CN112655139A - 旋转电机的液体冷却结构 - Google Patents

旋转电机的液体冷却结构 Download PDF

Info

Publication number
CN112655139A
CN112655139A CN201980057529.8A CN201980057529A CN112655139A CN 112655139 A CN112655139 A CN 112655139A CN 201980057529 A CN201980057529 A CN 201980057529A CN 112655139 A CN112655139 A CN 112655139A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
guide block
coil
electric machine
cooling structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201980057529.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112655139B (zh
Inventor
酒井有
藤原优哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp filed Critical Meidensha Corp
Publication of CN112655139A publication Critical patent/CN112655139A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112655139B publication Critical patent/CN112655139B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/325—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation for windings on salient poles, such as claw-shaped poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

提供了一种旋转电机的液体冷却结构，借助于这种液体冷却结构，即使在使用扁平导线的线圈中，也可以防止冷却效率的降低。引导块壁12Ac沿定子10的轴向方向设在线圈架12的宽度方向的两侧，以便每个引导块壁定位在沿定子10的定子芯11的圆周方向相邻的齿部分11b之间。间隙形成在线圈13与引导块壁12Ac之间。同时，引导块壁12Ac彼此相邻地定位以便在相邻线圈架12的引导块壁12Ac之间封闭。

Description

旋转电机的液体冷却结构
技术领域
本发明涉及一种旋转电机的液体冷却结构，所述液体冷却结构利用冷却液体来冷却旋转电机例如马达或发电机的定子线圈。
背景技术
作为旋转电机的液体冷却结构(该液体冷却结构利用冷却液体来冷却旋转电机例如马达或发电机的定子)，例如存在以下专利文献1中介绍的一种液体冷却结构。在该结构中，相对于定子芯(在该定子芯中，每个具有安装于其上的线圈的多个分割式定子芯沿转子的圆周方向环形布置)，油排出孔布置成在相邻的分割式定子芯之间面对定子芯或者在线圈之间面对线圈，油沿转子的轴向方向从排出孔朝向它们之间排出，以便冷却线圈。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开2010-057261
发明内容
在专利文献1所述的结构中，分割式定子芯分别设有绝缘体，所述绝缘体沿旋转电机的径向方向向内突出，并且相邻的分割式定子芯之间沿径向方向在内侧的间隙由绝缘体封闭，从而在相邻的分割式定子芯之间以及在线圈之间沿轴向方向形成油通道。
如果线圈由具有圆形横截面的圆形导线来形成，则以这种方式简单形成的油通道能够使得沿旋转电机的径向方向在内侧和在外侧的绕组的数量不同。因此，可以容易地使得相邻线圈之间的油通道沿旋转电机的径向方向具有恒定尺寸。与之相比，如果线圈由具有矩形横截面的扁平导线来形成，则难以使得沿旋转电机的径向方向在内侧和在外侧的绕组的数量不同。因此存在以下风险：相邻线圈之间的油通道在它沿旋转电机的径向方向从内侧向外侧延伸时变得更大，从而引起油流的浪费以及降低冷却效率。
因此，本发明的目的是提供一种旋转电机的液体冷却结构，所述液体冷却结构即使在线圈使用扁平导线的情况下也能够抑制冷却效率的降低。
用于解决上述任务的、根据本发明的旋转电机的液体冷却结构是这样一种旋转电机的液体冷却结构，其用于通过沿定子的轴向方向朝向定子的相邻齿部分之间供给冷却液体而冷却线圈，在所述定子中，线圈架分别附接至所述齿部分，每个线圈架都在其上安装有线圈，所述齿部分沿环形定子芯的轭部分的内周的圆周方向凸出地形成，其中，引导块壁以每个引导块壁沿位于所述定子的圆周方向的所述相邻齿部分之间的方式沿所述定子的轴向方向设在所述线圈架的宽度方向的两侧上，其中间隙形成在所述线圈和所述引导块壁之间，以及其中所述引导块壁以在相邻线圈架的所述引导块壁之间形成封闭的方式彼此相邻地定位。
此外，根据本发明的旋转电机的液体冷却结构是上述旋转电机的液体冷却结构，其中，所述引导块壁的位于所述定子的圆周方向外侧的表面锥形地倾斜，使得所述引导块壁的沿所述定子的圆周方向的厚度沿所述定子的径向方向从内侧朝向外侧变厚。
此外，根据本发明的旋转电机的液体冷却结构是上述旋转电机的液体冷却结构，其中，所述线圈由具有矩形横截面的扁平导线形成。
