CN110417188A - 电机的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机的冷却装置，电机包括内定子、外转子和气隙，内定子包括定子铁芯，沿电机的轴向方向，定子铁芯包括第一轴向段和第二轴向段，电机的冷却装置包括第一冷却组件和第二冷却组件，第一冷却组件用于冷却第一轴向段，包括气隙和径向通风槽，冷却介质在径向通风槽内沿电机的径向方向流动，第二冷却组件用于冷却第二轴向段，包括轴向通风道，冷却介质在轴向通风道内沿电机的轴向方向流动。本发明通过在同一电机内设置两种不同的冷却方式，减少了只设置径向冷却而降低电机电磁性能和只设置轴向冷却而导致电机冷却效果较差的问题，两种冷却方式配合使用在达到更好的电机冷却效果的同时减少电机电磁性能的降低。

Description

电机的冷却装置

技术领域

本发明涉及一种电机的冷却装置。

背景技术

电机运行时由欧姆电阻、铁磁滞等产生的热量必须被有效散去，才能保证电机各部件的有效性。通过电机的外表面向外界空气散热是小型电机较为常用的冷却方法，但是对于大型电机来说是不可行。这是因为大型电机的产热量与散热面积比远高于小型电机，更大的产热量同时意味电机内部和外界之间存在着更大的温度梯度。对于大型电机，尤其是大型风力发电机，空冷仍然是一种较为常用的冷却方法。

定子包括定子铁芯和定子绕组，通常通过在定子铁芯内部设置通风通道，并采用主动风扇驱动冷却气流经过这些通道来达到冷却电机的目的，尤其是冷却定子的目的。按照通风通道的方向分类，电机内部通风冷却方式可分为径向冷却和轴向冷却。径向冷却通常通过设置在定子铁芯内部的径向通风槽实现，轴向冷却则通常通过设置在定子轭部的轴向通风道实现。前者的有效散热面积较大，但是径向通风槽会导致定子铁芯的有效电磁长度减少。后者冷却效果较劣且会引起轴向较大的温度梯度，但是基本不会造成电磁性能上的损失，且不需要设置额外的支撑结构用于形成径向通风槽。

对于工作环境恶劣的电机，例如海上风力发电机，电机需要制造成完全密封的形式，在这种情况下，冷却空气在封闭空间内循环，并通过热交换装置将循环空气的热量传递至外界。相较于开放式电机，封闭式电机的风路设计难度更大，例如，在采用轴向冷却方式时，需要通过密封式的引流结构将冷却空气引导至电机其他区域，位于定子轴向一端的导电环会和引流结构引起干涉，可能造成结构布置困难剧增、密封效果显著降低等缺陷。因此，需要合理的设计来实现可靠的密封效果、合理的流动路径、较小的流动阻力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了减少现有技术中电机径向冷却方式降低电机电磁性能、电机轴向冷却方式冷却效果较差的缺陷，提供一种电机的冷却装置，该冷却装置尤其适用于封闭式电机。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种电机的冷却装置，所述电机包括内定子、外转子和位于所述内定子和所述外转子之间的气隙，所述内定子包括定子铁芯和定子绕组，其特点在于，沿所述电机的轴向方向，所述定子铁芯包括第一轴向段和第二轴向段，所述电机的冷却装置包括：

第一冷却组件，设于所述第一轴向段，所述第一冷却组件用于形成第一冷却通道以通过冷却介质，所述第一冷却通道包括所述气隙和径向通风槽，所述冷却介质在所述径向通风槽内沿所述电机的径向方向流动；

第二冷却组件，设于所述第二轴向段，所述第二冷却组件用于形成第二冷却通道以通过所述冷却介质，所述第二冷却通道包括轴向通风道，所述冷却介质在所述轴向通风道内沿所述电机的轴向方向流动。

在本方案中，两种冷却方式同时使用能够在达到更好的电机冷却效果的同时减少电机的电磁性能的降低。在减少只设置径向冷却方式而降低电机的电磁性能的问题的同时，也可以减少只设置轴向冷却方式而导致电机的冷却效果较差的问题。第一冷却组件和第二冷却组件虽然同时对定子进行冷却，两者之间却相互独立，相互之间不发生干涉，从而两者的可设计性和可调性都较强。

