CN114640220B - 一种定子组件以及具有该定子组件的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定子组件以及具有该定子组件的电机，包括连接加强板的散热板，且散热板开设有吸热腔、连通槽和插口槽，所述连通槽内设置有气推隔板，且气推隔板连接有弹性卡头，所述插口槽中插入有连通杆，且连通杆开设有卡槽、进液通道和排气通道，所述进液通道、排气通道中设置有挡板，所述卡槽中滑动设置有挤压板，且挤压板和挡板间连接有挡板拉绳，所述储存筒开设有和进液通道、排气通道连通的储存腔，且储存腔中设置有内置单向阀的滑动推板，本发明在使用中，通过带有加强散热板对定子绕组进行散热冷却，还通过气推隔板、连通杆、挡板和储存筒的配合设置，对散热板的散热效率进行调节，防止定子绕组因异常高强度发热而损坏的问题。

Description

一种定子组件以及具有该定子组件的电机

技术领域

本发明涉及机电设备技术领域，具体为一种定子组件以及具有该定子组件的电机。

背景技术

随着工程技术的飞速发展，电机的应用也越来越广泛，同时，电机的功率密度、电流密度也越来越高，电机定子组件中的定子绕组也将产生大量的铜损耗，对于依靠机座散热的电机而言，铜损耗需要经过导线漆膜、槽内气隙、槽绝缘之后，再通过定子铁芯传递给机座，该过程热阻大，因此，会使得定子绕组温升较高，从而影响电机的工作效率，特别是对于集中式绕组电机，定子槽的面积较大，且定子槽比较扁平，定子槽内不同位置的定子绕组温差较大，当定子绕组温升严重时候，可能会烧毁电机的绝缘层，最终，造成安全事故。基于此，如何提高电机定子组件中的定子绕组的散热效率，成为机电设备制造技术领域亟待解决的问题。

现有技术中，公开号为“CN212751915U”的一种电机定子组件及电机，包括定子铁芯、定子绕组和散热件，定子铁芯设置于机座的内部，定子绕组绕设于定子铁芯上，散热件设置于定子铁芯上，散热件与定子绕组接触，并连接至机座的内壁上，定子绕组可以将散热件作为散热路径，直接将热量通过散热件散热至机座上，规避了热阻较大的散热路径，从而提高了定子绕组的散热效率。

但现有技术仍存在较大的缺陷，如：上述技术仅仅采用散热板对定子绕组进行散热，散热效果较差，且无法根据定子绕组的发热量对散热板的散热量进行调节，在定子绕组发生异常高强度发热时无法及时将热量排出。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定子组件以及具有该定子组件的电机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种定子组件，包括内部固定设置有若干绕组固定块的定子铁芯，且相邻绕组固定块间形成放置定子绕组的安装槽，且安装槽中固定设置有伸出定子铁芯的散热板，所述散热板上固定连接有若干伸向绕组固定块的加强板，且散热板内沿伸出定子铁芯方向开设有依次连通的吸热腔、连通槽和插口槽，且存储制冷剂的吸热腔延伸至加强板内部；

所述连通槽内滑动设置有气推隔板，且气推隔板固定连接有伸向插口槽的弹性卡头，且气推隔板和连通槽内壁间固定连接有隔板弹性连杆，所述插口槽远离连通槽的一端固定插入有连通杆，且连通杆伸入插口槽的一端开设有供弹性卡头插入的卡槽，且连通杆内开设有和插口槽连通的进液通道、排气通道，所述连通杆内滑动设置有分别伸向进液通道、排气通道的挡板，且挡板和连通杆间固定连接有挡板弹性连杆，所述卡槽中滑动设置有挤压板，且挤压板固定连接有滑动拉杆，所述滑动拉杆和挡板间固定连接有挡板拉绳，且弹性卡头推动挤压板使得滑动拉杆通过挡板拉绳拉动挡板离开进液通道、排气通道；