在根据本发明的旋转电机的液体冷却结构中，线圈架的引导块壁彼此相邻地定位在沿定子的圆周方向的相邻齿部分之间，以便在引导块壁之间形成封闭。因此，大部分冷却液体能够流入线圈和引导块壁之间的间隙中，并在由引导块壁引导的同时流过该间隙，从而完全冷却线圈。这样，能够有效地使用冷却液体来冷却线圈，而不浪费冷却液体流，并能够极大地抑制冷却效率的降低。
附图说明
图1是根据本发明的旋转电机的液体冷却结构的主要部分的示意图，其中，A是侧视图，B是沿A中的箭头B方向的视图，C是沿A中的箭头C方向的视图；
图2是示出图1的线圈架和线圈的结构图，其中，A是平面图，B是沿A中的箭头B方向的视图，C是沿A中的箭头C方向的视图；
图3是图2中的线圈架和线圈的分解透视图；以及
图4是图1中的排出管的示意结构图。
具体实施方式
下面将参考附图介绍根据本发明的旋转电机的液体冷却结构的实施例，但是本发明并不局限于下面参考附图所述的实施例。
<第一实施例>
下面参考图1至图4介绍根据本发明的旋转电机的液体冷却结构的第一实施例。
在图1中，定子由10表示，定子芯由11表示，线圈架由12表示，线圈由13表示，排出管由21表示。
定子10是这样的定子，其中，每个在其上安装有线圈13的多个线圈架12沿圆周方向附接至环形定子芯11的内周。定子的外周侧固定至壳体的内部，转子同轴地布置在定子的内周侧。
定子芯11由磁性材料例如铁制造。定子芯具有环形轭部分11a和多个齿部分11b，这些齿部分11b沿圆周方向设在轭部分11a的内周上，并朝向径向方向内侧凸出。
线圈架12由绝缘材料例如树脂制造。线圈架保持安装于其上的线圈13，并装配至定子芯11的齿部分11b，以便附接至定子芯11。
如图2和图3中所示，线圈架12装备有：线圈架本体12A，该线圈架本体12A具有安装部分12Aa，该安装部分12Aa具有椭圆形的管形形状，用于安装线圈13；以及矩形凸缘部分12Ab，该矩形凸缘部分12Ab在安装部分12Aa的一个端部部分(位于定子芯11的径向方向外侧的端部部分)的周边处朝向安装部分12Aa的径向方向外侧(沿定子芯11的圆周方向分离的方向)凸出地形成，以便覆盖安装在安装部分12Aa上的线圈13。此外，线圈架装备有线圈架补充体12B，该线圈架补充体12B具有：附接部分12Ba，该附接部分12Ba具有椭圆形的管形形状，附接部分的内表面侧装配至定子芯11的齿部分11b，附接部分的外表面侧装配至线圈架本体12A的安装部分12Aa的内侧中；以及矩形凸缘部分12Bb，该矩形凸缘部分12Bb在附接部分12Ba的与装配至安装部分12Aa的一侧相反的一侧上的端部部分(位于定子芯11的径向方向内侧的端部部分)的周边处朝向附接部分12Ba的径向方向外侧(沿定子芯11的圆周方向分离的方向)凸出地形成，以便覆盖安装在线圈架本体12A的安装部分12Aa上的线圈13。
此外，线圈架12具有引导块壁12Ac，该引导块壁12Ac沿安装部分12Aa的纵向方向(定子芯11的轴向方向)设在线圈架本体12A的凸缘部分12Ab的宽度方向两侧(沿定子芯11的圆周方向分离的方向)上，以便朝向安装部分12Aa的另一端部部分侧(位于定子芯11的径向方向内侧的端部部分侧)凸出。
在该引导块壁12Ac中，沿宽度方向(安装部分12Aa的短边方向)外侧的表面(该表面是在定子芯11的圆周方向上外侧的表面)锥形地倾斜，使得沿宽度方向(安装部分12Aa的短边方向)的厚度(长度)(该厚度是沿定子芯11的圆周方向的厚度)从定子芯11的径向方向内侧朝向定子芯11的径向方向外侧变厚(变长)，该径向方向内侧是在从凸缘部分12Ab凸出的端部部分侧上的末端侧(安装部分12Aa的所述另一端部侧)，该径向方向外侧是在与凸缘部分12Ab连接的端部部分侧的基部侧(安装部分12Aa的所述一个端部侧)。
也就是，当线圈架12的附接部分12Ba插入定子芯11的每个齿部分11b中以用于附接时，线圈架12的引导块壁12Ac分别位于定子芯11的沿圆周方向的相邻齿部分11b之间。借此，形成这样的形状，使得引导块壁12Ac能够彼此相邻地定位，以便在相邻线圈架12的引导块壁12Ac之间形成封闭。
线圈13由具有矩形横截面的扁平导线形成，安装在线圈架12的安装部分12Aa上，并由凸缘部分12Ab、12Bb覆盖。线圈构造成沿定子芯11的圆周方向(安装部分12Aa的短边方向)在线圈和引导块壁12Ac之间形成恒定距离的间隙。
如图1和图4中所示，排出管21具有环形形状以便连接定子芯11的沿圆周方向相邻的齿部分11b，排出管与定子芯11的一端侧相对，并形成有多个喷嘴孔21a，以便沿定子芯11的轴向方向从定子芯11的轴向方向的一端侧朝向相邻齿部分11b之间排出冷却液体。
在根据本实施例的旋转电机的液体冷却结构中，当冷却液体供给至排出管21中时，冷却液体从喷嘴孔21a排出，并从定子10的轴向方向的一端侧供给至定子芯11的沿圆周方向相邻的线圈13之间。
这样，线圈架12的引导块壁12Ac彼此相邻地定位在定子10的沿圆周方向相邻的线圈13之间，以便在这些引导块壁12Ac之间形成封闭。因此，从排出管21的喷嘴孔21a排出的大部分冷却液体能够从定子的轴向方向的一端侧流入线圈13和引导块壁12Ac之间的恒定距离的间隙中，并在由引导块壁12Ac引导的同时朝向定子芯11的轴向方向的另一端侧流过该间隙。
因此，从排出管21的喷嘴孔21a排出的大部分冷却液体能够与定子10的线圈13接触，以便完全冷却线圈13。
因此，根据本实施例，即使对于使用扁平导线的线圈13，也能够有效地使用从排出管21的喷嘴孔21a排出的冷却液体来冷却线圈13，而不浪费冷却液体流。借此，能够极大地抑制冷却效率的降低。
工业适用性
根据本发明的旋转电机的液体冷却结构能够有效地使用冷却液体来冷却线圈，而不浪费冷却液体，并能够极大地抑制冷却效率的降低。因此，它可以在工业中非常有效地使用。