较佳地，沿所述电机的轴向方向，所述第一轴向段的一端与所述第二轴向段的一端接合；

沿所述电机的轴向方向，所述第一轴向段的另一端设有第一端部固定件和第一端板，所述第一端部固定件与所述第一端板固定连接，或，所述第一端部固定件与所述第一端板一体成型；

沿所述电机的轴向方向，所述第二轴向段的另一端设有第二端部固定件和第二端板，所述第二端部固定件与所述第二端板固定连接，或，所述第二端部固定件与所述第二端板一体成型。

在本方案中，第一端部固定件和第二端部固定件用于沿电机的轴向方向压紧定子铁芯，第一端板和第二端板用于形成流动空腔，以方便冷却介质的流动。

较佳地，所述定子铁芯沿所述电机的径向方向的两端面分别为外侧面和内侧面，所述外侧面与所述气隙相邻，所述内侧面与所述定子铁芯的内部空间相邻，所述第一轴向段包括多个沿所述电机的轴向方向间隔设置的第一叠片组，相邻两所述第一叠片组之间形成有所述径向通风槽，所述径向通风槽平行于所述电机的径向方向，且沿所述电机的径向方向，所述径向通风槽的一端贯穿于所述外侧面，所述径向通风槽的另一端贯穿于所述内侧面。

在本方案中，冷却介质在径向通风槽内沿电机的径向方向流动，从而进行径向冷却，以达到更好的电机的冷却效果。

较佳地，所述第一冷却组件还包括第一热交换单元，沿所述电机的径向方向，所述第一热交换单元设于所述内侧面的内侧。

在本方案中，冷却介质在流动过程中，温度会逐渐升高，第一热交换单元能使温度升高后的冷却介质得到快速降温，以达到更好的电机的冷却效果，由于电机采用内定子，内定子内部有容纳第一热交换单元的空间，不占用其他电机空间以造成电机内部空间的拥挤。

较佳地，所述第一冷却组件还包括第一支撑件，所述第一支撑件沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第一端板和所述第一热交换单元连接，所述第一支撑件用于将第一热交换单元固定在第一端板上。

在本方案中，第一支撑件用于将第一热交换单元固定在第一端板上，保证第一热交换单元工作时的稳定性。

较佳地，所述电机还包括支撑结构，所述支撑结构用于支撑固定所述定子铁芯，所述支撑结构与所述内侧面连接，所述第一冷却组件还包括两封板，沿所述电机的径向方向，两所述封板的一端分别与所述第一热交换单元沿所述电机的轴向方向的两端连接，两所述封板的另一端与所述定子铁芯和/或所述支撑结构连接，两所述封板用于连通所述第一热交换单元和所述径向通风槽；

沿所述电机的轴向方向，所述径向通风槽设于两所述封板之间，所述内侧面、所述径向通风槽、两所述封板和所述第一热交换单元围成有第一密封通道，所述第一冷却通道包括所述第一密封通道。

在本方案中，当冷却介质在径向通风槽内的流动方向是由外侧面流向内侧面时，第一冷却通道用于将升温后的冷却介质聚集至第一热交换单元进行降温。当冷却介质在径向通风槽内的流动方向是由内侧面流向外侧面时，第一密封通道用于将经过第一热交换单元降温处理后的冷却介质集中流向径向通风槽，保证更好的冷却效果。

较佳地，所述第一端板上设有导电环和第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间；

或，所述电机还设有挡板，所述挡板设于所述定子铁芯的内部空间，所述挡板沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第一端板和所述第二端板连接，所述挡板上设有所述第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间。

在本方案中，第一开口用于连通定子铁芯的内部空间和定子铁芯的外部空间，从而形成完整的冷却回路。

较佳地，所述定子铁芯沿所述电机的径向方向的两端面分别为外侧面和内侧面，所述外侧面与所述气隙相邻，所述内侧面与所述定子铁芯的内部空间相邻，所述第二轴向段包括多个沿所述电机的轴向方向连续且交替堆叠的第二叠片组和第三叠片组，以形成所述轴向通风道。

在本方案中，冷却介质在轴向通风道内沿电机的轴向方向流动，从而进行轴向冷却。

较佳地，所述轴向通风道包括轴向冷却段和径向冷却段，所述轴向冷却段平行于所述电机的轴向方向，所述径向冷却段平行于所述电机的径向方向，所述轴向冷却段的一端与所述径向冷却段的一端连通，所述轴向冷却段的另一端贯穿于所述定子铁芯靠近所述第二端部固定件的一端，所述径向冷却段的另一端贯穿于所述内侧面。

