CN110429754A - 一种具有绕组导热能力的轮毂电机 - Google Patents

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陶大军
潘博
戈宝军
张永生
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开一种具有绕组导热能力的轮毂电机，轮毂电机包括：轮毂电机主体和石墨烯涂层；轮毂电机主体包括：定子绕组和轮毂电机定子；石墨烯涂层设置在轮毂电机主体的定子绕组的表面，石墨烯涂层用于将定子绕组产生的热量传导至轮毂电机主体的轮毂电机定子上。本发明在定子绕组的表面喷涂石墨烯涂层，利用石墨烯极好的热传导性能，将轮毂电机工作时，定子绕组因铜耗产生的热量通过石墨烯涂层迅速传导至轮毂电机定子，提高了定子绕组的导热能力，达到了控制电机温升的目的。

Description

一种具有绕组导热能力的轮毂电机
技术领域
本发明涉及轮毂电机领域，特别是涉及一种具有绕组导热能力的轮毂电机。
背景技术
轮毂电机把电机安装在轮毂中，将动力装置、传动装置和制动装置都一起整合到轮毂内，使电动车辆的机械部分大为简化，是电动汽车发展的一个必然趋势。
在轮毂电机的设计过程中温升是影响电机工作状态的一个主要问题。对于永磁电机来说，温升过高会导致永磁体材料发生不可逆的退磁现象，造成巨大的经济损失。传统的永磁电机冷却方式是增加独立风扇，而这种方式不仅会增大电机的体积以及无功损耗，还会使工艺更复杂，增加电机的成本。由于外转子轮毂电机内部结构中定子和转子布置紧凑，在里面安装独立风扇十分困难。并且对于永磁电机来说，温升过高会导致绕组绝缘失效，永磁体材料会发生不可逆退磁的现象，而用于冷却转子所能用的布置空间非常有限。
因此，在轮毂电机中设计一个简单的导热结构尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，在现有技术的基础上进行改进，提供一种具有绕组导热能力的轮毂电机，通过在定子绕组上喷涂石墨烯涂层，可有效解决电机温升问题，提高定子绕组的导热能力。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种具有绕组导热能力的轮毂电机，所述轮毂电机包括：轮毂电机主体和石墨烯涂层；所述轮毂电机主体包括：定子绕组和轮毂电机定子；
所述石墨烯涂层设置在所述定子绕组的表面，所述石墨烯涂层用于将所述定子绕组产生的热量传导至所述轮毂电机定子上。
可选的，所述石墨烯涂层为石墨烯条形涂层。
可选的，所述轮毂电机主体还包括：电机轴、轮毂电机转子和永磁体；
所述轮毂电机定子固定套装在所述电机轴上；所述定子绕组嵌放在所述轮毂电机定子的槽内；所述轮毂电机转子套装在所述轮毂电机定子的外圆周侧，所述轮毂电机转子与所述轮毂电机定子之间有气隙；所述永磁体均匀粘贴在所述轮毂电机转子的内表面。
可选的，所述轮毂电机为外转子轮毂电机。
可选的，所述定子绕组为铜线或铜条。
可选的，所述轮毂电机转子的材料为硅钢片，所述硅钢片的型号为M19_29G。
可选的，所述永磁体为表贴式永磁体。
可选的，所述表贴式永磁体的结构为瓦片型结构。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明利用石墨烯极高的热导率、超薄以及良好的可加工性的性能，将石墨烯涂层喷涂在定子绕组的表面，轮毂电机工作时，定子绕组因铜耗产生的热量通过石墨烯涂层迅速传导至轮毂电机定子，提高了定子绕组的导热能力，有效控制了电机温升；与传统的独立风扇冷却结构相比，本发明可有效减小轮毂电机的体积。
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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种具有绕组导热能力的轮毂电机的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种具有绕组导热能力的轮毂电机的爆炸图；
图3为本发明实施例提供的一种具有绕组导热能力的轮毂电机的整体结构示意图；
