装于所述端盖（12）上，所述半导体冷却片（41）设于端盖（12）中。

5.根据权利要求4所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述机座（11）内设有呈环形的、能通冷却液体的冷却通道（111），所述冷却通道（111）沿机座（11）的轴向延伸。

6.根据权利要求1所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述电机转子轴（2）上套装有转子（5），所述转子（5）的外部套装有定子铁心（6），所述定子铁心（6）上设有定子绕组（7）。

7.根据权利要求1所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述散热翅片（42）与轴承外盖（13）之间设有用于调节散热翅片（42）与半导体冷却片（41）之间的压力橡胶垫（8），使散热翅片（42）的根部与半导体冷却片（41）之间进行热传导。

8.根据权利要求1所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述散热翅片（42）外表面上设有轴流风扇（9）。

9.根据权利要求1-8任一项所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述散热翅片（42）为矩形，矩形的所述散热翅片（42）分设于轴承外盖（13）的两侧，每个所述散热翅片（42）对应设置一个所述半导体冷却片（41）。

10.根据权利要求1-8任一项所述的永磁同步牵引电动机，其特征在于，所述散热翅片（42）为圆环形，所述半导体冷却片（41）沿圆环形的散热翅片（42）布设多个。