在本方案中，径向冷却段用于改变冷却介质的流动方向，从而使冷却介质能够从轴向通风道流入定子铁芯的内部空间，或从定子铁芯的内部空间流入轴向通风道。

较佳地，所述第二叠片组的轭部设有多个通孔，多个所述通孔沿所述电机的周向方向间隔设置；

所述第三叠片组的轭部设有多个凹槽，多个所述凹槽沿所述电机的周向方向间隔设置，所述凹槽自所述内侧面沿所述电机的径向方向朝着背离所述内侧面的方向凹进，所述凹槽与对应的所述通孔连通；

或，沿所述电机的径向方向，所述第三叠片组的轭部的长度小于所述第二叠片组的轭部的长度，所述轴向通风道设于所述第三叠片组的内侧。

在本方案中，通过在第二叠片组上开设通孔及第三叠片组上开设凹槽或缩短第三叠片组的轭部长度来形成轴向通风道，无需另外设置轴向通风道，基本不会降低电机的电磁性能。

较佳地，所述第二冷却组件包括第二热交换单元，沿所述电机的径向方向，所述第二热交换单元设于所述内侧面的内侧。

在本方案中，冷却介质在流动过程中，温度会逐渐升高，第二热交换单元能使温度升高后的冷却介质得到快速降温，以达到更好的电机的冷却效果，由于电机采用内定子，内定子内部有容纳第二热交换单元的空间，不占用其他电机空间以造成电机内部空间的拥挤。

较佳地，所述第二冷却组件还包括第二支撑件，所述第二支撑件沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第二端板和所述第二热交换单元连接，所述第二支撑件用于将第二热交换单元固定在第二端板上。

在本方案中，第二支撑件用于将第二热交换单元固定在第二端板上，保证第二热交换单元工作时的稳定性。

较佳地，所述第二端板设有第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间；

或，所述电机还设有挡板，所述挡板设于所述定子铁芯的内部空间，所述挡板沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第一端板和所述第二端板连接，所述挡板上设有所述第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间；

所述第二端板还设有第二开口，所述第二端部固定件设有多个第三开口，沿所述电机的径向方向，所述第一开口设于所述第二开口的内侧，所述第二开口设于多个所述第三开口的内侧，所述第二开口的尺寸大于任一所述第三开口的尺寸。

较佳地，所述第二冷却组件还包括：

密封管，所述密封管的一端与所述第二热交换单元连接，所述密封管的另一端与所述第二端板连接，所述密封管用于连通所述第二热交换单元与所述第二开口；

密封罩，沿所述电机的径向方向，所述密封罩的一端与所述第二端部固定件连接，所述密封罩的另一端与所述第二端板连接，所述密封罩用于连通所述第二开口和多个所述第三开口；

所述定子铁芯、所述轴向通风道、所述密封罩、所述密封管和所述第二热交换单元围成有第二密封通道，所述第二冷却通道包括所述第二密封通道。

在本方案中，冷却介质流动过程中，温度会逐渐升高，第二密封通道用于将升温后冷却介质集中至第二热交换单元处进行降温，以达到更好的冷却效果。

较佳地，所述第二冷却组件还包括多个液冷管，多个所述液冷管设于相应的所述轴向通风道内。

在本方案中，第二轴向段还可采用液冷的方式进行冷却。

较佳地，所述液冷管为U型管结构，所述液冷管弯折处的至少一部分设于所述径向冷却段内。

在本方案中，U型管结构有利于冷却介质的流动，液冷管的弯折处的至少一部分设于径向冷却段内，从而不用在电机的轴向方向上设置用于容纳液冷管弯折处的空间，不会减少电机的电磁性能。

本发明的积极进步效果在于：本发明通过在电机中同时进行径向冷却和轴向冷却，以使在达到更好的电机冷却效果的同时减少电机的电磁性能的降低。在减少只设置径向冷却方式而降低电机的电磁性能的问题的同时，也可以减少只设置轴向冷却方式而导致电机的冷却效果较差的问题。