所述连通杆远离散热板的一端固定连接有储存筒，且储存筒开设有内部滑动设置滑动推板的储存腔，且进液通道、排气通道沿滑动推板滑动方向分别和储存腔两端连通，所述滑动推板开设有内部设置单向阀的通孔，且单向阀使得储存腔与排气通道连接的区域中流体流向储存腔与进液通道连接的区域，所述滑动推板固定连接有滑动伸出储存筒的推动杆，且滑动推板和储存腔内壁间固定连接有推板弹性连杆。

优选的，所述连通杆伸入插口槽一端处的进液通道、卡槽和排气通道依次等距分布，且进液通道和排气通道间通过连接滑槽连通，两个所述挡板滑动设置在连接滑槽中并分别滑动伸向进液通道、排气通道，所述挡板弹性连杆固定连接在两个挡板相互靠近的端面上，所述滑动拉杆滑动穿过连接滑槽，且两个挡板伸入连接滑槽的一端均和滑动拉杆间固定连接挡板拉绳。

优选的，所述气推隔板固定连接有伸向吸热腔的连接块，所述隔板弹性连杆为两个，且两个隔板弹性连杆的一端对称固定连接在连接块两侧上，且隔板弹性连杆另一端固定连接在连通槽内壁上。

优选的，所述弹性卡头和气推隔板间通过卡头连杆固定连接。

优选的，所述进液通道和排气通道内壁均固定连接有挡板插块，且挡板滑动插入挡板插块中，且挡板插块沿挡板滑动方向间隔开设有若干贯通槽。

优选的，所述定子铁芯开口端部安装有封口安装板，且散热板带有插口槽的一端滑动穿过封口安装板，所述封口安装板远离定子铁芯的一端固定连接有若干固定凸起，且散热板伸出封口安装板的一端和固定凸起间通过拧紧螺栓固定。

优选的，所述储存筒固定连接在封口安装板远离定子铁芯的端面上，且推动杆沿远离封口安装板方向滑动伸出储存筒。

优选的，所述推板弹性连杆滑动套设在推动杆外侧。

一种电机，包括电机外壳，所述电机外壳内部安装上述的定子组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的定子组件以及具有该定子组件的电机，通过带有加强板的散热板对定子绕组进行散热冷却，在提高散热效果的同时防止定子绕组松弛散落的问题，并通过制冷剂汽化相变吸热的方式进行散热冷却，进一步提高散热效果，还通过气推隔板、连通杆、挡板和储存筒等机构的配合设置，更换新的液态制冷剂代替吸热后汽化的制冷剂，并根据定子绕组发热量对更换速率进行调节，进而对散热板的散热效率进行调节，以此防止定子绕组因异常高强度发热而损坏的问题。

附图说明

图1为本发明整体结构三维示意图；

图2为本发明中定子铁芯和封口安装板组装示意图；

图3为本发明中定子铁芯剖面示意图；

图4为本发明中定子绕组缠绕方式示意图；

图5为图4中定子绕组缠绕方式放大示意图；

图6为本发明中散热板三维示意图；

图7为本发明中散热板剖面示意图；

图8为本发明中散热板和连通杆连接示意图；

图9为图8中挡板连接结构放大示意图；

图10为图8中弹性卡头推动挤压板示意图；

图11为图8中弹性卡头进一步推动挤压板示意图；

图12为本发明中储存筒安装示意图；

图13为本发明中储存筒内部结构剖面示意图。

图中：1定子铁芯、2绕组固定块、3安装槽、4散热板、41吸热腔、42连通槽、43插口槽、5加强板、6定子绕组、7连通杆、71卡槽、72进液通道、73排气通道、74连接滑槽、8气推隔板、9弹性卡头、10隔板弹性连杆、11挡板、12挡板弹性连杆、13挤压板、14滑动拉杆、15挡板拉绳、16储存筒、161储存腔、17滑动推板、18单向阀、19推动杆、20推板弹性连杆、21连接块、22卡头连杆、23挡板插块、231贯通槽、24封口安装板、25固定凸起、26拧紧螺栓、27电机外壳。

