CN208849563U - 定子冲片、设有其的定子铁芯、定子及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冷却效果较好的定子冲片、设有其的定子铁芯、定子及电机。定子铁芯开设有至少一条用于通入冷却液的冷却流道，所述冷却流道均包括多个冷却段；多个冷却段沿定子铁芯的中心轴线方向依次层叠设置，且每相邻两个冷却段之间相互连通。上述定子铁芯，冷却流道直接开设于定子铁芯上，冷却流道可直接通入冷却液，冷却液在定子铁芯内部流动而直接与定子铁芯发生热量交换，从而有效提高了定子的冷却效率，进而提高了设有该定子的电机的性能，明显削弱了电机的工作噪音与震动。而且，由于多个冷却段沿定子铁芯的中心轴线方向依次层叠设置，因此冷却液可沿定子铁芯的中心轴线方向对定子铁芯逐渐进行冷却，具有良好的冷却效果。

Description

定子冲片、设有其的定子铁芯、定子及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别是涉及一种定子冲片、设有其的定子铁芯、定子及电机。

背景技术

驱动电机作为一种常用的提供动力的装置，广泛应用于生产生活的各个领域。而定子作为驱动电机的重要部件，在一些工作过程中会产生大量热量。特别是在车辆工程领域，乘用车主驱电机在实际运行过程中，当乘用车处于低速大扭矩时，主驱电机的定子会产生大量的热热量，而定子产生大量的热如果无法及时散热，将会对主驱电机的性能产生较大的影响，导致主驱电机的功率密度下降，影响电机的使用寿命。

目前，普遍采用在电机的机壳内部开设冷却液流道，通过冷却液在机壳内的循环流动，进而实现定子的冷却，而采用该冷却方式，难以直接冷却定子铁芯，冷却液与定子铁芯之间存在较大的热阻，导致冷却效率较低。

实用新型内容

基于此，有必要针对电机的定子的冷却效果较差的问题，提供一种冷却效果较好的定子冲片、设有其的定子铁芯、定子及电机。

一种定子铁芯，所述定子铁芯开设有至少一条用于通入冷却液的冷却流道，每条所述冷却流道均包括多个冷却段；所述多个冷却段沿所述定子铁芯的中心轴线方向依次层叠设置，且每相邻两个所述冷却段之间相互连通。

上述定子铁芯，冷却流道直接开设于定子铁芯上，冷却流道可直接通入冷却液，冷却液在定子铁芯内部流动而直接与定子铁芯发生热量交换，从而有效提高了定子的冷却效率，进而提高了设有该定子的电机的性能，明显削弱了电机的工作噪音与震动。而且，由于多个冷却段沿定子铁芯的中心轴线方向依次层叠设置，因此冷却液可沿定子铁芯的中心轴线方向对定子铁芯逐渐进行冷却，具有良好的冷却效果。

在其中一个实施例中，所述定子铁芯包括相背离设置的第一端面与第二端面，所述多个冷却段中位于最下层的所述冷却段与所述第一端面连通，所述多个冷却段中位于最上层的所述冷却段与所述第二端面连通。

在其中一个实施例中，所述多个冷却段沿层叠方向绕所述定子铁芯的中心轴线周向设置，且每相邻两个所述冷却段之间相互连通形成连续的所述冷却流道。

在其中一个实施例中，每条所述冷却流道中，沿层叠方向相邻设置的两个所述冷却段的连通位置在所述定子铁芯的圆周方向上错开。

在其中一个实施例中，所述定子铁芯包括多片定子冲片，多片所述定子冲片层叠形成所述定子铁芯，每片所述定子冲片贯穿开设有至少一条冷却槽，沿层叠方向绕所述定子铁芯的中心轴线周向设置的多条所述冷却槽相互连通形成其中一条所述冷却流道。

