CN107947479A - 一种基于固相导热材料的车用电机定子组件及其封装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于固相导热材料的车用电机定子组件及其封装方法；包括电机机壳本体，以及设置在电机机壳本体内部的定子铁芯和定子绕组；电机机壳本体内部开设有多个水流循环通道；分别在露出定子铁芯两端的定子绕组与电机机壳本体之间的气隙中，填充有固相储热材料层。通过在定子绕组端部与电机机壳本体之间的缝隙中，灌装柔性固相高导热材料，以及在电机机壳本体内部增加了水流循环通道；克服了原始电机绕组与机壳之间气隙极低热导率带来的散热难题，能够快速将绕组端部的热量传递至机壳，避免电机局部温度过高，实现车用驱动电机良好的温控性能。
Description
技术领域
本发明涉及电机定子组件，尤其涉及一种基于固相导热材料的车用电机定子组件及其封装方法。
背景技术
目前，电机的散热问题成为制约电机制造技术进一步发展的关键，而电机绕组与铁芯是主要发热部件，其中定子铁芯与机壳直接接触，具有良好的散热条件；然而，受电机绝缘特性的要求，电机绕组端部与机壳之间必须保持一定距离的气隙，绕组与铁芯之间必须添加槽纸，以保证绝缘特性；气隙与槽纸极低的热导率极大的阻碍了绕组热量的排出，因此采用高效散热方案将电机绕组产生的热量快速传递至机壳成为解决电机散热问题的焦点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种结构简单、散热效率高的基于固相导热材料的车用电机定子组件及其封装方法。
本发明通过下述技术方案实现：
一种基于固相导热材料的车用电机定子组件，包括电机机壳本体1，以及设置在电机机壳本体1内部的定子铁芯2和定子绕组3；电机机壳本体1内部开设有多个水流循环通道11；
分别在露出定子铁芯2两端的定子绕组3与电机机壳本体1之间的气隙中，填充有固相储热材料层4。
各水流循环通道11沿着电机机壳本体1的圆周方向间隔分布，并依次连通，连通后具有一个进水总口和一个出水总口。
电机机壳本体1的外壁上设有分别与进水总口和出水总口相通的进/出水嘴接口5。
本发明基于固相导热材料的车用电机定子组件的封装方法如下：
首先将注塑成型得到的电机机壳本体1置于高频感应加热机中加热，使其受热膨胀；然后将定子铁芯2和定子绕组3热套于电机机壳本体1中，待电机机壳本体1冷却至室温，以完成定子组件与电机机壳本体1的过盈配合；
在定子绕组3内侧放置圆柱状模具6，然后在露出定子铁芯2两端的定子绕组3与电机机壳本体1之间的气隙中，液相灌装固相储热材料；然后将液相灌装的固相储热材料加热至固化温度，待固化后得到固相储热材料层4，并移除模具，得到车用电机定子组件的封装。
上述将电机机壳本体1置于高频感应加热机中加热，该加热温度为260℃～270℃。
上述将液相灌装的固相储热材料加热至固化温度，其中，该加热至固化温度为80℃～90℃，并保温2h～3h。
固相储热材料为柔性固相材料。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
通过在定子绕组端部与电机机壳本体之间的缝隙中，灌装柔性固相高导热材料，以及在电机机壳本体内部增加了水流循环通道；克服了原始电机绕组与机壳之间气隙极低热导率带来的散热难题，能够快速将绕组端部的热量传递至机壳，避免电机局部温度过高，实现车用驱动电机良好的温控性能。
柔性固相材料由液相灌装，具有良好的流动性，能够充满绕组端部与机壳之间的空隙，保证了热源、导热器件与冷源的良好接触。由于定子绕组端部形状不规则，采用刚性导热器件时往往不能保证导热器件与热源的良好接触，限制了导热器件性能的发挥。
柔性固相材料具有良好的绝缘特性，不会对电机的绝缘性要求产生影响。而采用相变传热器件进行电机散热的优化方案往往会对电机的绝缘性能产生威胁。
通过在绕组端部与电机机壳本体之间的气隙中，灌装柔性高导热材料，实现了车用驱动电机良好的温控性能，结构简单、成本低廉、可靠性高、生产工艺简单，具有良好的实际应用价值。
附图说明
图1是本发明的立体剖视图。
图2是电机机壳本体的局部剖视图。
图3是固相储热材料的灌装工艺局部剖视图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
实施例
如图1-3所示。本发明公开了一种基于固相导热材料的车用电机定子组件，包括电机机壳本体1，以及设置在电机机壳本体1内部的定子铁芯2和定子绕组3；电机机壳本体1内部开设有多个水流循环通道11；