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。

请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：

实施例一：

一种定子组件，包括内壁固定连接15个绕组固定块2的定子铁芯1，定子铁芯1为圆筒，且15个绕组固定块2呈环形均匀分布在定子铁芯1内部，相邻绕组固定块2间形成放置定子绕组6的安装槽3，15组定子绕组6分别缠绕在15个绕组固定块2上，以此使得定子绕组6放置在安装槽3中，且15组定子绕组6等分为3大组，3大组定子绕组6分别和火线、零线、地线电性连接，每个安装槽3中均固定设置有伸出定子铁芯1的散热板4，散热板4沿定子铁芯1轴向伸出定子铁芯1，散热板4位于相邻两个定子绕组6中间并和定子绕组6贴靠接触，散热板4吸收定子绕组6发出的热量并将热量排放至外界，对定子绕组6起到散热效果，防止定子绕组6内堆积热量而损坏的问题；

散热板4上两侧各固定连接有6个伸向绕组固定块2的加强板5，且加强板5沿定子铁芯1轴向方向设置，6个加强板5插入定子绕组6中并将定子绕组6分隔开来，使得定子绕组6分隔成5层，每层定子绕组6均夹持在相邻的加强板5中，加强板5和定子绕组6贴靠设置并吸收定子绕组6发出的热量，并将吸收的热量通过散热板4传递至外界，加强板5的设置增大定子绕组6的散热面积，从而进一步提高对定子绕组6的散热冷却效果，且加强板5对定子绕组6起到阻挡限位效果，防止定子绕组6出现因松弛而散落的问题，散热板4内沿伸出定子铁芯1方向开设有依次连通的吸热腔41、连通槽42和插口槽43，且存储制冷剂的吸热腔41延伸至加强板5内部，制冷剂选用在常温常压环境下为液态，并在温度升高时汽化的制冷剂如乙醇等制冷剂，制冷剂存放在散热板4和加强板5内部，定子绕组6发出的热量通过散热板4和加强板5外壳传递至制冷剂中，利用制冷剂汽化的相变吸热来吸收定子绕组6发出的热量，相较于热传导而言，增大吸热量和吸热效率，从而提高对定子绕组6的吸热冷却效果，在定子绕组6因异常而造成发热量突增时，仍能保证对定子绕组6的散热冷却效果，防止定子绕组6因温度过高而损坏的问题；

连通槽42内滑动设置有气推隔板8，且插口槽43内径尺寸大于连通槽42内径尺寸，气推隔板8固定连接有伸向吸热腔41的连接块21，隔板弹性连杆10为两个，且两个隔板弹性连杆10的一端对称固定连接在连接块21两侧上，且隔板弹性连杆10另一端固定连接在连通槽42内壁上，隔板弹性连杆10对气推隔板8起到支撑效果，使得气推隔板8位于连通槽42中并隔断吸热腔41和插口槽43，从而使得吸热腔41和插口槽43互不连通，且对称设置的两个隔板弹性连杆10提高对气推隔板8滑的拉动滑动过程的稳定性，吸热腔41中的制冷剂随着吸收热量而蒸发膨胀，液态制冷剂逐渐减少而导致吸热量下降，吸热腔41中气态制冷剂逐渐增多并使得气压逐步升高，气压推动气推隔板8向靠近插口槽43方向滑动，隔板弹性连杆10因气推隔板8滑动而发生弹性形变，直至气推隔板8伸入插口槽43中，使得吸热腔41和插口槽43连通；