附图说明

图1为本发明实施例1的电机的立体结构示意图。

图2为本发明实施例1的定子的立体结构示意图。

图3为本发明实施例1的第二堆叠组的俯视结构示意图。

图4为本发明实施例1的第三堆叠组的俯视结构示意图。

图5为本发明实施例2的定子的立体结构示意图。

图6为本发明实施例3的定子的立体结构示意图。

附图标记说明：

10 内定子

101 定子铁芯

1011 外侧面

1012 内侧面

102 定子绕组

103 第一轴向段

1031 径向通风槽

1032 第一叠片组

1033 第一密封通道

104 第二轴向段

1041 轴向通风道

10411 轴向冷却段

10412 径向冷却段

1042 第二叠片组

10421 通孔

1043 第三叠片组

10431 凹槽

1044 第二密封通道

20 外转子

30 气隙

40 第一冷却组件

401 第一热交换单元

402 第一支撑件

403 封板

50 第二冷却组件

501 第二热交换单元

502 第二支撑件

503 密封管

504 密封罩

505 液冷管

5051 冷却段

5052 连接段

60 第一端部固定件

70 第二端部固定件

80 第一端板

90 第二端板

100 支撑结构

110 导电环

111 第一开口

112 第二开口

113 第三开口

114 冷却空气

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本发明提供了一种电机的冷却装置，如图1-4所示，电机包括内定子10、外转子20和位于内定子10和外转子20之间的气隙30，内定子10包括定子铁芯101和定子绕组102。沿电机的轴向方向，定子铁芯101包括第一轴向段103和第二轴向段104，第一轴向段103采用径向冷却，第二轴向段104采用轴向冷却，冷却介质均为空气。在其他可替代的实施方式中，不局限用空气作为冷却空气114，也可采用其他能够进行冷却的气体。

电机的冷却装置包括第一冷却组件40和第二冷却组件50。第一冷却组件40设于第一轴向段103，用于形成第一冷却通道以通过冷却空气114，第一冷却通道包括气隙30和径向通风槽1031，冷却空气114在径向通风槽1031内沿电机的径向方向流动，第一冷却组件40中的冷却空气114直接带走定子铁芯101、定子绕组102和外转子20上产生的热量。第二冷却组件50设于第二轴向段104，用于形成第二冷却通道以通过冷却空气114，第二冷却通道包括轴向通风道1041，冷却空气114在轴向通风道1041内沿电机的轴向方向流动，第二冷却组件50中的冷却空气114带走定子绕组102和定子铁芯101上产生的热量。

径向冷却方式对电机的冷却效果较好，但径向冷却方式需要单独设置用于使冷却空气114能够沿电机的径向方向流动的径向通风槽1031，径向通风槽1031会减少电机的有效电磁长度，影响电机的电磁性能，径向通风槽1031越多，越容易降低电机的电磁性能。若电机只采用径向冷却方式，极易造成径向通风槽1031过多。

轴向冷却方式对电机的冷却效果较差，但轴向冷却方式可以在定子铁芯101上直接开设用于冷却空气114流动的轴向通风道1041，不会降低电机的电磁性能。若只采用轴向冷却，会导致电机的冷却效果较差，也容易使电机在电机的轴向方向上存在较大的温度梯度，从而引发电机故障。

两种冷却方式同时使用能够在达到更好的电机冷却效果的同时减少电机的电磁性能的降低。在减少只设置径向冷却方式而降低电机的电磁性能的问题的同时，也可以减少只设置轴向冷却方式而导致电机的冷却效果较差的问题。第一冷却组件40和第二冷却组件50虽然同时对电机进行冷却，两者之间却相互独立，相互之间不发生干涉，从而两者的可设计性和可调性都较强。

沿电机的轴向方向，第一轴向段103的一端与第二轴向段104的一端接合。沿电机的轴向方向，第一轴向段103的另一端设有第一端部固定件60和第一端板80，第一端部固定件60与第一端板80固定连接。沿电机的轴向方向，第二轴向段104的另一端设有第二端部固定件70和第二端板90，第二端部固定件70与第二端板90固定连接。第一端部固定件60和第二端部固定件70用于沿电机的轴向方向压紧定子铁芯101，第一端板80和第二端板90用于形成流动空腔，以方便冷却空气114的流动。