Claims (3)

1.一种旋转电机的液体冷却结构，用于通过沿定子的轴向方向朝向所述定子的相邻齿部分之间供给冷却液体而冷却线圈，在所述定子中，线圈架分别附接至所述齿部分，每个线圈架都在其上安装有线圈，所述齿部分沿环形定子芯的轭部分的内周的圆周方向凸出地形成，
其中，引导块壁以每个引导块壁位于沿所述定子的圆周方向的所述相邻齿部分之间的方式沿所述定子的轴向方向设在所述线圈架的宽度方向的两侧上，
其中，间隙形成在所述线圈和所述引导块壁之间，以及
其中，所述引导块壁以在相邻线圈架的所述引导块壁之间形成封闭的方式彼此相邻地定位。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的液体冷却结构，其中，所述引导块壁的位于所述定子的圆周方向外侧的表面锥形地倾斜，使得所述引导块壁的沿所述定子的圆周方向的厚度沿所述定子的径向方向从内侧朝向外侧变厚。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的旋转电机的液体冷却结构，其中，所述线圈由具有矩形横截面的扁平导线形成。
CN201980057529.8A 2018-09-05 2019-06-20 旋转电机的液体冷却结构 Active CN112655139B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018166071A JP6587022B1 (ja) 2018-09-05 2018-09-05 回転電機の液冷構造
JP2018-166071 2018-09-05
PCT/JP2019/024420 WO2020049831A1 (ja) 2018-09-05 2019-06-20 回転電機の液冷構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112655139A true CN112655139A (zh) 2021-04-13
CN112655139B CN112655139B (zh) 2021-08-20

Family

ID=68159640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980057529.8A Active CN112655139B (zh) 2018-09-05 2019-06-20 旋转电机的液体冷却结构