弹性卡头9和气推隔板8间通过卡头连杆22固定连接，且弹性卡头9伸向插口槽43，卡头连杆22的设置便于弹性卡头9在卡槽71中滑动，插口槽43远离连通槽42的一端固定插入有连通杆7，散热板4开设插口槽43的一端宽度增大，便于连通杆7插入散热板4中，且连通杆7伸入插口槽43的一端开设有供弹性卡头9插入的卡槽71，气推隔板8在气压推动下带动弹性卡头9向靠近卡槽71的方向滑动，直至气推隔板8伸入插口槽43中时，弹性卡头9伸入卡槽71中，卡槽71和弹性卡头9的配合设置对气推隔板8起到限位导向效果，防止气推隔板8伸入插口槽43后发生倾斜错位的问题，在吸热腔41中气压降低恢复正常后，气推隔板8在隔板弹性连杆10的弹性拉动下反向滑动复位，使得气推隔板8重新滑动至连通槽42中，且气推隔板8在复位滑动过程中带动弹性卡头9离开卡槽71，弹性卡头9和卡槽71的配合设置延长弹性卡头9的复位时间，从而使得有足够的制冷剂流入吸热腔41中；

连通杆7内开设有和插口槽43连通的进液通道72、排气通道73，通过设置进液通道72、排气通道73分别输送液态制冷剂、气态制冷剂，提高制冷剂的输送效率，连通杆7内滑动设置有分别伸向进液通道72、排气通道73的两个挡板11，且挡板11和连通杆7间固定连接有挡板弹性连杆12，挡板弹性连杆12对挡板11起到支撑推动效果，使得两个挡板11分别挡住进液通道72、排气通道73，以此使得进液通道72、排气通道73均不和吸热腔41连通，卡槽71中滑动设置有挤压板13，且挤压板13固定连接有滑动拉杆14，滑动拉杆14和挡板11伸入连通杆7的一端间固定连接有挡板拉绳15，弹性卡头9伸入卡槽71中并推动挤压板13滑动，挤压板13带动滑动拉杆14一同滑动，使得滑动拉杆14通过挡板拉绳15拉动挡板11滑动离开进液通道72、排气通道73，进液通道72、排气通道73均和吸热腔41连通，使得储存腔161中的液态制冷剂通过进液通道72流入吸热腔41中，并使得吸热腔41中的气态制冷剂通过排气通道73流入储存腔161中；

定子绕组6向吸热腔41中传递的热量越大，吸热腔41中制冷剂因吸热而使得制冷剂蒸发量也越大，吸热腔41中气压越大使得气推隔板8滑动位移长度越长，从而使得弹性卡头9推动挤压板13的滑动位移越大，挤压板13带动滑动拉杆14的滑动位移也越大，使得滑动拉杆14通过挡板拉绳15带动挡板11的滑动位移越大，从而使得挡板11离开进液通道72、排气通道73的长度越长，进液通道72、排气通道73的流通空间越大，加快储存腔161中的液态制冷剂通过进液通道72流入吸热腔41中，吸热腔41中的气态制冷剂通过排气通道73流入储存腔161中的流动速率，使得足够的液态制冷剂快速地进入吸热腔41中进行吸热，实现对散热板4散热效果的调节，防止定子绕组6堆积过多热量而损坏的问题；

连通杆7远离散热板4的一端固定连接有储存筒16，储存筒16位于常温环境下并不受到定子绕组6发热量的影响，使得储存筒16中制冷剂在常温环境下冷却并恢复至液态，且储存筒16开设有内部滑动设置滑动推板17的储存腔161，且进液通道72、排气通道73沿滑动推板17滑动方向分别和储存腔161两端连通，滑动推板17开设有内部设置单向阀18的通孔，且单向阀18使得储存腔161与排气通道73连接的区域中流体流向储存腔161与进液通道72连接的区域，滑动推板17固定连接有滑动伸出储存筒16的推动杆19，且滑动推板17和储存腔161内壁间固定连接有推板弹性连杆20，在进液通道72、排气通道73均被挡板11挡住时，通过推动杆19拉动滑动推板17向靠近排气通道73的方向滑动，位于滑动推板17和排气通道73之间的制冷剂通过单向阀18流入滑动推板17和进液通道72间的区域，滑动推板17滑动使得推板弹性连杆20发生弹性形变，且滑动推板17和进液通道72间区域的制冷剂堆积使得推动弹性连杆20无法带动滑动推板17反向滑动，直至挡板11离开进液通道72、排气通道73时，滑动推板17在推板弹性连杆20的弹性推动下向靠近进液通道72方向挤压液态制冷剂，使得液态制冷剂通过进液通道72进入吸热腔41中，且吸热腔41中气态制冷剂在气压推动下通过排气通道73进入储存腔161中，气态制冷剂在常温环境下散热并恢复成液态制冷剂备用。