需要说明的是，第一端部固定件60与第一端板80的连接方式及第二端部固定件70与第二端板90的连接方式在本实施例中没有具体说明，本领域技术人员可以采用现有技术中公知的连接方式，例如螺栓连接。在其他可替代的实施方式中，第一端部固定件60与第一端板80及第二端部固定件70与第二端板90也可一体成型。

定子铁芯101沿电机的径向方向的两端面分别为外侧面1011和内侧面1012，外侧面1011与气隙30相邻，内侧面1012与定子铁芯101的内部空间相邻。第一轴向段103包括多个沿电机的轴向方向间隔设置的第一叠片组1032，相邻两第一叠片组1032之间形成有径向通风槽1031，径向通风槽1031平行于电机的径向方向，且沿电机的径向方向，径向通风槽1031的一端贯穿于外侧面1011，径向通风槽1031的另一端贯穿于内侧面1012。径向通风槽1031用于使冷却空气114沿电机的径向方向由外侧面1011流向内侧面1012，从而进行径向冷却，以达到更好的电机的冷却效果。在其他可替代的实施方式中，冷却空气114也可以沿电机的径向方向有内侧面1012流向外侧面1011。需要说明的是，径向通风槽1031的支撑方式在本实施例中没有具体描述，本领域技术人员可以采用现有技术中公知的支撑方式，例如采用支撑筋支撑径向通风槽1031。

第一冷却组件40还包括第一热交换单元401，沿电机的径向方向，第一热交换单元401设于内侧面1012的内侧。冷却空气114在流动过程中，温度会逐渐升高，第一热交换单元401能使温度升高后的冷却空气114得到快速降温，以达到更好的电机的冷却效果，由于电机采用内定子10，内定子10内部有容纳第一热交换单元401的空间，不占用其他电机空间以造成电机内部空间的拥挤。

需要说明的是，第一热交换单元401与内侧面1012沿电机的径向方向之间的距离没有具体描述，本领域技术人员可以根据实际需求进行调整，优选的是，两者之间的距离为20cm-50cm。在其他可替代的实施方式中，对于热量较低的一些电机，也可以不设置第一热交换单元401。

第一冷却组件40还包括第一支撑件402，第一支撑件402沿电机的轴向方向的两端分别与第一端板80和第一热交换单元401连接，第一支撑件402用于将第一热交换单元401固定在第一端板80上，保证第一热交换单元401工作时的稳定性。

电机还包括支撑结构100，支撑结构100用于支撑固定定子铁芯101，支撑结构100与内侧面1012连接，支撑结构100和内侧面1012的连接方式属于现有技术，在此不做赘述。

第一冷却组件40还包括两封板403，沿电机的径向方向，两封板403的一端分别与第一热交换单元401沿电机的轴向方向的两端连接，两封板403的另一端与定子铁芯101连接，两封板403用于连通第一热交换单元401和径向通风槽1031。沿电机的轴向方向，径向通风槽1031设于两封板403之间，内侧面1012、径向通风槽1031、两封板403和第一热交换单元401围成有第一密封通道1033，第一冷却通道包括第一密封通道1033。在其他可替代的实施方式中，两封板403的另一端也可与支撑结构100连接，或者同时与定子铁芯101和支撑结构100连接。冷却空气114从外侧面1011流向内侧面1012的过程中，冷却空气114的温度会逐渐升高，通过设置第一密封通道1033将温度升高后的冷却空气114汇集至第一热交换单元401处对其进行降温，以达到更好的定子冷却效果。在其他可替代的实施方式中，当冷却空气114是由内侧面1012流向外侧面1011时，第一密封通道1033用于将经过第一热交换单元401降温处理后的冷却空气114集中流向径向通风槽1031，保证更好的冷却效果。对于一些不要求内部封闭的电机，也可不用设置第一密封通道1033。

第一端板80上设有导电环110和第一开口111，导电环110需要设置在径向冷却的一端，避免与轴向冷却中的引流结构发生干涉。第一开口111用于使冷却空气114流通于定子铁芯101的内部空间和气隙30之间，从而形成完整的冷却回路。冷却空气114从气隙30中进入径向通风槽1031，沿电机的径向方向流动，从内侧面1012流出后进入第一密封通道1033，经过第一热交换单元401的降温后进入定子铁芯101的内部空间，再由第一开口111流向气隙30，完成一个冷却循环。在其他可替代的实施方式中，第一开口111不设置在第一端板80上，电机还设有挡板，挡板设于定子铁芯101的内部空间，挡板沿电机的轴向方向的两端分别与第一端板80和第二端板90连接，挡板上设有第一开口111。

