CN109756073B - 一种电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电机，包括定子、壳体、前端盖、后端盖，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖组合形成密闭空腔，所述定子置于所述空腔，所述定子包括内壁开设定子槽的定子铁芯以及嵌设于所述定子槽的定子线圈，所述空腔中设有包含所述定子线圈且能被冷却介质充满的密封空间，所述定子线圈一侧呈倒圆角，使相邻所述定子线圈对接处与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道。通过上述方式，本发明能使冷却介质对定子线圈进行直接降温，提高电机运转时定子线圈降温的效果。

Description

一种电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及到一种能够直接对定子绕组冷却的电机。

背景技术

在现有的电机中，通常以永磁电机为主流，由永磁电机转子磁场为永磁体提供。

当电机运转时，在电磁力作用下，定子绕组本体产生热量，而定子绕组本体热能传递速率受绝缘材料低导热系数所限，导致定子绕组本体温度较高，以定子绕组端部温度为甚，而结缘材料的特性决定了其耐温等级上限，当定子绕组温度上升至电机绝缘等级规定的温度限制之上时，会带来导致定子绕组绝缘被破坏的风险，进而引起电机短路，而电机短路可能造成定子瞬时电流过大，从而导致定子绕组绝缘的进一步破坏，瞬间的强磁场还会引起永磁体失磁，还可能导致电势失衡，影响电机控制器的输出特性，最终使得电机无法正常工作。

传统对定子绕组降温方式多采用间接方式，但都对绕组降温较慢，降温效果差，从而引起诸多安全隐患及资源的浪费，因此快速有效地将定子绕组产生的热量带走，降低定子绕组温度，增加电机输出效率和运转安全，成为电机设计领域急需解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种能直接降低定子线圈温度的电机。

本发明提供一种电机，包括定子、壳体、前端盖、后端盖，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖组合形成密闭空腔，所述定子置于所述空腔，所述定子包括内壁开设定子槽的定子铁芯以及嵌设于所述定子槽的定子线圈，所述空腔中设有包含所述定子线圈且能被冷却介质充满的密封空间，相邻所述定子线圈与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道，所述电机包括隔离装置，所述隔离装置覆盖所述定子铁芯内壁将所述定子线圈置于所述密封空间内，以使进入所述电机内部的所述冷却介质不溢出来侵蚀转子或所述电机其它部件。

在其中一实施例中，所述定子线圈一侧倒圆角，使相邻所述定子线圈倒圆角处与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道。

在其中一实施例中，所述定子槽呈U型空腔，嵌有保护层，所述定子线圈嵌于所述保护层中，相邻所述定子线圈倒圆角处与所述保护层之间形成通道。

在其中一实施例中，所述保护层为绝缘型，由能够长期耐受冷却介质侵蚀柔软复合材料制成。

在其中一实施例中，所述保护层包括外层与中间层，所述外层贴于所述定子槽槽壁，且两末端在所述定子槽U型开口处重叠，中间层位于所述定子线圈未倒圆角的一侧，且两端与外层连接。

在其中一实施例中，所述定子槽开口处装有槽楔，用以固定所述保护层和所述定子线圈。

在其中一实施例中，所述冷却介质为液态流体绝缘材料。

在其中一实施例中，所述壳体上部设有供冷却介质流入的进口，下部设有供冷却介质流出的出口。

在其中一实施例中，当所述隔离装置为一个时，所述隔离装置一端与壳体或前端盖密闭连接，另一端与壳体或后端盖密封连接，形成所述密闭空间。

在其中一实施例中，当所述隔离装置为两个时，分别为第一隔离装置和第二隔离装置，所述第一隔离装置一端与所述定子铁芯密闭连接，另一端与壳体或前端盖密封连接，所述第二隔离装置一端与所述定子铁芯密闭连接，另一端与所述壳体或后端盖密闭连接，形成所述密闭空间。

本发明实施例提供一种电机，将相邻所述定子线圈与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道，使冷却介质能对定子线圈进行直接降温，提高电机运转时定子线圈降温的效果，延长了电机的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例电机剖视图；

图2为本发明实施例定子结构局部剖视图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术方式及功效，以下结合附图及实施例，对本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参考图1和图2，本发明实施例电机，包括定子、壳体6、前端盖7、后端盖8。壳体6、前端盖7、后端盖8组合形成密闭空腔。定子置于密闭空腔内，定子包括内壁开设定子槽的定子铁芯2以及嵌设于所述定子槽的定子线圈1。所述空腔中设有包含定子线圈1且能被冷却介质充满的密封空间，相邻所述定子线圈1与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道。

定子铁芯2固定在壳体6上，定子铁芯2内壁上开设定子槽，定子槽中嵌设有保护层3，定子线圈1置于保护层3中。

定子线圈1由自带绝缘层的漆包线或膜包线或漆包膜包线中任意一种叠绕而成，且能够长期耐受冷却介质侵蚀。

在转子运转时，电磁力交变会使叠绕而成的定子线圈1产生大量热能，易使叠绕定子线圈1的包线表面绝缘层发生破损。因此，将定子线圈1一侧倒圆角，两个相邻定子线圈1倒圆角一侧相互对应接触，对应接触处与定子槽之间形成通道，便于冷却介质经通道对定子线圈1直接降温，能够快速带走定子线圈1内导体产生的热量。