在其中一个实施例中，所述冷却槽与所述定子冲片的外侧边缘间隔设置形成轭部磁桥。

在其中一个实施例中，每片所述定子冲片上的所述冷却槽均呈圆弧形，所述冷却槽的弧心与所述定子冲片的圆心重合。

一种定子冲片，所述定子冲片贯穿开设有冷却槽，多个所述定子冲片可相互层叠，相邻所述定子冲片的所述冷却槽之间相互连通形成用于通入冷却液的至少一条冷却流道。

一种定子，包括上述的定子铁芯。

一种电机，包括上述的定子铁芯。

附图说明

图1为一实施方式的定子铁芯的结构示意图；

图2为图1所示的定子铁芯的定子冲片的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型的实施例的一种电机，包括用于在电机中产生旋转磁场的定子与相对定子转动以切割旋转磁场的转子(图未示)。定子包括机座(图未示)、安装于基座的定子铁芯100及安装于定子铁芯100的定子绕组(图未示)。

定子铁芯100开设有至少一条用于通入冷却液的冷却流道40，冷却液可在冷却流道40中流动以冷却定子。

其中，每条冷却流道均包括多个冷却段，多个冷却段沿定子铁芯100的中心轴线方向依次层叠设置，且每相邻两个冷却段之间相互连通。如此，相比于在电机的机壳开设用于冷却定子的冷却液流道，本申请中的冷却流道40直接开设于定子铁芯100上，冷却流道40可直接通入冷却液，冷却液在定子铁芯100内部流动而直接与定子铁芯100发生热量交换，从而有效提高了定子的冷却效率，进而提高了设有该定子的电机的性能，明显削弱了电机的工作噪音与震动。而且，由于多个冷却段沿定子铁芯100的中心轴线方向依次层叠设置，因此冷却液可沿定子铁芯100的中心轴线方向对定子铁芯100逐渐进行冷却，具有良好的冷却效果。

具体在一些实施例中，定子铁芯100呈中空的圆柱状结构，且包括相背离设置的第一端面与第二端面。在多个冷却段中位于最下层的冷却段与第一端面连通，位于最上层的冷却段与第二端面连通。如此，冷却段从第一端面沿定子铁芯的中心轴线方向依次层叠延伸至第二端面。外部供液装置可对最下层的冷却段提供冷却液，冷却液在外部供液装置施加的喷入压力的作用下沿冷却流道40流动，最后从最上层的冷却段流出。

在一些实施例中，多个冷却段沿层叠方向绕定子铁芯100的中心轴线周向设置，且每相邻两个冷却段之间相互连通形成连续的冷却流道40。如此，冷却液在沿定子铁芯100的中心轴线方向对定子铁芯100进行冷却的同时，绕定子铁芯100的中心轴线对定子铁芯100的周向进行冷却，从而进一步达到更好的冷却效果。

进一步地在一些实施例中，每条冷却流道40中，沿层叠方向相邻设置的两个冷却段的连通位置在定子铁芯100的圆周方向上错开，因此冷却段呈阶梯状环绕定子铁芯100的中心轴线。

具体在一个实施例中，冷却段在定子铁芯100的周向方向上包括相对设置的首端与尾端，每相邻两个冷却段中，其中一个冷却段的首端与另一个冷却段的尾端对应并相互连通。以最下层的冷却段的首端与定子铁芯100的中心轴线的连线为基准参考线L，最下层的冷却段的尾端与其上一层冷却段的首端的连通位置与定子铁芯100的中心轴线的连线为L₁，L₁和基准参考线L之间的夹角的大小为a°；最下层的冷却段的上一层的冷却段的尾端与最下层的冷却段往上第二层的冷却段的首端的连通位置的与定子铁芯100的中心轴线的连接线为L₂，L₂和基准参考线L之间的夹角大小为2a°，以此类推，最上层的冷却段的尾端与其下一层的冷却段的首端的连通位置与定子铁芯100的中心轴线的连接线为L_n，L_n和基准参考线L之间的夹角大小为na°。

