CN112994357A - 一种提升电机定子冷却的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升电机定子冷却的方法，包括在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道,形成双流道结构、控制新冷却流道的进水口和出水口位置、控制新冷却流道与旧冷却流道两者之间形成交叉冷却结构,并相互独立结构、在新冷却流道与旧冷却流道内部分别形成第一填充腔和第二填充腔以及利用复合相变材料填充至第一填充腔和第二填充腔，形成传导层；新冷却流道与旧冷却流道形成的复流式水道能够起到交叉冷却的作用，能够保证定子的两端都有相同温度的冷却进入冷却，旧冷却流道出水口端温度高出的热量由新冷却流道的进水口端进行冷却，这样可以达到交叉互补，可以将发热铁芯轴向趋于温度平衡。

Description

一种提升电机定子冷却的方法
技术领域
本发明涉及电机定子冷却技术领域，尤其涉及一种提升电机定子冷却的方法。
背景技术
在新能源汽车行业中，驱动电机成为新的一种驱动力，为了将电机做的更小、更高效，都普遍采用水循环冷却的方式，而这种水冷却方式基本分为两种：第一种螺旋式，沿着电机铁芯外径盘旋，冷却水从铁芯的一端进，从另一端出，这样电机铁芯两端的温度会有温差，通常出口比进口高3℃左右，定子铁芯热平衡不佳；第二种直通往复式，沿着电机铁芯轴线方向往复，冷却水从铁芯的圆周面阶段通过，这样电机铁芯圆周上的温度差会更大，并且流阻大，冷却效果不佳；因此，本发明提出一种提升电机定子冷却的方法，以解决现有技术中的不足之处。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种提升电机定子冷却的方法，通过在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道，新冷却流道与旧冷却流道形成的复流式水道能够起到交叉冷却的作用，能够保证定子的两端都有相同温度的冷却进入冷却，旧冷却流道出水口端温度高出的热量由新冷却流道的进水口端进行冷却，这样可以达到交叉互补，可以将发热铁芯轴向趋于温度平衡。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种提升电机定子冷却的方法，包括以下步骤：
步骤一：在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道，让增加的新冷却流道与电机定子原有的水循环冷却系统中的旧冷却流道共同形成双流道结构；
步骤二：控制新冷却流道的进水口位于旧冷却流道的出水口一端，控制新冷却流道的出水口位于旧冷却流道进水口的一端；
步骤三：控制新冷却流道与旧冷却流道两者之间形成交叉冷却结构，并保持新冷却流道与旧冷却流道之间为相互独立结构；
步骤四：在新冷却流道与旧冷却流道内部分别设置第一内套和第二内套，让第一内套与新冷却流道之间形成第一填充腔，让第二内套旧冷却流道之间形成第二填充腔；
步骤五：配置复合相变材料，所述复合相变材料由石蜡、固化剂、氧化锌和绝缘漆组成，将石蜡、固化剂、氧化锌和绝缘漆混合后加热至60～120摄氏度，得到复合相变材料，然后将复合相变材料填充至第一填充腔和第二填充腔内，形成传导层。
进一步改进在于：所述步骤一中在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道前，首先需要计算出旧冷却流道的冷却效率，然后根据旧冷却流道的冷却效率确定出新冷却流道的冷却效率，保证旧冷却流道的冷却效率和新冷却流道的冷却效率之和为100%～120%。
进一步改进在于：确定所述新冷却流道的冷却效率后，需要根据新冷却流道的冷却效率反推出新冷却流道的直径大小，然后根据推算出的直径大小设计新冷却流道结构。
进一步改进在于：根据所述推算出的直径大小进行设计新冷却流道结构时，还需要将电机定子、转子和绕组线圈的电能损耗过程中产生的热量作为参数，与推算出的直径大小数据共同作为设计新冷却流道结构的数据。
进一步改进在于：所述步骤二中需要控制旧冷却流道的进水口与新冷却流道的出水口以及旧冷却流道的出水口与新冷却流道的进水口均为相对设置结构。
进一步改进在于：所述步骤四中第一填充腔的直径宽度为新冷却流道直径的1/5～1/4，所述第二填充腔的直径宽度为旧冷却流道直径的1/5～1/4。
进一步改进在于：所述复合相变材料填充至第一填充腔和第二填充腔之前，需要将用于装配水循环冷却系统的外壳置于60～90摄氏度的保温箱内进行恒温干燥30～60分钟。
进一步改进在于：所述步骤五中复合相变材料填充过程中需要保证填充温度为80℃～90℃，填充完成后需要保持用于装配水循环冷却系统的外壳在真空状态下静置3～5个小时，最后自然冷却到室温。
本发明的有益效果为：本发明方法通过在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道，让新冷却流道与旧冷却流道交叉设置且相互独立，新冷却流道与旧冷却流道形成的复流式水道能够起到交叉冷却的作用，能够保证定子的两端都有相同温度的冷却进入冷却，旧冷却流道出水口端温度高出的热量由新冷却流道的进水口端进行冷却，这样可以达到交叉互补，可以将发热铁芯轴向趋于温度平衡，通过在新冷却流道与旧冷却流道之间内部形成第一填充腔和第二填充腔，并填充复合相变材料，可以利用复合相变材料提高定子的热传导能力，从而实现快速对电机电子进行冷却以及保证稳定的冷却效果，可以提升电机的功率密度。
附图说明
图1为本发明方法中新冷却流道与旧冷却流道冷却传导方式结构示意图；
图2为本发明方法流程示意图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明做进一步详述，本实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
根据图1、2所示，本实施例提出一种提升电机定子冷却的方法，包括以下步骤：