实施例二：

实施例二在实施例一的基础上对整体结构进行优化，即：定子铁芯1两开口端部均安装有封口安装板24，且散热板4带有插口槽43的一端滑动穿过一个封口安装板24，封口安装板24远离定子铁芯1的一端固定连接有若干固定凸起25，且散热板4伸出封口安装板24的一端和固定凸起25间通过拧紧螺栓26固定，使得散热板4固定在封口安装板24上；

储存筒16固定连接在封口安装板24远离定子铁芯1的端面上，且推动杆19沿远离封口安装板24方向滑动伸出储存筒16，且推板弹性连杆20滑动套设在推动杆19外侧，推动杆19对推板弹性连杆20的弹性形变过程提供轴向支撑，防止推板弹性连杆20在弹性形变过程中发生弯曲并降低其使用寿命的问题，提高推板弹性连杆20弹性形变过程的稳定性并延长其使用寿命；

连通杆7伸入插口槽43一端处的进液通道72、卡槽71和排气通道73依次等距间隔分布，且进液通道72和排气通道73间通过连接滑槽74连通，两个挡板11滑动设置在连接滑槽74中并分别滑动伸向进液通道72、排气通道73，挡板弹性连杆12固定连接在两个挡板11相互靠近的端面上，滑动拉杆14滑动穿过连接滑槽74，且两个挡板11伸入连接滑槽74的一端均和滑动拉杆14间固定连接挡板拉绳15，使得一个滑动拉杆14同时带动两个挡板11滑动，提高装置间联动性，也降低连通杆7的制造成本；

进一步的，进液通道72和排气通道73内壁均固定连接有挡板插块23，且挡板11滑动插入挡板插块23中，且挡板插块23沿挡板11滑动方向等距间隔开设有若干贯通槽231，流体通过贯通槽231流动经过挡板插块23，挡板11挡住贯通操231实现对进液通道72、排气通道73流通路径的阻挡效果，且挡板插块23的设置对挡板11的滑动过程起到限位导向效果，提高挡板11滑动过程的稳定性。

一种电机，包括电机外壳27，电机外壳27内部安装上述的定子组件，且推动杆19滑动伸出电机外壳27。

工作原理：吸热腔41中的制冷剂随着吸收热量而蒸发膨胀，吸热腔41中气态制冷剂逐渐增多并使得气压逐步升高，气压推动气推隔板8向靠近插口槽43方向滑动，直至气推隔板8伸入插口槽43中时，弹性卡头9伸入卡槽71中，弹性卡头9伸入卡槽71中并推动挤压板13滑动，挤压板13带动滑动拉杆14一同滑动，使得滑动拉杆14通过挡板拉绳15拉动挡板11滑动离开进液通道72、排气通道73，进液通道72、排气通道73均和吸热腔41连通；

滑动推板17在推板弹性连杆20的弹性推动下向靠近进液通道72方向挤压液态制冷剂，使得液态制冷剂通过进液通道72进入吸热腔41中，且吸热腔41中气态制冷剂在气压推动下通过排气通道73进入储存腔161中。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种定子组件，包括内部固定设置有若干绕组固定块(2)的定子铁芯(1)，且相邻绕组固定块(2)间形成放置定子绕组(6)的安装槽(3)，且安装槽(3)中固定设置有伸出定子铁芯(1)的散热板(4)，其特征在于：所述散热板(4)上固定连接有若干伸向绕组固定块(2)的加强板(5)，且散热板(4)内沿伸出定子铁芯(1)方向开设有依次连通的吸热腔(41)、连通槽(42)和插口槽(43)，且存储制冷剂的吸热腔(41)延伸至加强板(5)内部；

