CN109474092A - 一种定子组件以及轴向磁场电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定子组件以及轴向磁场电机，采用本发明的定子组件时，冷却液从进液口进入位于冷却循环首端的外环冷却区域，再由外环冷却区域进入对应的内环冷却区域，由内环冷却区域进入对应的外环冷却区域，最终进入位于冷却循环末端的外环冷却区域，最终由出液口流出。在此冷却循环过程中，冷却液在外环冷却区域和内环冷却区域流动过程中能够直接与定子铁芯直接接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。

Description

一种定子组件以及轴向磁场电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地说，涉及一种定子组件以及轴向磁场电机。

背景技术

现有汽车驱动电机运行工况复杂，由于电机本身结构特点，电机运行过程中会产生各种各样的损耗，从而引起电机发热。为了提高电机的工作效率，必需给电机设计冷却系统，冷却系统主要分两种，一种是风冷；另一种是液冷。相比于风冷，液冷的效率更高。现有液冷系统主要采用外部冷却方式，即冷却液与被冷却核心部件间接接触，冷却效率低，影响电机的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是如何提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命，为此，本发明提供了一种定子组件以及轴向磁场电机。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定子组件，包括壳体设置在所述壳体内部的定子铁芯；其中，所述定子铁芯与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的中部围成第二冷却空间；

设置在所述第一冷却空间的N个第一阻流板，多个所述第一阻流板将第一冷却空间分隔成N个外环冷却区域；

设置在所述第二冷却空间的M个第二阻流板，多个所述第二阻流板将第二冷却空间分隔成M个内环冷却区域，其中，N-M＝1，所述第二阻流板与所述第一阻流板交错布置，多个所述内环冷却区域与对应的所述外环冷却区域构成一个冷却循环；以及

设置在壳体上的进液口和出液口，所述进液口与位于冷却循环首端的第一冷区域连通，所述出液口与位于冷却循环末端的外环冷却区域连通。

在本发明一个实施例中，所述定子铁芯上设置有多个冷却通道，所述冷却通道连通所述第一冷却空间和所述第二冷却空间。

在本发明一个实施例中，所述冷却通道为贯穿所述定子铁芯的通孔。

在本发明一个实施例中，所述冷却通道为设置在所述定子铁芯的端面的凹槽与所述壳体共同围成。

在本发明一个实施例中，所述壳体的数量为多个，每个所述壳体对应有一个所述定子铁芯，相邻的两个所述壳体中，前一所述壳体的出液口与后一所述壳体的进液口连通。

在本发明一个实施例中，相邻的两个所述壳体中，前一所述壳体的出液口与后一所述壳体的进液口同轴布置。

在本发明一个实施例中，所述壳体的数量为两个，分别为前壳体和后壳体；所述定子铁芯的数量为两个，分别为前定子铁芯和后定子铁芯。

在本发明一个实施例中，所述前定子铁芯通过前定子压板封闭在所述前壳体和所述前定子压板所围成的空间内。

在本发明一个实施例中，所述后定子铁芯通过后定子压板封闭在所述后壳体和所述后定子压板所围成的空间内。

在本发明一个实施例中，公开了一种轴向磁场电机，包括如上述任一项所述的定子组件。

从上述的技术方案可以看出，采用本发明的定子组件时，冷却液从进液口进入位于冷却循环首端的外环冷却区域，再由外环冷却区域进入对应的内环冷却区域，由内环冷却区域进入对应的外环冷却区域，最终进入位于冷却循环末端的外环冷却区域，最终由出液口流出。在此冷却循环过程中，冷却液在外环冷却区域和内环冷却区域流动过程中能够直接与定子铁芯直接接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的一种定子组件的立体结构示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种定子组件的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种定子组件的立体剖视结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的一种定子铁芯的立体结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的另一种定子铁芯的立体结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的一种定子组件的爆炸结构示意图；

图中，100为壳体、200为定子铁芯、300为第一冷却空间、400为第二冷却空间、500为第一阻流板、600为第二阻流板、700为定子压板、101为进液口、102为出液口、201为冷却通道、301为第一外环冷却区域、302为第二外环冷却区域、303为第三外环冷却区域、304为第四外环冷却区域、401为第一内环冷却区域、402为第二内环冷却区域、403为第三内环冷却区域；

100-1为前壳体、200-1为前定子铁芯、500-1为前第一阻流板、600-1为前第二阻流板、700-1为前定子压板；100-2为后壳体、200-2为后定子铁芯、500-2为后第一阻流板、600-2为后第二阻流板、700-2为后定子压板。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种定子组件和轴向磁场电机，以提高电机的冷却效率，延长电机的使用寿命。