第二轴向段104包括多个沿电机的轴向方向连续且交替堆叠的第二叠片组1042和第三叠片组1043，以形成轴向通风道1041。冷却空气114在轴向通风道1041内沿电机的轴向方向流动，从而进行轴向冷却。

轴向通风道1041包括轴向冷却段10411和径向冷却段10412，轴向冷却段10411平行于电机的轴向方向，径向冷却段10412平行于电机的径向方向，轴向冷却段10411的一端与径向冷却段10412的一端连通，轴向冷却段10411的另一端贯穿于定子铁芯101靠近第二端部固定件70的一端，径向冷却段10412的另一端贯穿于内侧面1012。径向冷却段10412用于改变冷却空气114的流动方向，从而使冷却空气114能够从轴向通风道1041流入定子铁芯101的内部空间。在其他可替代的实施方式中，冷却空气114也可由定子铁芯101的内部空间流入轴向通风道1041。

第二叠片组1042的轭部设有多个通孔10421，多个通孔10421沿电机的周向方向间隔设置；第三叠片组1043的轭部设有多个凹槽10431，多个凹槽10431沿电机的周向方向间隔设置，凹槽10431自内侧面1012沿电机的径向方向朝着背离内侧面1012的方向凹进，凹槽10431与对应的通孔10421连通。通过在第二叠片组1042上开设通孔10421及第三叠片组1043上开设凹槽10431来形成轴向通风道1041，无需另外设置轴向通风道1041，基本不会降低电机的电磁性能。在其他可替代的实施方式中，第三叠片组1043可不开设凹槽10431，而是通过使第三叠片组1043的轭部的长度小于第二叠片组1042的轭部的长度，轴向通风道1041设于第三叠片组1043的内侧来实现设置轴向通风道1041。

第二冷却组件50包括第二热交换单元501，沿电机的径向方向，第二热交换单元501设于内侧面1012的内侧。冷却空气114在流动过程中，温度会逐渐升高，第二热交换单元501能使温度升高后的冷却空气114得到快速降温，以达到更好的电机的冷却效果，由于电机采用内定子10，内定子10内部有容纳第二热交换单元501的空间，不占用其他电机空间以造成电机内部空间的拥挤。

需要说明的是，第二热交换单元501与内侧面1012沿电机的径向方向之间的距离没有具体描述，本领域技术人员可以根据实际需求进行调整，优选的是，两者之间的距离为20cm-50cm。在其他可替代的实施方式中，对于热量较低的一些电机，也可以不设置第二热交换单元501。

第二冷却组件50还包括第二支撑件502，第二支撑件502沿电机的轴向方向的两端分别与第二端板90和第二热交换单元501连接，第二支撑件502用于将第二热交换单元501固定在第二端板90上，保证第二热交换单元501工作时的稳定性。

第二端板90设有第一开口111和第二开口112，第一开口111用于使冷却空气114流通于定子铁芯101的内部空间和气隙30之间，第二端部固定件70设有多个第三开口113。沿电机的径向方向，第一开口111设于第二开口112的内侧，第二开口112设于多个第三开口113的内侧，由于第二开口112要与多个第三开口113连通，所以第二开口112的尺寸需要大于任一第三开口113的尺寸。在其他可替代的实施方式中，第一开口111不设置在第二端板90上，电机还设有挡板，挡板设于定子铁芯101的内部空间，挡板沿电机的轴向方向的两端分别与第一端板80和第二端板90连接，挡板上设有第一开口111，此时，第一端板80也可以不设置第一开口111。

第二冷却组件50还包括密封管503和密封罩504，密封管503的一端与第二热交换单元501连接，密封管503的另一端与第二端板90连接，密封管503用于连通第二热交换单元501与第二开口112。沿电机的径向方向，密封罩504的一端与第二端部固定件70连接，密封罩504的另一端与第二端板90连接，密封罩504用于连通第二开口112和多个第三开口113。定子铁芯101、轴向通风道1041、密封罩504、密封管503和第二热交换单元501围成有第二密封通道1044，第二冷却通道包括第二密封通道1044。冷却空气114流动过程中，温度会逐渐升高，第二密封通道1044用于将升温后冷却空气114集中至第二热交换单元501处进行降温，以达到更好的冷却效果。在其他可替代的实施方式中，对于一些不要求内部封闭的电机，也可不用设置第二密封通道1044。

