CN209526603U - 一种轴向磁场电机及其定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定子，包括壳体、铁芯和绕组，绕组设置在铁芯上，铁芯内置在壳体中，壳体包括盖板和下壳体，下壳体包括底板和环形壁，底板上开设有冷却凹槽，环形壁的下部开设有第一通孔和第二通孔，冷却凹槽的一端与第一通孔连通，其另一端与第二通孔连通，环形壁的上部开设有第三通孔和第四通孔，铁芯放置在下壳体中，铁芯与环形壁之间密封连接，绕组位于铁芯的上方，第一通孔和第二通孔位于铁芯的下方，第三通孔和第四通孔位于铁芯的上方，盖板密封扣合在下壳体上。本实用新型提供的定子具有很高的冷却效率。本实用新型还公开了一种采用上述定子的轴向磁场电机。

Description

一种轴向磁场电机及其定子

技术领域

本实用新型涉及定子冷却技术领域，尤其涉及一种轴向磁场电机及其定子。

背景技术

电机运行时会产生热量，电机的功率越大，产生的热量越多。根据电机发热量的多少选择适当地冷却方式，比如：自然冷、风冷、水冷、油冷。近年来各国均推出新的电机标准，要求电机的体积和重量越来越小，而功率越来越大，即功率密度不断增大。而现有的电机冷却方式和冷却结构达不到要求。

现有的轴向磁场电机采用灌封定子腔体，并在壳体背面设计水道的方式进行冷却，是间接冷却。定子中铁芯的背面与壳体直接接触，其它的定子空腔由灌封胶填充满。电机运行时，铁芯和绕组产生大量的热量，这些热量分为两部分传导出去：一部分通过铁芯与壳体的接触面传递给壳体，再由壳体水道中的循环水流带走，有两次热传导过程；另一部分先传递给灌封胶，再由灌封胶传递给壳体，最后由壳体水道中的循环水带走，有三次热传导过程。

在现有方案中，定子铁芯和绕组产生的热量要经过多个热传导过程才能导出电机，而每个热传导过程都有效率问题，多个叠加使整个电机的冷却效率低下，容易造成电机的过热烧毁。

因此，如何提供一种定子，以提高冷却效率，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种定子，以提高冷却效率。本实用新型的另一目的在于提供一种采用上述定子的轴向磁场电机。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种定子，包括壳体、铁芯和绕组，所述绕组设置在所述铁芯上，所述铁芯内置在所述壳体中，所述壳体包括盖板和下壳体，所述下壳体包括底板和环形壁，

所述底板上开设有冷却凹槽，所述环形壁的下部开设有第一通孔和第二通孔，所述冷却凹槽的一端与所述第一通孔连通，其另一端与所述第二通孔连通，

所述环形壁的上部开设有第三通孔和第四通孔，

所述铁芯放置在所述下壳体中，所述铁芯与所述环形壁之间密封连接，所述绕组位于所述铁芯的上方，所述第一通孔和所述第二通孔位于所述铁芯的下方，所述第三通孔和所述第四通孔位于所述铁芯的上方，

所述盖板密封扣合在所述下壳体上。

优选的，上述底板的上表面为铁芯安装面，所述冷却凹槽设置在所述铁芯安装面上。

优选的，上述环形壁的上部设置有供所述盖板安装的台阶面。

优选的，上述环形壁上设置有用于插入接线绝缘块的开口，所述接线绝缘块与所述铁芯之间填入胶体进行密封。

优选的，上述冷却凹槽为弧形槽。

优选的，上述第一通孔位于所述开口的一侧，所述第二通孔位于所述开口的另一侧。

优选的，上述第三通孔位于所述第一通孔的正上方，所述第四通孔位于所述第二通孔的正上方。

优选的，上述冷却凹槽为环形槽且在所述第一通孔和所述第二通孔距离较近的槽体部分中设置有隔离装置。

优选的，上述第三通孔位于所述开口的一侧，所述第四通孔位于所述开口的另一侧。

本实用新型还提供一种轴向磁场电机，包括定子，所述定子为如上述任意一项所述的定子。

本实用新型提供的定子，包括壳体、铁芯和绕组，所述绕组设置在所述铁芯上，所述铁芯内置在所述壳体中，所述壳体包括盖板和下壳体，所述下壳体包括底板和环形壁，所述底板上开设有冷却凹槽，所述环形壁的下部开设有第一通孔和第二通孔，所述冷却凹槽的一端与所述第一通孔连通，其另一端与所述第二通孔连通，所述环形壁的上部开设有第三通孔和第四通孔，所述铁芯放置在所述下壳体中，所述铁芯与所述环形壁之间密封连接，所述绕组位于所述铁芯的上方，所述第一通孔和所述第二通孔位于所述铁芯的下方，所述第三通孔和所述第四通孔位于所述铁芯的上方，所述盖板密封扣合在所述下壳体上。

通过铁芯与壳体的密封连接，将壳体分成上下两个冷却通道，冷却时，冷却液从第一通孔进入直接对铁芯进行冷却，流经冷却凹槽完成冷却后从第二通道流出，冷却液还从第三通孔进入对绕组进行直接冷却，完成冷却后从第四通道流出。由于电机运行时，铁芯和绕组是发热源，会产生大量的热量。向第一通孔和第三通孔中通入冷却液或冷却油，冷却液直接和铁芯、绕组接触，通过冷却液的循环流动将热量带出电机，实现电机的冷却，提高了冷却效率。

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为本实用新型实施例提供的定子的爆炸结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的下壳体的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的定子的部分剖视结构示意图。

上图1-3中：

下壳体1、第一通孔11、第二通孔12、第三通孔13、第四通孔14、铁芯安装面15、台阶面16、冷却凹槽17、铁芯2、绕组3、盖板4、接线绝缘块5。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地描述，显然，所描述的实施例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，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1至图3，图1为本实用新型实施例提供的定子的爆炸结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的下壳体的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的定子的部分剖视结构示意图。

本实用新型实施例提供的冷却结构以一个定子作为一个单元，所以适用于单定子、双定子以及多定子的轴向磁场电机。现以一个定子单元为例，进行结构说明。

本实用新型实施例提供的定子，包括壳体、铁芯2和绕组3，绕组3设置在铁芯2上，铁芯2内置在壳体中，壳体包括盖板4和下壳体1，下壳体1包括底板和环形壁，底板上开设有冷却凹槽17，环形壁的下部开设有第一通孔11和第二通孔12，冷却凹槽17的一端与第一通孔11连通，其另一端与第二通孔12连通，环形壁的上部开设有第三通孔13和第四通孔14，铁芯2放置在下壳体1中，铁芯2与环形壁之间密封连接，绕组3位于铁芯2的上方，第一通孔11和第二通孔12位于铁芯2的下方，第三通孔13和第四通孔14位于铁芯2的上方，盖板4密封扣合在下壳体1上。

通过铁芯2与壳体的密封连接，将壳体分成上下两个冷却通道，冷却时，冷却液从第一通孔11进入直接对铁芯2进行冷却，流经冷却凹槽17完成冷却后从第二通道12流出，冷却液还从第三通孔13进入对绕组3进行直接冷却，完成冷却后从第四通道14流出。由于电机运行时，铁芯2和绕组3是发热源，会产生大量的热量。向第一通孔11和第三通孔13中通入冷却液或冷却油，冷却液直接和铁芯2、绕组3接触，通过冷却液的循环流动将热量带出电机，实现电机的冷却，提高了冷却效率。

其中，底板的上表面为铁芯安装面15，冷却凹槽17设置在铁芯安装面15上。设置专门的导流冷却通道，冷却效果更好。

其中，盖板4可以为槽楔板，环形壁的上部设置有供盖板4安装的台阶面16，可以提高两者的密封连接效果。

其中，环形壁上设置有用于插入接线绝缘块5的开口，接线绝缘块5与铁芯2之间填入胶体进行密封，提高密封效果。冷却凹槽17为弧形槽，增加冷却液的流经路径，提高冷却液与铁芯2的接触面积。

为了进一步优化上述方案，第一通孔11位于开口的一侧，第二通孔12位于开口的另一侧，进一步增加冷却液的流经路径。冷却凹槽17为环形槽且在第一通孔11和第二通孔12距离较近的槽体部分中设置有隔离装置，保证冷却液从较长的路径上经过。

为了进一步优化上述方案，第三通孔13位于开口的一侧，第四通孔14位于开口的另一侧，进一步增加冷却液的流经路径。第三通孔13可以位于第一通孔11的正上方，第四通孔14位于第二通孔12的正上方。

本实用新型实施例还提供一种轴向磁场电机，包括定子，定子为如上述任意一项实施例所述的定子。

本实用新型实施例提供的定子的安装顺序为：

先将铁芯2和绕组3安装到下壳体1的铁芯安装面15上，其中铁芯2与下壳体1的接触面做密封处理。此时下壳体1中的冷却凹槽17和铁芯2的底面形成第一冷却通道，对应第一通孔11和第二通孔12这两个水口。此冷却通道可以直接冷却铁芯2。

再将接线绝缘块5安装到下壳体1的开口处，然后在接线绝缘块5和铁芯2之间填入胶体，作为第二冷却通道的中间隔断。

然后将盖板4安装到下壳体1的槽楔板安装面，即台阶面16上，其中盖板4与下壳体1的接触面做密封处理。此时形成第二冷却通道，对应第三通孔13和第四通孔14这两个水口。从第二冷却通道可以直接冷却绕组3。

电机运行时，铁芯2和绕组3是发热源，会产生大量的热量。向第一冷却通道和第二冷却通道中通入冷却液或冷却油，冷却液直接和铁芯2、绕组3接触，通过冷却液的循环流动将热量带出电机，实现电机的冷却。

冷却液与电机中的发热部件直接接触，铁芯2背面直接冷却，绕组3直接冷却，实现直接冷却，冷却效率高。使电机功率增大、体积和重量减小的同时，不会因为散热问题受到限制。

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 (10)

1.一种定子，包括壳体、铁芯和绕组，所述绕组设置在所述铁芯上，所述铁芯内置在所述壳体中，其特征在于，所述壳体包括盖板和下壳体，所述下壳体包括底板和环形壁，

所述底板上开设有冷却凹槽，所述环形壁的下部开设有第一通孔和第二通孔，所述冷却凹槽的一端与所述第一通孔连通，其另一端与所述第二通孔连通，

所述环形壁的上部开设有第三通孔和第四通孔，

所述铁芯放置在所述下壳体中，所述铁芯与所述环形壁之间密封连接，所述绕组位于所述铁芯的上方，所述第一通孔和所述第二通孔位于所述铁芯的下方，所述第三通孔和所述第四通孔位于所述铁芯的上方，

所述盖板密封扣合在所述下壳体上。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述底板的上表面为铁芯安装面，所述冷却凹槽设置在所述铁芯安装面上。

3.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述环形壁的上部设置有供所述盖板安装的台阶面。

4.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述环形壁上设置有用于插入接线绝缘块的开口，所述接线绝缘块与所述铁芯之间填入胶体进行密封。

5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，所述冷却凹槽为弧形槽。

6.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述第一通孔位于所述开口的一侧，所述第二通孔位于所述开口的另一侧。

7.根据权利要求6所述的定子，其特征在于，所述第三通孔位于所述第一通孔的正上方，所述第四通孔位于所述第二通孔的正上方。

8.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述冷却凹槽为环形槽且在所述第一通孔和所述第二通孔距离较近的槽体部分中设置有隔离装置。

9.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，所述第三通孔位于所述开口的一侧，所述第四通孔位于所述开口的另一侧。

10.一种轴向磁场电机，包括定子，其特征在于，所述定子为如上述权利要求1-9任意一项所述的定子。