此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

请参阅图1至图6，本发明实施例中的定子组件，包括壳体100设置在壳体100内部的定子铁芯200；其中，定子铁芯200与壳体100围成第一冷却空间300，定子铁芯200的中部围成第二冷却空间400；

设置在第一冷却空间300的N个第一阻流板500，多个第一阻流板500将第一冷却空间300分隔成N个外环冷却区域；

设置在第二冷却空间400的M个第二阻流板600，多个第二阻流板600将第二冷却空间400分隔成M个内环冷却区域，其中，N-M＝1，第二阻流板600与第一阻流板500交错布置，多个内环冷却区域与对应的外环冷却区域构成一个冷却循环；以及

设置在壳体100上的进液口101和出液口102，进液口101与位于冷却循环首端的第一冷区域连通，出液口102与位于冷却循环末端的外环冷却区域连通。

采用本发明的定子组件时，冷却液从进液口101进入位于冷却循环首端的外环冷却区域，再由外环冷却区域进入对应的内环冷却区域，由内环冷却区域进入对应的外环冷却区域，最终进入位于冷却循环末端的外环冷却区域，最终由出液口102流出。在此冷却循环过程中，冷却液在外环冷却区域和内环冷却区域流动过程中能够直接与定子铁芯200直接接触换热，从而能够提高电机的冷却效率，延长了电机的使用寿命。

本发明实施例中通过设置第一阻流板500和第二阻流板600使得冷却液沿着特定的轨迹流动，以延长冷却液与定子铁芯200的接触时间，同时使得冷却液能够与定子铁芯200上的大部分接触，以使得定子铁芯200上的温度更加均匀。

例如：请参照图3所示，本发明实施例中四个第一阻流板500将第一冷却空间300划分成四个外环冷却区域，分别为第一外环冷却区域301、第二外环冷却区域302、第三外环冷却区域303和第四外环冷却区域304，四个外环冷却区域沿周向依次布置，其中，第一外环冷却区域301位于冷却循环的首端，第四外环冷却区域304位于冷却循环的末端，第一外环冷却区域301与进液口101连通，第四外环冷却区域304与出液口102连通。

本发明实施例中三个第二阻流板600将第二冷却空间400划分成三个内环冷却区域，分别为第一内环冷却区域401、第二内环冷却区域402和第三内环冷却区域403。

其中，冷却液通过进液口101进入第一外环冷却区域301，再从第一外环冷却区域301进入第一内环冷却区域401，再由第一内环冷却区域401进入第二外环冷却区域302，再由第二外环冷却区域302进入第二内环冷却区域402，再由第二内环冷却区域402进入第三外环冷却区域303，再由第三外环冷却区域303进入第三内环冷却区域403，再由第三内环冷却区域403进入第四外环冷却区域304，最终由出液口102流出，完成一个冷却循环。

以上仅仅以N＝4，M＝3为例进行具体介绍，本发明实施例并不仅仅局限于以上形式，只要能够使得本发明实施例构成一个按照特定轨迹进行循环冷却的第一阻流板500和第二阻流板600的设置形式均在本发明的保护范围内。

第一冷却空间300中的冷却液与第二冷却空间400中的冷却液可以通过定子铁芯200的线圈之间的间隙进行连通，或者，定子铁芯200上设置有多个冷却通道201，冷却通道201连通第一冷却空间300和第二冷却空间400。冷却通道201的作用是连通第一冷却空间300和第二冷却空间400的路径，同时，冷却通道201的冷却液直接与定子铁芯200接触，直接将定子铁芯200产生的热量带走。例如：冷却通道201为贯穿定子铁芯200的通孔，该通孔的截面为圆形、椭圆形，矩形等等。或者冷却通道201为设置在定子铁芯200的端面的凹槽与壳体100共同围成。可以理解为：定子铁芯200的端面上设置有凹槽，而对应的壳体100为平面结构；该冷却通道201由凹槽和壳体100的表面共同围成；或者定子铁芯200上设置有凹槽，对应的壳体100的表面设置有凹槽，两个凹槽对接形成冷却通道201。冷却通道为贯穿定子铁芯的通孔；或者冷却通道为设置在定子铁芯的端面的凹槽与壳体共同围成。

定子组件包括有多个壳体100，每个壳体100对应安装有一个定子铁芯200。所有多个壳体100可以为两个壳体100、三个壳体100、四个壳体100等等。多个壳体100同轴布置，即：相邻的壳体100端面与端面相贴合。壳体100数量的确定可以根据输出功率的大小进行确定。相邻的两个壳体中，前一壳体的出液口与后一壳体的进液口连通。

相邻的两个壳体100中，一个壳体100的出液口102与另一个壳体100的进液口101连通。可以通过外设管道进行连接，或者，一个壳体100的进液口101与另外一个壳体100的出液口102同轴布置。即，出液口102和进液口101均设置在端面，两个壳体100对接时，出液口102和进液口101自行导通。

以两个壳体100为例，其中一个壳体100的出液口102设置在端面上，另外一个壳体100的进液口101设置在端面上，两个壳体100对接时，前一个壳体100的出液口102与后一个壳体100的进液口101相导通。

在多个壳体100中，位于一端的壳体100的进液口101和位于另一端的壳体100的出液口102可位于对应壳体100的端面上，也可以位于对应壳体100的周面上。优选地，为了方便后续零部件的安装，本发明实施例中，位于一端的壳体100的进液口101和位于另一端的壳体100的出液口102均设置在壳体100的周面上，进一步的，位于一端的壳体100的进液口101和位于另一端的壳体100的出液口102均同侧设置。

为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，定子铁芯200通过定子压板700封闭在壳体100和定子压板700所围成的空间内。

在本发明又一个实施例中，壳体100的数量为两个，分别为前壳体100-1和后壳体100-2；定子铁芯200的数量为两个，分别为前定子铁芯200-1和后定子铁芯200-2。其中，前壳体100-1和后壳体100-2的结构请参照以上各实施例。

为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，前定子铁芯200-1通过前定子压板700-1封闭在前壳体100-1和前定子压板700-1所围成的空间内。

前壳体100-1与前定子铁芯200-1之间设置有前第一阻流板500-1，前第一阻流板500-1将第一冷却空间分隔成多个外环冷却区域，前定子铁芯200-1所围成的第二冷却空间设置有前第二阻流板600-1，前第二阻流板600-1将第二冷却空间分隔成多个内环冷却区域。

为了防止漏液现象发生，本发明实施例中，后定子铁芯200-2通过后定子压板700-2封闭在后壳体100-2和后定子压板700-2所围成的空间内。

后壳体100-2与后定子铁芯200-2之间设置有后第一阻流板500-2，后第一阻流板500-2将第一冷却空间分隔成多个外环冷却区域，后定子铁芯200-2所围成的第二冷却空间设置有后第二阻流板600-2，后第二阻流板600-2将第二冷却空间分隔成多个内环冷却区域。

本发明还公开了一种轴向磁场电机，包括如上述任一项的定子组件。由于上述定子组件具有以上有益效果，包括上述定子组件的轴向磁场电机也具有相应的效果，此处不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种定子组件，其特征在于，包括壳体设置在所述壳体内部的定子铁芯；其中，所述定子铁芯与所述壳体围成第一冷却空间，所述定子铁芯的中部围成第二冷却空间；

设置在所述第一冷却空间的N个第一阻流板，多个所述第一阻流板将第一冷却空间分隔成N个外环冷却区域；

设置在所述第二冷却空间的M个第二阻流板，多个所述第二阻流板将第二冷却空间分隔成M个内环冷却区域，其中，N-M＝1，所述第二阻流板与所述第一阻流板交错布置，多个所述内环冷却区域与对应的所述外环冷却区域构成一个冷却循环；以及

设置在壳体上的进液口和出液口，所述进液口与位于冷却循环首端的第一冷区域连通，所述出液口与位于冷却循环末端的外环冷却区域连通。

2.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述定子铁芯上设置有多个冷却通道，所述冷却通道连通所述第一冷却空间和所述第二冷却空间。

3.如权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述冷却通道为贯穿所述定子铁芯的通孔。

4.如权利要求2所述的定子组件，其特征在于，所述冷却通道为设置在所述定子铁芯的端面的凹槽与所述壳体共同围成。

5.如权利要求1所述的定子组件，其特征在于，所述壳体的数量为多个，每个所述壳体对应有一个所述定子铁芯，相邻的两个所述壳体中，前一所述壳体的出液口与后一所述壳体的进液口连通。

6.如权利要求5所述的定子组件，其特征在于，相邻的两个所述壳体中，前一所述壳体的出液口与后一所述壳体的进液口同轴布置。

7.如权利要求6所述的定子组件，其特征在于，所述壳体的数量为两个，分别为前壳体和后壳体；所述定子铁芯的数量为两个，分别为前定子铁芯和后定子铁芯。

8.如权利要求7所述的定子组件，其特征在于，所述前定子铁芯通过前定子压板封闭在所述前壳体和所述前定子压板所围成的空间内。

9.如权利要求8所述的定子组件，其特征在于，所述后定子铁芯通过后定子压板封闭在所述后壳体和所述后定子压板所围成的空间内。

10.一种轴向磁场电机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的定子组件。