所述连通槽(42)内滑动设置有气推隔板(8)，且气推隔板(8)固定连接有伸向插口槽(43)的弹性卡头(9)，且气推隔板(8)和连通槽(42)内壁间固定连接有隔板弹性连杆(10)，所述插口槽(43)远离连通槽(42)的一端固定插入有连通杆(7)，且连通杆(7)伸入插口槽(43)的一端开设有供弹性卡头(9)插入的卡槽(71)，且连通杆(7)内开设有和插口槽(43)连通的进液通道(72)、排气通道(73)，所述连通杆(7)内滑动设置有分别伸向进液通道(72)、排气通道(73)的挡板(11)，且挡板(11)和连通杆(7)间固定连接有挡板弹性连杆(12)，所述卡槽(71)中滑动设置有挤压板(13)，且挤压板(13)固定连接有滑动拉杆(14)，所述滑动拉杆(14)和挡板(11)间固定连接有挡板拉绳(15)，且弹性卡头(9)推动挤压板(13)使得滑动拉杆(14)通过挡板拉绳(15)拉动挡板(11)离开进液通道(72)、排气通道(73)；

所述连通杆(7)远离散热板(4)的一端固定连接有储存筒(16)，且储存筒(16)开设有内部滑动设置滑动推板(17)的储存腔(161)，且进液通道(72)、排气通道(73)沿滑动推板(17)滑动方向分别和储存腔(161)两端连通，所述滑动推板(17)开设有内部设置单向阀(18)的通孔，且单向阀(18)使得储存腔(161)与排气通道(73)连接的区域中流体流向储存腔(161)与进液通道(72)连接的区域，所述滑动推板(17)固定连接有滑动伸出储存筒(16)的推动杆(19)，且滑动推板(17)和储存腔(161)内壁间固定连接有推板弹性连杆(20)。

2.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述连通杆(7)伸入插口槽(43)一端处的进液通道(72)、卡槽(71)和排气通道(73)依次间隔分布，且进液通道(72)和排气通道(73)间通过连接滑槽(74)连通，两个所述挡板(11)滑动设置在连接滑槽(74)中并分别滑动伸向进液通道(72)、排气通道(73)，所述挡板弹性连杆(12)固定连接在两个挡板(11)相互靠近的端面上，所述滑动拉杆(14)滑动穿过连接滑槽(74)，且两个挡板(11)伸入连接滑槽(74)的一端均和滑动拉杆(14)间固定连接挡板拉绳(15)。

3.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述气推隔板(8)固定连接有伸向吸热腔(41)的连接块(21)，所述隔板弹性连杆(10)为两个，且两个隔板弹性连杆(10)的一端对称固定连接在连接块(21)两侧上，且隔板弹性连杆(10)另一端固定连接在连通槽(42)内壁上。

4.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述弹性卡头(9)和气推隔板(8)间通过卡头连杆(22)固定连接。

5.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述进液通道(72)和排气通道(73)内壁均固定连接有挡板插块(23)，且挡板(11)滑动插入挡板插块(23)中，且挡板插块(23)沿挡板(11)滑动方向间隔开设有若干贯通槽(231)。

6.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述定子铁芯(1)开口端部安装有封口安装板(24)，且散热板(4)带有插口槽(43)的一端滑动穿过封口安装板(24)，所述封口安装板(24)远离定子铁芯(1)的一端固定连接有若干固定凸起(25)，且散热板(4)伸出封口安装板(24)的一端和固定凸起(25)间通过拧紧螺栓(26)固定。

7.根据权利要求6所述的定子组件，其特征在于：所述储存筒(16)固定连接在封口安装板(24)远离定子铁芯(1)的端面上，且推动杆(19)沿远离封口安装板(24)方向滑动伸出储存筒(16)。

8.根据权利要求1所述的定子组件，其特征在于：所述推板弹性连杆(20)滑动套设在推动杆(19)外侧。

9.一种电机，包括电机外壳(27)，其特征在于：所述电机外壳(27)内部安装上述权利要求1-8任意一项所述的定子组件。

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