如此，自一个冷却流道40中的最下层冷却段至该冷却流道40的最上层冷却段中，每层冷却段的首端与定子铁芯100的中心轴线的连线和基准参考线在同一周向方向(即同为顺时针方向或逆时针方向)上的夹角的大小沿层叠方向以相同的增量逐级递增。可以理解，在其它实施例中，每层冷却段的首端与定子铁芯100的中心轴线的连线和基准参考线在同一周向方向(即同为顺时针方向或逆时针方向)上的夹角的大小沿层叠方向也可以不同的增量逐级递增。

请参阅图1及图2，定子铁芯100包括多片圆环状的定子冲片20，每片定子冲片20包括多个齿部21与轭部23，轭部23形成中空的圆环形，多个齿部21沿自轭部23的内侧边缘向轭部23的中心轴线方向突伸，每相邻两个齿部21之间形成一个定子槽。

多片定子冲片20层叠形成中空圆柱状的定子铁芯100，定子铁芯100的中心轴线与每个定子冲片20的中心轴线重合。位于定子冲片20的层叠方向上一端的定子冲片20远离其相邻一侧的定子冲片20的一端形成定子铁芯100的第一端面，位于定子冲片20的层叠方向上的另一端的定子冲片20远离其相邻一侧的定子冲片20的一端形成定子铁芯100的第二端面。

每片定子冲片20的轭部23贯穿开设有至少一条冷却槽232，冷却槽232的深度方向为定子冲片20的厚度方向(也即定子铁芯100的中心轴线的延伸方向)。当多个定子冲片20层叠形成定子铁芯100后，沿层叠方向绕定子铁芯100的中心轴线周向设置的多条冷却槽232相互连通形成至少一条冷却流道40。如此，形成冷却流道40的工序较为简单，相比于在电机外壳上设置冷却液通道，有效降低了加工难度与加工成本。而且，由于冷却流道40位于定子铁芯100的内部，冷却流道40中的冷却液直接接触定子铁芯100，因此极大消除了冷却液与定子铁芯100之间的热阻，具有良好的散热效果。

在一些实施例中，冷却槽232与定子冲片20的边缘间隔设置，冷却槽232远离定子冲片20的中心轴线的一侧边缘(即冷却槽232的外侧边缘)与定子冲片20的外侧边缘之间的区域形成轭部磁桥234，从而限制漏磁现象。

请继续参阅图1及图2，在一些实施例中，具体地，定子铁芯100包括多组定子冲片单元，每组定子冲片单元包括多片定子冲片20，每组中的多片定子冲片20依次层叠。每组定子冲片单元中的每片定子冲片20的冷却槽232在第一端面上的正投影完全重合以形成至少一个冷却段，多组定子冲片单元层叠设置，从而形成至少一条具有多个冷却段的冷却流道40。可以理解，在其它一些实施例中，每组定子单元仅包括一片定子冲片，一片定子冲片的一个冷却槽232即可形成一个冷却段。

进一步地，在一些实施例中，每个定子冲片20上的冷却槽232均呈形状相同的圆弧形，每个冷却槽232的弧心均与定子冲片20的圆心重合，每个冷却槽232的圆弧半径小于设有其的定子冲片20的半径。如此，每个冷却段在第一端面上的正投影呈圆弧形，多个冷却段相互连通进而形成在第一端面上的正投影呈圆环状的冷却流道40。可以理解，在另一些实施例中，冷却槽232的形状不限于此，冷却槽232可沿直线延伸，也可呈波浪状等不同形状。