冷却空气114由轴向冷却段10411流向径向冷却段10412，升温后的冷却空气114经过第二热交换单元501的降温处理进入第二密封通道1044，由第二开口112流向第三开口113从而再次进入轴向冷却段10411，完成一次冷却循环。在其他可替代的实施方式中，冷却空气114的流向也可以相反。

实施例2

本实施例的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于第二冷却组件50的结构不同、第二冷却组件50的冷却介质不同。

如图5所示，第二轴向段104采用液冷方式进行冷却，冷却介质为液体。第二冷却组件50包括多个轴向通风道1041和多个液冷管505，多个液冷管505沿电机的周向方向间隔设置，多个液冷管505穿设于相应的轴向通风道1041内。任一液冷管505为U型管结构，便于冷却液流动，且任一液冷管505包括设于相邻两轴向通风道1041内的两个冷却段5051和用于连接并连通两冷却段5051的连接段5052，两冷却段5051与连接段5052一体成型，能够减少连接管与冷却管之间的连接头，从而降低成本、减少故障点、增加液冷可靠性。连接段5052的一部分设于径向通风道内，连接段5052的轴向方向与冷却段5051的轴向方向垂直。在其他可替代的实施方式中，连接段5052与冷却段5051也可采用固定连接，具体连接方式本领域技术人员可以采用现有技术中公知的连接方式，例如焊接。

冷却段5051远离连接段5052的一端穿过轴向通风道1041，以便于连接其他液冷管505或者其他液冷设备。

实施例3

本实施例的结构与实施例1基本相同，其不同之处在于第三叠片组1043的结构不同、液冷管505的形状不同。

如图6所示，第三叠片组1043的轭部的长度小于第二叠片组1042的轭部的长度，轴向通风道1041设于第三叠片组1043的内侧。连接段5052的轴向方向平行于冷却段5051的轴向方向。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种电机的冷却装置，所述电机包括内定子、外转子和位于所述内定子和所述外转子之间的气隙，所述内定子包括定子铁芯和定子绕组，其特征在于，沿所述电机的轴向方向，所述定子铁芯包括第一轴向段和第二轴向段，所述电机的冷却装置包括：

第一冷却组件，设于所述第一轴向段，所述第一冷却组件用于形成第一冷却通道以通过冷却介质，所述第一冷却通道包括所述气隙和径向通风槽，所述冷却介质在所述径向通风槽内沿所述电机的径向方向流动；

第二冷却组件，设于所述第二轴向段，所述第二冷却组件用于形成第二冷却通道以通过所述冷却介质，所述第二冷却通道包括轴向通风道，所述冷却介质在所述轴向通风道内沿所述电机的轴向方向流动。

2.如权利要求1所述的电机的冷却装置，其特征在于，沿所述电机的轴向方向，所述第一轴向段的一端与所述第二轴向段的一端接合；

沿所述电机的轴向方向，所述第一轴向段的另一端设有第一端部固定件和第一端板，所述第一端部固定件与所述第一端板固定连接，或，所述第一端部固定件与所述第一端板一体成型；

沿所述电机的轴向方向，所述第二轴向段的另一端设有第二端部固定件和第二端板，所述第二端部固定件与所述第二端板固定连接，或，所述第二端部固定件与所述第二端板一体成型。

3.如权利要求2所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述定子铁芯沿所述电机的径向方向的两端面分别为外侧面和内侧面，所述外侧面与所述气隙相邻，所述内侧面与所述定子铁芯的内部空间相邻，所述第一轴向段包括多个沿所述电机的轴向方向间隔设置的第一叠片组，相邻两所述第一叠片组之间形成有所述径向通风槽，所述径向通风槽平行于所述电机的径向方向，且沿所述电机的径向方向，所述径向通风槽的一端贯穿于所述外侧面，所述径向通风槽的另一端贯穿于所述内侧面。

4.如权利要求3所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却组件还包括第一热交换单元，沿所述电机的径向方向，所述第一热交换单元设于所述内侧面的内侧。

5.如权利要求4所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第一冷却组件还包括第一支撑件，所述第一支撑件沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第一端板和所述第一热交换单元连接，所述第一支撑件用于将第一热交换单元固定在第一端板上。

