CN110535261A - 一种具有散热功能的永磁电机 - Google Patents

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史文波
李伟业
胡勇峰
崔龙
孟繁东
谭畅
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Abstract

本发明提供一种具有散热功能的永磁电机，包括定子组件、转子组件及两个盖设于定子组件与转子组件两端以形成密封空间的密封端盖，所述定子组件包括定子铁心、定子线圈及线圈安装槽，所述线圈安装槽设于所述定子铁心上，所述定子线圈设于所述线圈安装槽内，所述定子组件上设有向定子线圈输入冷却介质的输送通道，以及排出定子线圈热量的排出通道，所述输送通道、线圈安装槽、密封空间及排出通道依次连通。本发明具有散热效果好、布局紧凑等优点。

Description

一种具有散热功能的永磁电机
技术领域
本发明涉及电机设备领域，尤其涉及一种具有散热功能的永磁电机。
背景技术
目前，永磁电机通常采用冷却介质进行散热，在电机机壳上设置冷却回路，定子线圈由于铜耗、定子铁心由于铁耗产生的热量通过定子铁心传导到机壳，再由机壳中的冷却介质带走热量。现有的永磁电机的定子线圈产生的热量无法及时带走，而使得定子线圈的热量积累升高，造成电机线圈烧毁等问题，尤其是在定子线圈端部，温度升高更快、散热能力更无法满足要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种散热效果好、布局紧凑的具有散热功能的永磁电机。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
一种具有散热功能的永磁电机，包括定子组件、转子组件及两个盖设于定子组件与转子组件两端以形成密封空间的密封端盖，所述定子组件包括定子铁心、定子线圈及线圈安装槽，所述线圈安装槽设于所述定子铁心上，所述定子线圈设于所述线圈安装槽内，所述定子组件上设有向定子线圈输入冷却介质的输送通道，以及排出定子线圈热量的排出通道，所述输送通道、线圈安装槽、密封空间及排出通道依次连通。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述定子组件还包括机壳，所述输送通道包括依次连通的注入孔、环形分流槽及径向连通孔，所述注入孔及环形分流槽设于所述机壳上；所述径向连通孔设于所述定子铁心上，并与所述线圈安装槽连通。
所述径向连通孔设于所述线圈安装槽的中部，且所述径向连通孔的直径小于所述环形分流槽的轴向长度。
所述线圈安装槽为多个，多个所述线圈安装槽沿定子铁心的周向布置；所述径向连通孔的数量与所述线圈安装槽的数量相同，且一一对应设置。
所述线圈安装槽沿定子铁心的轴向水平布置，且所述线圈安装槽的两端均与所述密封空间连通。
所述定子线圈为双层定子线圈，所述双层定子线圈之间留有供冷却介质通过的散热间隙。
所述排出通道包括两导流孔，两导流孔设于所述机壳的下半部，并位于线圈安装槽的两端。
所述排出通道还包括相互连接的连接孔及排出孔，所述连接孔的两端分别与对应侧的导流孔连通，所述排出孔远离连接孔的一端与外部空间连通。
所述注入孔及排出孔上均设有油管接头。
所述冷却介质为冷却油。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明在定子组件上设有输送通道及排出通道，且输送通道、线圈安装槽、密封空间及排出通道依次连通，以形成定子线圈的冷却通路，使得输送通道可直接向线圈安装槽内的定子线圈输入冷却介质以进行热交换，排出通道可及时排出定子线圈产生的热量，其散热快速、有效提升了电机(尤其高功率密度永磁电机)的散热能力，同时，其无需占用额外的空间，布局紧凑简单、成本低。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明定子组件的局部剖视图。
图中各标号表示：
1、定子组件；11、定子线圈；12、线圈安装槽；13、机壳；14、定子铁心；15、散热间隙；2、转子组件；3、密封端盖；4、密封空间；5、输送通道；51、注入孔；52、环形分流槽；53、径向连通孔；6、排出通道；61、导流孔；62、连接孔；63、排出孔；7、油管接头。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如图1和图2所示，本实施例的具有散热功能的永磁电机，包括定子组件1、转子组件2及两个密封端盖3。其中，两个密封端盖3盖设于定子组件1与转子组件2两端，以形成密封空间4；定子组件1包括定子铁心14、定子线圈11及线圈安装槽12，线圈安装槽12设于定子铁心14上，定子线圈11设于线圈安装槽12内。本实施例中，定子组件1上设有输送通道5及排出通道6。输送通道5、线圈安装槽12、密封空间4及排出通道6依次连通，输送通道5向定子线圈11输入冷却介质，排出通道6排出定子线圈11的热量。
本发明在定子组件1上设有输送通道5及排出通道6，且输送通道5、线圈安装槽12、密封空间4及排出通道6依次连通，以形成定子线圈11的冷却通路，使得输送通道5可直接向线圈安装槽12内的定子线圈11输入冷却介质以进行热交换，排出通道6可及时排出定子线圈11产生的热量，其散热快速、有效提升了电机(尤其高功率密度永磁电机)的散热能力，同时，其无需占用额外的空间，布局紧凑简单、成本低。
