一种用于检验电机水冷效果的装置及方法

专利2025-10-19  1


本发明涉及电机测试,具体涉及一种用于检验电机水冷效果的装置及方法。


背景技术:

1、在电机的运行过程中需高温是不可避免的,水道冷却是一种冷却效果优良、结构成熟可靠、工艺成熟、产生噪声小的冷却方案,目前已经成为电机冷却的主流选择。

2、在电机不同水道冷却效果的测试过程中,制作完整的机壳封装价格昂贵,每次测试过程复杂,需要安装完整的电机结构。

3、在整机温升测试的情况下无法实时观测电机情况,对电机定子与转子温度测量与温升对电机运行情况的影响不能实时判断。

4、在对电机冷却水道性能测试的过程中,冷却水量、水流流速、及水道样式、宽度等因素对冷却性能都有较大的影响,传统检测方法难以综合各种影响因素。


技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有的技术中的上述不足,提供一种用于检验电机水冷效果的装置及方法,以解决常见电机水道测试过程中无法兼容多种水道壳体;测试价格昂贵;电机及冷却系统运行状况难以实时观察;测试过程繁琐等问题。

2、本发明的技术方案如下:

3、一种用于检验电机水冷效果的装置,包括测试底座及设置在测试底座上的测试装置,所述测试装置包括被测电机、水冷循环系统、磁粉制动器;所述被测电机两侧分别设有电机支撑架,所述被测电机架设在两电机支撑架之间,且与测试底座之间留有间隙;所述水冷循环系统设置在被测电机一侧,且所述水冷循环系统与被测电机外侧的水道壳体管路连接;所述磁粉制动器设置在被测电机的另一侧,所述磁粉制动器与被测电机之间设有扭矩传感器,所述被测电机与扭矩传感器以及磁粉制动器与扭矩传感器之间分别传动连接。

4、进一步的,所述电机支撑架包括电机支撑底座、电机支撑梁及定转子支撑架;所述电机支撑底座固定设置在测试底座上,所述电机支撑梁固定设置在电机支撑底座侧部,所述电机支撑梁上设有定转子支撑架套合孔,所述定转子支撑架配合设置在定转子支撑架套合孔内,并与电机支撑梁固定连接。

5、进一步的,所述定转子支撑架上设有水道机壳支撑框架,并开设有转轴通孔、轴承套合孔;所述被测电机的转轴通过轴承与定转子支撑架承接,且转轴穿过转轴通孔,所述水道机壳支撑框架与水道机壳紧贴设置。

6、进一步的,所述水冷循坏系统包括水箱、水泵及循环水道;所述水箱内设有水泵,水箱上有两个孔,一个作为水箱出水口,另一个作为水箱入水口,所述水箱出水口连接水道壳体上的水道入水口,水道壳体的水道出水口连接水箱入水口,进而实现水冷循环;所述循环水道包括水管、l型弯头及管箍,所述水箱及水道壳体通过l型弯头连接水管,并通过管箍与水管紧固。

7、进一步的,一种用于检验电机水冷效果的装置,还包括流量计,所述流量计设置在水道入水口处,通过检测水道入口流量调整水泵工作状态,以此达到所需求的循环水量。

8、进一步的,所述被测电机的定子轴向设有一组温度传感器,通过温度传感器向上位机传送数据,实时检测被测电机温升。

9、进一步的,所述测试底座包括横向长支架、纵向短支架及滑轮,所述纵向短支架垂直设置在横向长支架两端部位置处,且两支架间直角接触部分通过直角角撑与螺栓固定,所述滑轮沿横向长支架轴向设置多个,所述横向长支架及纵向短支架的四面分别开设有t型槽,并在t型槽内设置t型螺母与测试装置连接。

10、进一步的,所述水箱顶部开有观察方孔,用于观察水量与测量进出口水温度。

11、进一步的,一种用于检验电机水冷效果的装置的检验方法,首先通过预期温升计算可以得到所需耗散热量;然后使用上位机通过采样出入水口温度与流道截面积等参数得到水道吸收热量;再通过热量平衡公式判断水道吸热量是否大于耗散量;以此初步验证水道是否满足要求;最后通过温度传感器采点的方式验证水道冷却效果是否满足预期要求。

12、本发明的有益效果如下:

13、1)被测电机留有架空高度,且电机支撑架的设计可以兼容多种厚度的水道壳体,缩减测试成本,测试效果对比也更加明显。

14、2)测试水道效果时无需完整的封装壳体,只需水道部分壳体,测试安装过程快捷,极大的节约测试成本,缩短水道效果测试周期,具由较强的实用性。

15、3)水道冷却系统与被测电机设有明显的观察口,可以实时观测冷却系统与电机运行状况,可以更好的监测冷却效果数据。

16、4)通过流量计、温度传感器与上位机等,可以综合各个方面对冷却效果的影响因素,能够更加准确的调整水道样式、截面流量等参数以优化冷却效果。



技术特征:

1.一种用于检验电机水冷效果的装置,包括测试底座、设置在测试底座上的测试装置,其特征在于,所述测试装置包括被测电机、水冷循环系统、磁粉制动器;所述被测电机两侧分别设有电机支撑架,所述被测电机架设在两电机支撑架之间,且与测试底座之间留有间隙;所述水冷循环系统设置在被测电机一侧,且所述水冷循环系统与被测电机外侧的水道壳体管路连接;所述磁粉制动器设置在被测电机的另一侧,所述磁粉制动器与被测电机之间设有扭矩传感器,所述被测电机与扭矩传感器以及磁粉制动器与扭矩传感器之间分别传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,其特征在于,所述电机支撑架包括电机支撑底座、电机支撑梁及定转子支撑架;所述电机支撑底座固定设置在测试底座上,所述电机支撑梁固定设置在电机支撑底座侧部,所述电机支撑梁上设有定转子支撑架套合孔,所述定转子支撑架配合设置在定转子支撑架套合孔内,并与电机支撑梁固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,其特征在于,所述定转子支撑架上设有水道机壳支撑框架,并开设有转轴通孔、轴承套合孔;所述被测电机的转轴通过轴承与定转子支撑架承接,且转轴穿过转轴通孔,所述水道机壳支撑框架与水道机壳紧贴设置。

4.根据权利要求1所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,其特征在于,所述水冷循坏系统包括水箱、水泵及循环水道;所述水箱内设有水泵,水箱上有两个孔,一个作为水箱出水口,另一个作为水箱入水口,所述水箱出水口连接水道壳体上的水道入水口,水道壳体的水道出水口连接水箱入水口,进而实现水冷循环;所述循环水道包括水管、l型弯头及管箍,所述水箱及水道壳体通过l型弯头连接水管,并通过管箍与水管紧固。

5.根据权利要求4所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,其特征在于,还包括流量计,所述流量计设置在水道入水口处,通过检测水道入口流量调整水泵工作状态,以此达到所需求的循环水量。

6.根据权利要求1所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,其特征在于,所述被测电机的定子轴向设有一组温度传感器通过温度传感器向上位机传送数据,实时检测被测电机温升。

7.根据权利要求1所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,其特征在于,所述测试底座包括横向长支架、纵向短支架及滑轮,所述纵向短支架垂直设置在横向长支架两端部位置处,且两支架间直角接触部分通过直角角撑与螺栓固定,所述滑轮沿横向长支架轴向设置多个,所述横向长支架及纵向短支架的四面分别开设有t型槽,并在t型槽内设置t型螺母与测试装置连接。

8.根据权利要求4所述的一种用于检验电机水冷效果的装置,所述水箱顶部开有观察方孔,用于观察水量与测量进出口水温度。

9.一种基于权利要求1-8任一所述的装置的检验方法,其特征在于:包括如下步骤:


技术总结
本发明公开了一种用于检验电机水冷效果的装置及方法,包括测试底座、设置在测试底座上的测试装置以及一种水冷效果快速检测的方案,所述测试装置包括被测电机、水冷循环系统、磁粉制动器;所述被测电机两侧分别设有电机支撑架,所述被测电机架设在两电机支撑架之间,且与测试底座之间留有间隙;所述水冷循环系统设置在被测电机一侧,且所述水冷循环系统与被测电机外侧的水道壳体管路连接;所述磁粉制动器设置在被测电机的另一侧,所述磁粉制动器与被测电机之间设有扭矩传感器;本发明测试水道效果时无需完整的封装壳体,只需水道部分壳体,测试安装过程快捷,极大的节约测试成本,缩短水道效果测试周期,具由较强的实用性。

技术研发人员:毛剑峰,李立,李智鹏,赵福炯,潘柏松,葛杰,徐英杰
受保护的技术使用者:浙江工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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