具体在一实施例中，定子铁芯100包括五组定子冲片单元，每组定子冲片单元形成一个冷却段，因此该定子铁芯100具有五个冷却段。每个定子冲片20的冷却槽232的圆心角大于72°，因此每个冷却段的圆心角也大于72°(即每个冷却段的首端与定子铁芯100的中心轴线的连线和其尾端与定子铁芯100的中心轴线的连线之间的夹角大于72°)。五组定子冲片单元依次层叠设置，五个冷却段中，以第一层冷却段的首端与定子铁芯100的中心轴线的连线为基准参考线L，第一层冷却段的尾端与第二层冷却段的首端的连通位置与定子铁芯100的中心轴线的连线为L₁，L₁和基准参考线L之间的夹角的大小为72°；第二层冷却段的尾端与第三层冷却段的首端的连通位置与定子铁芯100的中心轴线的连线为L₂，L₂和基准参考线L之间的夹角的大小为144°。以此类推，第四层冷却段的尾端与第五层冷却段的首端的连通位置与定子铁芯100的中心轴线的连线为L₄，L₄和基准参考线L之间的夹角的大小为288°。如此，五个冷却段中每相邻两个冷却段的连通位置在定子铁芯100的圆周方向上错开，五个冷却段沿层叠方向绕定子铁芯100的中心轴线周向设置以形成连续的冷却流道环绕定子铁芯100。

上述定子冲片20、设有其的定子铁芯100、定子及电机，通过在定子冲片20上开设冷却槽232而的阶梯状的环形冷却流道40，可从根本上解决冷却液与定子铁芯100之间的热阻过大的问题，进而增强定子铁芯100的散热性能，提高设有该定子的电机的功率密度，有效提高电机的性能。由于该冷却流道40的设置取代了现有的在电机的机壳上设置冷却液通道的方案，节约了加工成本，实现了电机的轻量化设计。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种定子铁芯(100)，其特征在于，所述定子铁芯(100)开设有至少一条用于通入冷却液的冷却流道(40)，每条所述冷却流道(40)均包括多个冷却段；所述多个冷却段沿所述定子铁芯(100)的中心轴线方向依次层叠设置，且每相邻两个所述冷却段之间相互连通。

2.根据权利要求1所述的定子铁芯(100)，其特征在于，所述定子铁芯(100)包括相背离设置的第一端面与第二端面，所述多个冷却段中位于最下层的所述冷却段与所述第一端面连通，所述多个冷却段中位于最上层的所述冷却段与所述第二端面连通。

3.根据权利要求1所述的定子铁芯(100)，其特征在于，所述多个冷却段沿层叠方向绕所述定子铁芯(100)的中心轴线周向设置，且每相邻两个所述冷却段之间相互连通形成连续的所述冷却流道(40)。

4.根据权利要求3所述的定子铁芯(100)，其特征在于，每条所述冷却流道(40)中，沿层叠方向相邻设置的两个所述冷却段的连通位置在所述定子铁芯(100)的圆周方向上错开。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的定子铁芯(100)，其特征在于，所述定子铁芯(100)包括多片定子冲片(20)，多片所述定子冲片(20)层叠形成所述定子铁芯(100)，每片所述定子冲片(20)贯穿开设有至少一条冷却槽(232)，沿层叠方向绕所述定子铁芯(100)的中心轴线周向设置的多条所述冷却槽(232)相互连通形成其中一条所述冷却流道(40)。

6.根据权利要求5所述的定子铁芯(100)，其特征在于，所述冷却槽(232)与所述定子冲片(20)的外侧边缘间隔设置形成轭部磁桥(234)。

7.根据权利要求5所述的定子铁芯(100)，其特征在于，每片所述定子冲片(20)上的所述冷却槽(232)均呈圆弧形，所述冷却槽(232)的弧心与所述定子冲片(20)的圆心重合。

8.一种定子冲片(20)，其特征在于，所述定子冲片(20)贯穿开设有冷却槽(232)，多个所述定子冲片(20)可相互层叠，相邻所述定子冲片(20)的所述冷却槽(232)之间相互连通形成用于通入冷却液的至少一条冷却流道(40)。

9.一种定子，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的定子铁芯(100)。

10.一种电机，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的定子铁芯(100)。