步骤一：在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道，让增加的新冷却流道与电机定子原有的水循环冷却系统中的旧冷却流道共同形成双流道结构，其中，在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道前，首先需要计算出旧冷却流道的冷却效率，然后根据旧冷却流道的冷却效率确定出新冷却流道的冷却效率，保证旧冷却流道的冷却效率和新冷却流道的冷却效率之和为120%，确定所述新冷却流道的冷却效率后，需要根据新冷却流道的冷却效率反推出新冷却流道的直径大小，然后根据推算出的直径大小设计新冷却流道结构，根据所述推算出的直径大小进行设计新冷却流道结构时，还需要将电机定子、转子和绕组线圈的电能损耗过程中产生的热量作为参数，与推算出的直径大小数据共同作为设计新冷却流道结构的数据；
步骤二：控制新冷却流道的进水口位于旧冷却流道的出水口一端，控制新冷却流道的出水口位于旧冷却流道进水口的一端，控制旧冷却流道的进水口与新冷却流道的出水口以及旧冷却流道的出水口与新冷却流道的进水口均为相对设置结构；
步骤三：控制新冷却流道与旧冷却流道两者之间形成交叉冷却结构，并保持新冷却流道与旧冷却流道之间为相互独立结构；
步骤四：在新冷却流道与旧冷却流道内部分别设置第一内套和第二内套，让第一内套与新冷却流道之间形成第一填充腔，让第二内套旧冷却流道之间形成第二填充腔，第一填充腔的直径宽度为新冷却流道直径的1/5，所述第二填充腔的直径宽度为旧冷却流道直径的1/4；
步骤五：配置复合相变材料，所述复合相变材料由石蜡、固化剂、氧化锌和绝缘漆组成，将石蜡、固化剂、氧化锌和绝缘漆混合后加热至85摄氏度，得到复合相变材料，然后将用于装配水循环冷却系统的外壳置于70摄氏度的保温箱内进行恒温干燥40分钟，然后将复合相变材料填充至第一填充腔和第二填充腔内，形成传导层，其中，复合相变材料填充过程中需要保证填充温度为85℃，填充完成后需要保持用于装配水循环冷却系统的外壳在真空状态下静置4个小时，最后自然冷却到室温。
本发明方法通过在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道，让新冷却流道与旧冷却流道交叉设置且相互独立，新冷却流道与旧冷却流道形成的复流式水道能够起到交叉冷却的作用，能够保证定子的两端都有相同温度的冷却进入冷却，旧冷却流道出水口端温度高出的热量由新冷却流道的进水口端进行冷却，这样可以达到交叉互补，可以将发热铁芯轴向趋于温度平衡，通过在新冷却流道与旧冷却流道之间内部形成第一填充腔和第二填充腔，并填充复合相变材料，可以利用复合相变材料提高定子的热传导能力，从而实现快速对电机电子进行冷却以及保证稳定的冷却效果，可以提升电机的功率密度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道，让增加的新冷却流道与电机定子原有的水循环冷却系统中的旧冷却流道共同形成双流道结构；
步骤二：控制新冷却流道的进水口位于旧冷却流道的出水口一端，控制新冷却流道的出水口位于旧冷却流道进水口的一端；
步骤三：控制新冷却流道与旧冷却流道两者之间形成交叉冷却结构，并保持新冷却流道与旧冷却流道之间为相互独立结构；
步骤四：在新冷却流道与旧冷却流道内部分别设置第一内套和第二内套，让第一内套与新冷却流道之间形成第一填充腔，让第二内套旧冷却流道之间形成第二填充腔；
步骤五：配置复合相变材料，所述复合相变材料由石蜡、固化剂、氧化锌和绝缘漆组成，将石蜡、固化剂、氧化锌和绝缘漆混合后加热至60～120摄氏度，得到复合相变材料，然后将复合相变材料填充至第一填充腔和第二填充腔内，形成传导层。
2.根据权利要求1所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：所述步骤一中在电机定子原有的水循环冷却系统中增加一组新冷却流道前，首先需要计算出旧冷却流道的冷却效率，然后根据旧冷却流道的冷却效率确定出新冷却流道的冷却效率，保证旧冷却流道的冷却效率和新冷却流道的冷却效率之和为100%～120%。
3.根据权利要求2所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：确定所述新冷却流道的冷却效率后，需要根据新冷却流道的冷却效率反推出新冷却流道的直径大小，然后根据推算出的直径大小设计新冷却流道结构。
4.根据权利要求3所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：根据所述推算出的直径大小进行设计新冷却流道结构时，还需要将电机定子、转子和绕组线圈的电能损耗过程中产生的热量作为参数，与推算出的直径大小数据共同作为设计新冷却流道结构的数据。
5.根据权利要求4所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：所述步骤二中需要控制旧冷却流道的进水口与新冷却流道的出水口以及旧冷却流道的出水口与新冷却流道的进水口均为相对设置结构。
6.根据权利要求1所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：所述步骤四中第一填充腔的直径宽度为新冷却流道直径的1/5～1/4，所述第二填充腔的直径宽度为旧冷却流道直径的1/5～1/4。
7.根据权利要求1所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：所述复合相变材料填充至第一填充腔和第二填充腔之前，需要将用于装配水循环冷却系统的外壳置于60～90摄氏度的保温箱内进行恒温干燥30～60分钟。
8.根据权利要求7所述的一种提升电机定子冷却的方法，其特征在于：所述步骤五中复合相变材料填充过程中需要保证填充温度为80℃～90℃，填充完成后需要保持用于装配水循环冷却系统的外壳在真空状态下静置3～5个小时，最后自然冷却到室温。
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