根据需要，置于保护层3中定子线圈1的数量至少为2个，且定子线圈1叠加累计高度不得超过保护层3高。

嵌入定子槽中的保护层3包括外层和中间层，外层贴于定子槽槽壁，且两末端在定子槽U型开口处重叠，中间层位于所述定子线圈1未倒圆角的一侧，且两端与外层密闭连接，将相邻定子线圈1倒圆角一侧互不接触的两个定子线圈1隔离。

保护层3为绝缘型，由能够长期耐受冷却介质侵蚀的柔软复合材料制成，优选地，柔软复合材料可以选用芳纶纤维纸或聚苯硫醚薄膜中的任意一种。因此，保护层3不仅缓冲来着定子线圈1受热膨胀的热应力及电磁交变冲击力，对定子线圈1起到保护作用，还增强了定子线圈1与定子铁芯2之间的绝缘，更重要的是阻隔了冷却介质与定子铁芯2的接触，从而阻止冷却介质对定子铁芯2的侵蚀，提高了电机运行的可靠性。

定子铁芯2内壁上开设的定子槽为多个，且定子槽呈U型空腔，在定子槽U型开口处装有槽楔10，槽楔10为能够长期耐受冷却介质侵蚀的绝缘材料制成，用以固定所述保护层3和定子线圈1。

本实施例中，电机在空腔内设置第一隔离装置5和第二隔离装置9，第一隔离装置5一端与定子铁芯2密闭连接，另一端与壳体6或前端盖7密闭连接；第二隔离装置9一端与定子铁芯2密闭连接，另一端与壳体6或后盖端8密闭连接。

在其它实施例中，电机可以只设一个隔离装置，所述隔离装置覆盖所述定子铁芯2内壁，且一端与壳体6或前端盖7密闭连接，另一端与壳体6或后端盖8密封连接。使之形成密闭空间，从而使冷却介质只进入通道4或密闭空间而不溢出。

壳体6上设有进口61和出口62，进口61设于壳体6上部靠近后端盖8，且进口61连接通道4一端，使冷却介质进入密闭空间，直接对定子线圈进行冷却降温；出口设于壳体6下部靠近前端盖7，且出口62连接通道4另一端，使冷却介质流出密闭空间，从而使冷却介质能够循环通过密闭空间，持续对定子线圈1进行直接降温。

上述冷却介质为液态流体绝缘物质，便于流动散热，加速降温，优选地，冷却介质可以选用变压器油或甘油或变速箱油中的任意一种。

本发明设计巧妙，有许多优点。包括定子、壳体、前端盖、后端盖；壳体、前端盖、后端盖组合形成密闭空腔，定子置于密闭空腔内，定子包括内壁开设定子槽的定子铁芯以及嵌设于所述定子槽的定子线圈，所述空腔中设有包含定子线圈且能被冷却介质充满的密封空间，相邻所述定子线圈与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道。使冷却介质能够经通道对定子线圈进行直接冷却降温，提高了定子线圈降温的效果，保证电机使用时的安全性，延长了电机的使用寿命。

将保护层嵌入定子槽并由能够长期耐受冷却介质侵蚀的材料制成，阻隔了冷却介质与定子铁芯的接触，阻止冷却介质对定子铁芯的侵蚀，提高了电机运行的可靠性。

通过隔离装置密闭连接，将定子线圈置于密闭空间内，使进入电机内部冷却定子线圈的冷却介质只处于密闭空间内，而不溢出来侵蚀转子或电机其它部件，保证电机输出效率及使用安全。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电机，其特征在于，包括定子、壳体、前端盖、后端盖，所述壳体、所述前端盖、所述后端盖组合形成密闭空腔，所述定子置于所述空腔，所述定子包括内壁开设定子槽的定子铁芯以及嵌设于所述定子槽的定子线圈，所述空腔中设有包含所述定子线圈且能被冷却介质充满的密封空间，相邻所述定子线圈与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道，所述电机包括隔离装置，所述隔离装置覆盖所述定子铁芯内壁将所述定子线圈置于所述密封空间内，以使进入所述电机内部的所述冷却介质不溢出来侵蚀转子或电机其它部件，其中，所述定子线圈一侧倒圆角，使相邻所述定子线圈倒圆角处与定子槽之间形成用以供冷却介质通过的通道，所述定子槽中嵌有保护层，所述定子线圈嵌于所述保护层中，相邻所述定子线圈倒圆角处与所述保护层之间形成通道，所述保护层包括外层和中间层，所述外层贴于定子槽槽壁，所述中间层位于所述定子线圈未倒圆角的一侧，且两端与外层密闭连接，将相邻的所述定子线圈倒圆角一侧互不接触的两个所述定子线圈隔离。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子槽呈U型空腔，所述外层的两末端在所述定子槽U型开口处重叠。

3.如权利要求2所述的电机，其特征在于，所述定子槽开口处装有槽楔，用以固定所述保护层和所述定子线圈。

4.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述保护层绝缘，由能够长期耐受冷却介质侵蚀柔软复合材料制成。

5.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述冷却介质为液态流体绝缘材料。

6.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述壳体上部设有供冷却介质流入的进口，下部设有供冷却介质流出的出口。

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