分别在露出定子铁芯2两端的定子绕组3与电机机壳本体1之间的气隙中，填充有固相储热材料层4。
各水流循环通道11沿着电机机壳本体1的圆周方向间隔分布，并依次连通，连通后具有一个进水总口和一个出水总口。
电机机壳本体1的外壁上设有分别与进水总口和出水总口相通的进/出水嘴接口5。
本发明基于固相导热材料的车用电机定子组件的封装方法如下：
首先将注塑成型得到的电机机壳本体1置于高频感应加热机中加热，使其受热膨胀；然后将定子铁芯2和定子绕组3热套于电机机壳本体1中，待电机机壳本体1冷却至室温，以完成定子组件与电机机壳本体1的过盈配合；
在定子绕组3内侧放置圆柱状模具6，然后在露出定子铁芯2两端的定子绕组3与电机机壳本体1之间的气隙中，液相灌装固相储热材料；然后将液相灌装的固相储热材料加热至固化温度，待固化后得到固相储热材料层4，并移除模具，得到车用电机定子组件的封装。
圆柱状模具6主要是对定子绕组3的内侧进行密封，防止液相储热材料流入定子铁芯内侧，影响电机转子的安装与运转。
液相灌装固相储热材料时，也可以根据实际需要进行间隔填充处理，以节约生产成本。固相储热材料一般采用柔性固相高导热材料。
上述将电机机壳本体1置于高频感应加热机中加热，该加热温度为260℃～270℃。
上述将液相灌装的固相储热材料加热至固化温度，其中，该加热至固化温度为80℃～90℃，并保温2h～3h。
电机机壳本体1由铝材A6061采用一体化注塑成型工艺制成；注塑成型后，在水流循环通道11(轴向通孔结构)的两端添加端盖，并焊接密封处理等。
电机工作运行时，固相储热材料层4可以将定子绕组端部产生的热量快速传递至电机机壳本体1，充分利用整个机壳进行散热，提高散热效率。
水流循环通道11通入循环流动的冷却水，进一步增强散热效率。
本发明各水流循环通道11的连通，可在电机机壳本体1注塑成型工艺时在内部完成；也可在注塑成型工艺完成后，在机壳外部通过管路逐个连通。
即各水流循环通道11的连通可由外置管路依次连通，或者由电机机壳本体1内部流道依次连通。
如上所述，便可较好地实现本发明。
本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于固相导热材料的车用电机定子组件，包括电机机壳本体(1)，以及设置在电机机壳本体(1)内部的定子铁芯(2)和定子绕组(3)；其特征在于：电机机壳本体(1)内部开设有多个水流循环通道(11)；分别在露出定子铁芯(2)两端的定子绕组(3)与电机机壳本体(1)之间的气隙中，填充有固相储热材料层(4)。
2.根据权利要求1所述基于固相导热材料的车用电机定子组件，其特征在于：各水流循环通道(11)沿着电机机壳本体(1)的圆周方向间隔分布，并依次连通，连通后具有一个进水总口和一个出水总口。
3.根据权利要求2所述基于固相导热材料的车用电机定子组件，其特征在于：所述电机机壳本体(1)的外壁上设有分别与进水总口和出水总口相通的进/出水嘴接口(5)。
4.根据权利要求3所述基于固相导热材料的车用电机定子组件，其特征在于：各水流循环通道(11)的连通可由外置管路依次连通，或者由电机机壳本体(1)内部流道依次连通。
5.权利要求4所述基于固相导热材料的车用电机定子组件的封装方法，其特征在于包括如下步骤：
首先将注塑成型得到的电机机壳本体(1)置于高频感应加热机中加热，使其受热膨胀；然后将定子铁芯(2)和定子绕组(3)热套于电机机壳本体(1)中，待电机机壳本体(1)冷却至室温，以完成定子组件与电机机壳本体(1)的过盈配合；
在定子绕组(3)内侧放置圆柱状模具(6)，然后在露出定子铁芯(2)两端的定子绕组(3)与电机机壳本体(1)之间的气隙中，液相灌装固相储热材料；然后将液相灌装的固相储热材料加热至固化温度，待固化后得到固相储热材料层(4)，并移除模具，得到车用电机定子组件的封装。
6.根据权利要求5所述基于固相导热材料的车用电机定子组件的封装方法，其特征在于：所述将电机机壳本体(1)置于高频感应加热机中加热，该加热温度为260℃～270℃。
7.根据权利要求5所述基于固相导热材料的车用电机定子组件的封装方法，其特征在于：所述将液相灌装的固相储热材料加热至固化温度，其中，该加热至固化温度为80℃～90℃，并保温2h～3h。
8.根据权利要求5所述基于固相导热材料的车用电机定子组件的封装方法，其特征在于：固相储热材料为柔性固相材料。
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