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11362568B2 (zh)
EP (1) EP3832853B1 (zh)
JP (1) JP6587022B1 (zh)
CN (1) CN112655139B (zh)
WO (1) WO2020049831A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111555503A (zh) * 2020-06-09 2020-08-18 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 一种集中绕组轴向冷却电机定子及电机
JP7487644B2 (ja) 2020-11-05 2024-05-21 トヨタ自動車株式会社 回転電機の冷却構造

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040924A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
JP2004088944A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Honda Motor Co Ltd 回転電機
US20140091651A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Magna Powertrain Ag & Co Kg Electrical machine with cooling
CN103840569A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 财团法人工业技术研究院 定子模块及其磁力产生构件
US20150022050A1 (en) * 2012-03-09 2015-01-22 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric Rotating Machine
DE102015226010A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Formteil für einen Stator einer elektrischen Maschine, Stator mit dem Formteil und Verfahren zum Montieren des Stators
CN106100189B (zh) * 2015-04-27 2018-09-04 三菱电机株式会社 车辆用旋转电机

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060043801A1 (en) * 2004-08-27 2006-03-02 Caterpillar Inc. Liquid cooled switched reluctance electric machine
GB0702997D0 (en) 2007-02-16 2007-03-28 Rolls Royce Plc A cooling arrangement of an electrical machine
JP5347380B2 (ja) 2008-08-28 2013-11-20 アイシン精機株式会社 モータの油冷構造
US8373316B2 (en) * 2011-01-12 2013-02-12 Kollmorgen Corporation Coolant flow enhancing device for stator coil end turns of fluid cooled electric motor
WO2013190673A1 (ja) * 2012-06-21 2013-12-27 三菱電機株式会社 回転電機
US9379585B2 (en) * 2012-11-06 2016-06-28 Lcdrives Corp. Winding construction for high efficiency machine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004040924A (ja) * 2002-07-04 2004-02-05 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
JP2004088944A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Honda Motor Co Ltd 回転電機
US20150022050A1 (en) * 2012-03-09 2015-01-22 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Electric Rotating Machine
US20140091651A1 (en) * 2012-09-28 2014-04-03 Magna Powertrain Ag & Co Kg Electrical machine with cooling
CN103840569A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 财团法人工业技术研究院 定子模块及其磁力产生构件
CN106100189B (zh) * 2015-04-27 2018-09-04 三菱电机株式会社 车辆用旋转电机
DE102015226010A1 (de) * 2015-12-18 2017-06-22 Robert Bosch Gmbh Formteil für einen Stator einer elektrischen Maschine, Stator mit dem Formteil und Verfahren zum Montieren des Stators

Also Published As

Publication number Publication date
US20210249932A1 (en) 2021-08-12
EP3832853A4 (en) 2021-09-08
EP3832853B1 (en) 2023-04-26
CN112655139B (zh) 2021-08-20
JP6587022B1 (ja) 2019-10-09
EP3832853A1 (en) 2021-06-09
WO2020049831A1 (ja) 2020-03-12
JP2020039232A (ja) 2020-03-12
US11362568B2 (en) 2022-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9906103B2 (en) Rotary electrical machine cooling apparatus
CN112655139B (zh) 旋转电机的液体冷却结构
US20190221361A1 (en) Stator assembly including a bobbin having an extension tab and a retention rib
EP3136557A1 (en) Rotating electric machine
KR20170052986A (ko) 스테이터 조립체 및 이를 포함하는 모터
EP3379697A1 (en) Permanent magnet electric motor
WO2019065142A1 (ja) ステータ、モータ、圧縮機およびステータの製造方法
WO2021230058A1 (ja) モータ
JP2016046971A (ja) 回転電機のステータ
JP2018102027A (ja) 回転電機
WO2018047602A1 (ja) ポンプ用モータ
CN108141094B (zh) 旋转电机的转子
US11811282B2 (en) Coil device having a core with plate shaped coil bodies
EP3410576B1 (en) Stator and motor
JP5712852B2 (ja) 回転電機固定子
JP2016019377A (ja) 電動機用ステータ
JP6569439B2 (ja) 回転電機のステータ
JP2015226395A (ja) 回転電機のステータ
JP2016021512A (ja) 半空心リアクトル
JP2018113776A (ja) ステータ
EP3518392B1 (en) Motor
KR101834338B1 (ko) 유도전동기
CN116418150A (zh) 绝缘子以及电机
JP2023104065A (ja) バスバーユニット
JP2023101367A (ja) インシュレータ及びモータ

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant