CN209001747U - 盘式电机及盘式电机冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种盘式电机冷却系统，包括机壳和固装于机壳内的定子铁芯，定子铁芯的线槽内设置有由定子铁芯的内圈连通至机壳的导热组件。导热组件设置与线槽内，并由定子铁芯的内圈连通至机壳，盘式电机工作过程中，线圈产生的热量通过定子铁芯传递导出的同时，由导热组件将线圈的热量进行传导，将线圈在定子铁芯内圈产生的热量输出至机壳位置，通过设置导热组件，将线圈位于定子铁芯内圈的热量进行输出散热，散热更加直接，提高线圈散热效果。本实用新型还提供了一种盘式电机。

Description

盘式电机及盘式电机冷却系统

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，更具体地说，涉及一种盘式电机及盘式电机冷却系统。

背景技术

盘式电机也叫轴向磁场电机，其电机内部的磁场方向是沿着轴向，轴向磁场电机在结构上一般都呈现扁平状。随着新材料和新工艺的突破，盘式电机开始慢慢兴起。盘式电机由于更高的铁芯利用率、更大的功率密度以及更高的转矩密度特别适合于对电机体积和重量有严格要求的场合。由于盘式电机的功率密度较大，因此对电机的散热提出了更高的要求。

现有技术中一种盘式电机的散热结构中，电机铁芯放置于机壳内。在铁芯的每个齿部都缠绕有线圈。在铁芯背部、同机壳配合的面上涂覆有导热硅胶，用于将绕组和铁芯产生的热量传导到机壳的背部。在线圈的内端部和外端部填充有导热环氧胶，用于将绕组(特别是端部绕组)所产生热量顺利传导到机壳上。在机壳的背部开设有冷却通道，冷却介质从冷却通道流过，将铁芯背部以及绕组端部所产生并传导到机壳上的热量带走。

然而，盘式电机工作时，线圈所产生的热量往往是电机所有发热里面最大的，上述方案仅仅只能起到对端部绕组的散热，以及对铁芯的直接散热。对槽内部的线圈需要通过先将热量传递给铁芯的间接的方式来实现散热。但是在槽内部，往往会有槽绝缘纸和空气隙阻碍绕组热量传递给铁芯，所以影响线圈的散热能力。

其次，无论是导热硅脂还是导热环氧胶，其导热率均较低，难以满足更大功率的散热要求。且导热环氧胶的工艺复杂，固化时间长，对大批量生产造成障碍。

因此，如何实现对定子铁芯内部热量的有效散热，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种盘式电机冷却系统，以实现对定子铁芯内部热量的有效散热；本实用新型还提供了一种盘式电机。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种盘式电机冷却系统，包括机壳和固装于所述机壳内的定子铁芯，所述定子铁芯的线槽内设置有由所述定子铁芯的内圈连通至所述机壳的导热组件。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述定子铁芯的线槽内设置有线圈，所述导热组件包括铺设于所述线槽的底部与所述线圈之间的导热带。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述导热带包括位于所述线槽内的热端，伸出至所述定子铁芯和所述机壳之间的冷端，所述冷端固接于所述机壳上。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述机壳内壁开设有连通至其内冷却通道的导热过孔，所述冷端固装于所述导热过孔内。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述定子铁芯上环绕布置有多个线槽，每个所述线槽内均设置有所述导热带。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述导热组件还包括固装于所述机壳内圈的环状散热器，所述导热带的冷端固装于所述环状散热器上。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述环状散热器的散热内壁与所述机壳内的冷却通道连通。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述导热带为高导热率材料制备的线材或管材。

优选地，在上述盘式电机冷却系统中，所述导热带为铜质导热带或导热陶瓷材质的导热带。

一种盘式电机，包括机壳和固装于所述机壳内的定子铁芯，所述机壳和所述定子铁芯之间设置有如上任意一项所述的盘式电机冷却系统。

本实用新型提供的盘式电机冷却系统，包括机壳和固装于机壳内的定子铁芯，定子铁芯的线槽内设置有由定子铁芯的内圈连通至机壳的导热组件。导热组件设置与线槽内，并由定子铁芯的内圈连通至机壳，盘式电机工作过程中，线圈产生的热量通过定子铁芯传递导出的同时，由导热组件将线圈的热量进行传导，将线圈在定子铁芯内圈产生的热量输出至机壳位置，通过设置导热组件，将线圈位于定子铁芯内圈的热量进行输出散热，散热更加直接，提高线圈散热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的盘式电机冷却系统的第一优选结构的爆炸视图；

图2为图1中冷却水道的截面结构示意图；

图3为本实用新型提供的盘式电机冷却系统的第二优选结构的爆炸视图。

具体实施方式

本实用新型公开了一种盘式电机冷却系统，实现了对定子铁芯内部热量的有效散热；本实用新型还提供了一种盘式电机。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-图3所示，图1为本实用新型提供的盘式电机冷却系统的第一优选结构的爆炸视图；图2为图1中冷却水道的截面结构示意图；图3为本实用新型提供的盘式电机冷却系统的第二优选结构的爆炸视图。

本实施例提供了一种盘式电机冷却系统，包括机壳1和固装于机壳1内的定子铁芯2，定子铁芯2的线槽8内设置有由定子铁芯2的内圈连通至机壳1的导热组件3。导热组件3设置与线槽8内，并由定子铁芯2的内圈连通至机壳1，盘式电机工作过程中，线圈4产生的热量通过定子铁芯2传递导出的同时，由导热组件3将线圈4的热量进行传导，将线圈4在定子铁芯2内圈产生的热量输出至机壳1位置，通过设置导热组件3，将线圈4位于定子铁芯2内圈的热量进行输出散热，散热更加直接，提高线圈散热效果。

在本案一具体实施例中，定子铁芯2的线槽8内设置有线圈4，导热组件3包括铺设于线槽8的底部与线圈之间的导热带31。盘式电机中，线槽8开设于定子铁芯2轴向的一端，线圈4绕制于线槽8内，通常每个线槽8沿其宽度方向设置容置两列线圈的空间，为了避免增加导热带31导致线槽8内空间不足，影响线圈的正常绕制工作，将导热带31铺设于线槽8底部，由线圈压紧于导热带31的表面。因此，通过对导热带31的宽度和厚度设计，使得导热带31同时与线槽8内的两列线圈4进行支撑，同时对两列线圈产生热量进行导出，保证每个线槽8内的散热均匀。

在本案一具体实施例中，导热带31包括位于线槽8内的热端312，伸出至定子铁芯2和机壳1之间的冷端311，冷端311固接于机壳1上。导热带31将线槽8内线圈热量导出，经机壳内冷却通道5，将导热带31传出的热量带走。导热带31位于线槽8内的热端312持续与线圈4接触，其持续传递线圈4导出热量，温度较高。导热带31与机壳1连接的冷端311由于机壳1内部冷却通道5的散热作用，其温度持续由机壳1带走，温度相对较低，通过冷端311和热端312的温差，对线圈4内部热量的持续导出，提高散热效果。

如图1所示，机壳1一端为定子铁芯的装入端，另一端为机壳背板6的安装端，由于定子铁芯2由机壳1轴向的一端装入机壳1，机壳1内的冷却通道5位于机壳1轴向的另一端，对应地，机壳冷却通道5位于机壳1远离定子铁芯2的一端，定子铁芯2由盘状轭部和位于轭部轴向一端的磁钢组成，线槽8的底部与机壳1之间间隔盘状轭部的厚度，为了保证导热带31装入过程中，避免冷端311与机壳1和定子铁芯2发生干涉，将冷端311贴靠于定子铁芯2的外圈布置，从而使得导热带31呈弯折结构，减少对机壳1内部空间占用。

在本案一具体实施例中，机壳1内壁开设有连通至其内冷却通道5的导热过孔7，冷端311固装于导热过孔7内。机壳1的内壁通过开设导热过孔7结构，将冷端311直接经导热过孔7引入到冷却通道5内，由机壳1内的冷却水直接带有导热带31的冷端311传递的热量。由冷却通道5直接与导热带31连通的方式，较导热带31经机壳1热传递进行热导出的方式，散热更加直接，进一步提高对线圈内部的热量导出效率。

在本案一具体实施例中，定子铁芯2上环绕布置有多个线槽，每个线槽8内均设置有导热带31。定子铁芯2在盘式电机工作时，每个单独的线圈4均产生热量，为了提高导热带31对热量的导出效率，将定子铁芯2的每个线槽8内均设置导热带31，使得导热带31呈笼状结构抱装于定子铁芯2上，通过与线槽8数量对应的导热带31结构，对定子铁芯2周向进行均匀散热，进一步提高线圈的散热效果。

在本案一具体实施例中，导热组件3还包括固装于机壳1内圈的环状散热器32，导热带31的冷端311固装于环状散热器32上。通过机壳1上设置导热过孔7的方式对导热带31进行固装，由于导热带31数量较多造成加工复杂。且通过导热过孔7，冷却通道5内冷却水对导热带的散热为多点散热，散热效率较低。

如图3中，由环状散热器32与导热带31连接为一体结构，通过设置环状散热器32，多个导热带31的冷端311均匀分布于环状散热器32的周向，则导热带31热端312传递的热量能够均匀的传递到环状散热器32上，具体地，环状散热器32的散热内壁与机壳1内的冷却通道5连通。在制备时，可将环状散热器32与机壳1铸造为一体结构，环状散热器32的散热端面与机壳1内的冷却通道5连通，以增加环状散热器32与冷却水的接触面积，进一步提高对线圈的散热效率。

在本案一具体实施例中，导热带31为高导热率材料制备的线材或管材。导热带31铺设于线槽8的底部，为了避免对线圈绕制量的影响，将导热带31设置为条带状结构，导热带31由高导热率的材质制备，可设置为扁线材或扁管材，增大导热截面积，提高散热效率。

具体地，导热带31为铜质导热带或导热陶瓷材质的导热带。环状散热器同样可设置为铜质散热器或导热陶瓷材质的散热器。也可以设置为导热管或者其他高导热率材质，以实现对线圈热量的高效率传递。

基于上述实施例中提供的盘式电机冷却系统，本实用新型还提供了一种盘式电机，包括机壳和固装于机壳内的定子铁芯，包括机壳和定子铁芯之间设置有如上述实施例中提供的盘式电机冷却系统。

由于该盘式电机采用了上述实施例的盘式电机冷却系统，所以该盘式电机由盘式电机冷却系统带来的有益效果请参考上述实施例。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种盘式电机冷却系统，其特征在于，包括机壳和固装于所述机壳内的定子铁芯，所述定子铁芯的线槽内设置有由所述定子铁芯的内圈连通至所述机壳的导热组件；

所述定子铁芯的线槽内设置有线圈，所述导热组件包括铺设于所述线槽的底部与所述线圈之间的导热带。

2.根据权利要求1所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述导热带包括位于所述线槽内的热端，伸出至所述定子铁芯和所述机壳之间的冷端，所述冷端固接于所述机壳上。

3.根据权利要求2所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述机壳内壁开设有连通至其内冷却通道的导热过孔，所述冷端固装于所述导热过孔内。

4.根据权利要求3所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述定子铁芯上环绕布置有多个线槽，每个所述线槽内均设置有所述导热带。

5.根据权利要求2所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述导热组件还包括固装于所述机壳内圈的环状散热器，所述导热带的冷端固装于所述环状散热器上。

6.根据权利要求5所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述环状散热器的散热内壁与所述机壳内的冷却通道连通。

7.根据权利要求1所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述导热带为高导热率材料制备的线材或管材。

8.根据权利要求7所述的盘式电机冷却系统，其特征在于，所述导热带为铜质导热带或导热陶瓷材质的导热带。

9.一种盘式电机，包括机壳和固装于所述机壳内的定子铁芯，其特征在于，所述机壳和所述定子铁芯之间设置有如权利要求1-8中任意一项所述的盘式电机冷却系统。