本实施例中，定子组件1还包括机壳13。输送通道5包括注入孔51、环形分流槽52及径向连通孔53，其中，注入孔51及环形分流槽52设于机壳13上；径向连通孔53设于定子铁心14上，其结构紧凑、简单。同时，注入孔51、环形分流槽52及径向连通孔53依次连通，径向连通孔53与线圈安装槽12连通，其使得外部冷却介质可通过注入孔51、环形分流槽52及径向连通孔53直接注入至线圈安装槽12的定子线圈11内，有利于直接降低定子线圈11的温度，定子线圈11的散热效果好。
进一步的，径向连通孔53设于线圈安装槽12的中部，以使散热介质从定子线圈11的中部向两端流出，其进一步保证了定子线圈11的散热效果，且使得布局更为紧凑。径向连通孔53的直径小于环形分流槽52的轴向长度，其使得输入的冷却介质不会产生渗漏，保证冷却的顺利进行。
如图2所示，线圈安装槽12为多个。多个线圈安装槽12沿定子铁心14的周向布置，以安装多组定子线圈11。本实施例中，径向连通孔53的数量与线圈安装槽12的数量相同，且径向连通孔53与线圈安装槽12一一对应设置，以对各组定子线圈11进行充分有效冷却，保证电机的整体冷却效果。
进一步的，本实施例中，线圈安装槽12沿定子铁心14的轴向水平布置，且线圈安装槽12的两端均与密封空间4连通，以使进行热交换的冷却介质从线圈安装槽12的两端有效排出，达到定子线圈11有效排热的目的。
如图1所示，本实施例的定子线圈11为双层定子线圈，双层定子线圈之间留有散热间隙15。散热间隙15设于线圈安装槽12内，且散热间隙15的一端与径向连通孔53连通，以提供定子线圈11直接散热的通道。本实施例中，散热间隙15为三角状散热间隙。在其他实施例中，只要保证散热间隙15提供冷却介质足够散热空间即可，散热间隙15的设置位置及形状可根据线圈安装槽12及定子线圈11的配合进行调整。
如图1所示，排出通道6包括两导流孔61，两导流孔61与环形分流槽52错开布置。两导流孔61位于线圈安装槽12的两端，并与密封空间4连通，以方便快速的排出热交换后冷却介质，其排出效率高、散热效果好。本实施例中，导流孔61设于机壳13的最底部，以保证冷却介质在重力作用下有效排出，在其他实施例中，导流孔61也可设于机壳13的下半部，保证冷却介质有效排出即可。
进一步的，本实施例的排出通道6还包括连接孔62及排出孔63。其中，连接孔62的两端分别与对应侧的导流孔61连通，排出孔63的一端与连接孔62连通，排出孔63的另一端与外部空间连通，以保证冷却介质的有效排出。其结构简单、散热效果好。
进一步的，本实施例的注入孔51及排出孔63上均设有油管接头7，以进一步方便冷却介质的输入及排出。本实施例中，冷却介质为导热不导电的冷却油；磁浮电机为卧式放置。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种具有散热功能的永磁电机，其特征在于，包括定子组件、转子组件及两个盖设于定子组件与转子组件两端以形成密封空间的密封端盖，所述定子组件包括定子铁心、定子线圈及线圈安装槽，所述线圈安装槽设于所述定子铁心上，所述定子线圈设于所述线圈安装槽内，其特征在于，所述定子组件上设有向定子线圈输入冷却介质的输送通道，以及排出定子线圈热量的排出通道，所述输送通道、线圈安装槽、密封空间及排出通道依次连通。
2.根据权利要求1所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述定子组件还包括机壳，所述输送通道包括依次连通的注入孔、环形分流槽及径向连通孔，所述注入孔及环形分流槽设于所述机壳上；所述径向连通孔设于所述定子铁心上，并与所述线圈安装槽连通。
3.根据权利要求2所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述径向连通孔设于所述线圈安装槽的中部，且所述径向连通孔的直径小于所述环形分流槽的轴向长度。
4.根据权利要求2所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述线圈安装槽为多个，多个所述线圈安装槽沿定子铁心的周向布置；所述径向连通孔的数量与所述线圈安装槽的数量相同，且一一对应设置。
5.根据权利要求4所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述线圈安装槽沿定子铁心的轴向水平布置，且所述线圈安装槽的两端均与所述密封空间连通。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述定子线圈为双层定子线圈，所述双层定子线圈之间留有供冷却介质通过的散热间隙。
7.根据权利要求2至5中任意一项所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述排出通道包括两导流孔，两导流孔设于所述机壳的下半部，并位于线圈安装槽的两端。
8.根据权利要求7所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述排出通道还包括相互连接的连接孔及排出孔，所述连接孔的两端分别与对应侧的导流孔连通，所述排出孔远离连接孔的一端与外部空间连通。
9.根据权利要求8所述的散热功能的永磁电机，其特征在于，所述注入孔及排出孔上均设有油管接头。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的具有散热功能的永磁电机，其特征在于，所述冷却介质为冷却油。
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