符号说明：1-电机轴，2-轮毂电机定子，3-定子绕组，4-永磁体，5-轮毂电机转子，6-石墨烯涂层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种具有绕组导热能力的轮毂电机，在定子绕组的表面喷涂石墨烯涂层，利用石墨烯极好的热传导性能，将轮毂电机工作时，定子绕组因铜耗产生的热量通过石墨烯涂层迅速传导至轮毂电机定子，提高了定子绕组的导热能力，达到了控制温升的目的。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-3所示，本发明实施例提供了一种具有绕组导热能力的轮毂电机，轮毂电机包括：轮毂电机主体(图1-3中未标出)和石墨烯涂层6；轮毂电机主体包括：定子绕组3和轮毂电机定子2；
石墨烯涂层6设置在定子绕组3的表面，石墨烯涂层6用于将定子绕组3产生的热量传导至轮毂电机定子2上，石墨烯涂层6为石墨烯条形涂层。
轮毂电机主体还包括电机轴1、轮毂电机转子5和永磁体4；
电机轴1位于轮毂电机的中心；轮毂电机定子2固定套装在电机轴1上；定子绕组3为铜线或铜条，铜线一圈一圈缠绕在轮毂电机定子2的槽内，或铜条嵌放在轮毂电机定子2的槽内；轮毂电机转子5套装在轮毂电机定子2的外圆周侧，轮毂电机转子5与轮毂电机定子2之间有气隙；永磁体4的形状为单个的瓦片状，永磁体4均匀粘贴在轮毂电机转子5的内表面。优选地，轮毂电机转子5的结构为圆环型结构，材料为硅钢片，硅钢片的型号为M19_29G；永磁体4为表贴式永磁体4；轮毂电机为外转子轮毂电机。
本发明实施例提供的一种具有绕组导热能力的轮毂电机工作原理如下：
电机工作时，轮毂电机定子2槽中的定子绕组3通入电流，定子绕组3会因铜耗而产生热量，石墨烯涂层6喷涂在定子绕组3的表面，石墨烯涂层6具有高导热性，热量会通过石墨烯涂层6迅速传导到轮毂电机定子2上，使定子绕组3温度降低，控制了电机整体的温升。
本发明实施例一种具有绕组导热能力的结构，在定子绕组3的表面喷涂石墨烯涂层6，利用石墨烯极好的热传导性能，将轮毂电机工作时，定子绕组3因铜耗产生的热量通过石墨烯涂层6迅速传导至轮毂电机定子2，提高了定子绕组3的导热能力，达到了控制温升的目的。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机包括：轮毂电机主体和石墨烯涂层；所述轮毂电机主体包括：定子绕组和轮毂电机定子；
所述石墨烯涂层设置在所述定子绕组的表面，所述石墨烯涂层用于将所述定子绕组产生的热量传导至所述轮毂电机定子上。
2.根据权利要求1所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述石墨烯涂层为石墨烯条形涂层。
3.根据权利要求1所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机主体还包括：电机轴、轮毂电机转子和永磁体；
所述轮毂电机定子固定套装在所述电机轴上；所述定子绕组嵌放在所述轮毂电机定子的槽内；所述轮毂电机转子套装在所述轮毂电机定子的外圆周侧，所述轮毂电机转子与所述轮毂电机定子之间有气隙；所述永磁体均匀粘贴在所述轮毂电机转子的内表面。
4.根据权利要求1所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机为外转子轮毂电机。
5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述定子绕组为铜线或铜条。
6.根据权利要求3所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述轮毂电机转子的材料为硅钢片，所述硅钢片的型号为M19_29G。
7.根据权利要求3所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述永磁体为表贴式永磁体。
8.根据权利要求7所述的具有绕组导热能力的轮毂电机，其特征在于，所述表贴式永磁体的结构为瓦片型结构。
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