6.如权利要求4所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述电机还包括支撑结构，所述支撑结构用于支撑固定所述定子铁芯，所述支撑结构与所述内侧面连接，所述第一冷却组件还包括两封板，沿所述电机的径向方向，两所述封板的一端分别与所述第一热交换单元沿所述电机的轴向方向的两端连接，两所述封板的另一端与所述定子铁芯和/或所述支撑结构连接，两所述封板用于连通所述第一热交换单元和所述径向通风槽；

沿所述电机的轴向方向，所述径向通风槽设于两所述封板之间，所述内侧面、所述径向通风槽、两所述封板和所述第一热交换单元围成有第一密封通道，所述第一冷却通道包括所述第一密封通道。

7.如权利要求3-6中任意一项所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第一端板上设有导电环和第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间；

或，所述电机还设有挡板，所述挡板设于所述定子铁芯的内部空间，所述挡板沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第一端板和所述第二端板连接，所述挡板上设有所述第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间。

8.如权利要求2所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述定子铁芯沿所述电机的径向方向的两端面分别为外侧面和内侧面，所述外侧面与所述气隙相邻，所述内侧面与所述定子铁芯的内部空间相邻，所述第二轴向段包括多个沿所述电机的轴向方向连续且交替堆叠的第二叠片组和第三叠片组，以形成所述轴向通风道。

9.如权利要求8所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述轴向通风道包括轴向冷却段和径向冷却段，所述轴向冷却段平行于所述电机的轴向方向，所述径向冷却段平行于所述电机的径向方向，所述轴向冷却段的一端与所述径向冷却段的一端连通，所述轴向冷却段的另一端贯穿于所述定子铁芯靠近所述第二端部固定件的一端，所述径向冷却段的另一端贯穿于所述内侧面。

10.如权利要求9所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第二叠片组的轭部设有多个通孔，多个所述通孔沿所述电机的周向方向间隔设置；

所述第三叠片组的轭部设有多个凹槽，多个所述凹槽沿所述电机的周向方向间隔设置，所述凹槽自所述内侧面沿所述电机的径向方向朝着背离所述内侧面的方向凹进，所述凹槽与对应的所述通孔连通；

或，沿所述电机的径向方向，所述第三叠片组的轭部的长度小于所述第二叠片组的轭部的长度，所述轴向通风道设于所述第三叠片组的内侧。

11.如权利要求8所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却组件包括第二热交换单元，沿所述电机的径向方向，所述第二热交换单元设于所述内侧面的内侧。

12.如权利要求11所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却组件还包括第二支撑件，所述第二支撑件沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第二端板和所述第二热交换单元连接，所述第二支撑件用于将第二热交换单元固定在第二端板上。

13.如权利要求11所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第二端板设有第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间；

或，所述电机还设有挡板，所述挡板设于所述定子铁芯的内部空间，所述挡板沿所述电机的轴向方向的两端分别与所述第一端板和所述第二端板连接，所述挡板上设有所述第一开口，所述第一开口用于使所述冷却介质流通于所述定子铁芯的内部空间和所述气隙之间；

所述第二端板还设有第二开口，所述第二端部固定件设有多个第三开口，沿所述电机的径向方向，所述第一开口设于所述第二开口的内侧，所述第二开口设于多个所述第三开口的内侧，所述第二开口的尺寸大于任一所述第三开口的尺寸。

14.如权利要求13所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却组件还包括：

密封管，所述密封管的一端与所述第二热交换单元连接，所述密封管的另一端与所述第二端板连接，所述密封管用于连通所述第二热交换单元与所述第二开口；

密封罩，沿所述电机的径向方向，所述密封罩的一端与所述第二端部固定件连接，所述密封罩的另一端与所述第二端板连接，所述密封罩用于连通所述第二开口和多个所述第三开口；

所述定子铁芯、所述轴向通风道、所述密封罩、所述密封管和所述第二热交换单元围成有第二密封通道，所述第二冷却通道包括所述第二密封通道。

15.如权利要求9或10所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述第二冷却组件还包括多个液冷管，多个所述液冷管设于相应的所述轴向通风道内。

16.如权利要求15所述的电机的冷却装置，其特征在于，所述液冷管为U型管结构，所述液冷管弯折处的至少一部分设于所述径向冷却段内。