CN209786900U - 电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电机，其包括定子、转子以及散热结构。定子包括定子铁芯和定子绕组，定子铁芯包括环形的定子轭部和沿定子轭部的内壁周向间隔设置的多个定子齿，相邻定子齿之间形成定子槽，多个定子齿共同围成定子腔，转子设置在定子腔内，定子绕组缠绕在定子齿上；散热结构包括第一散热部和第二散热部，第一散热部沿径向延伸、设置于定子槽内且位于相邻定子齿上缠绕的定子绕组之间，第二散热部从第一散热部的底端沿周向延伸且在径向上位于定子槽和转子之间。在本实用新型的电机中，第一散热部吸收传导定子绕组的热量，且第二散热部吸收传导转子产生的热量，电机内部的热量通过散热结构快速有效地导出，从而提高电机内部的散热能力。

Description

电机

技术领域

本实用新型涉及电机制造技术领域，尤其涉及一种电机。

背景技术

电机的热管理技术是提高电机功重比和保证可靠性的关键技术。随着电机越来越追求更高的效率、更轻的质量，实现这些目标的有效途径之一就是利用高效电机热管理技术。

电机热管理技术中散热设计是很重要的一个模块。其核心是从各零件中将热量带走。目前封闭式电机的散热主要依靠电机壳体的翅片进行强制风冷或液冷间接冷却，电机内部由定子绕组、定子铁芯和永磁体产生的热量主要通过定子齿、定子轭部传导以及内部空气传导到电机外壳。由于定子齿的导热能力和内部空气对流换热能力都较低，导致电机内部散热能力较差，不利于带走电机内部的热量，进而导致电机内部温升过大，限制了电机工作的性能和效率。

实用新型内容

鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电机，其通过散热结构提高电机内部的散热能力。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电机，其包括定子、转子以及散热结构。定子包括定子铁芯以及定子绕组，定子铁芯包括环形的定子轭部和沿定子轭部的内壁周向间隔设置的多个定子齿，相邻定子齿之间形成定子槽，多个定子齿共同围成定子腔，转子设置在定子腔内，定子绕组缠绕在定子齿上；散热结构包括第一散热部以及第二散热部，第一散热部沿径向延伸、设置于定子槽内且位于相邻定子齿上缠绕的定子绕组之间，第二散热部从第一散热部的底端沿周向延伸且在径向上位于定子槽和转子之间。

在一实施例中，第二散热部在周向上位于相邻定子齿的端部之间。

在一实施例中，第一散热部具有沿周向向外突出的第一突起。

在一实施例中，相邻定子齿上缠绕的定子绕组之间以及相邻定子齿的端部之间共同围成收容空间，第一散热部和第二散热部的形状与收容空间的形状配合且嵌入收容空间中。

在一实施例中，散热结构还包括第三散热部，从第一散热部的顶端沿定子轭部的周向延伸，且位于定子绕组和定子轭部之间。

在一实施例中，第三散热部具有沿径向朝向第二散热部突出的第二突起。

在一实施例中，相邻定子齿上缠绕的定子绕组之间、相邻定子齿的端部之间以及连接相邻定子齿的定子轭部共同围成收容空间，第一散热部、第二散热部以及第三散热部的形状与收容空间的形状配合且嵌入收容空间中。

在一实施例中，电机还包括电机壳体和沿轴向封闭电机壳体的前端盖和后端盖，用于收容定子、转子以及散热结构；散热结构具有第一轴向端和第二轴向端，第一轴向端和第二轴向端分别与前端盖和后端盖相对，且散热结构的第一轴向端沿轴向延伸出前端盖，用于与外部热交换。

在一实施例中，散热结构的内部设有供外部通入的换热介质部循环的流道。

在一实施例中，第一散热部的周向两侧分别与相邻的定子绕组直接接触。

本实用新型的有益效果如下：

在本实用新型的电机中，散热结构的第一散热部吸收传导定子绕组的热量，且第二散热部吸收传导转子产生的热量，电机内部的热量通过散热结构快速有效地导出，从而提高电机内部的散热能力。

附图说明

图1是本实用新型的电机的示意图，其中省略电机壳体、前端盖以及后端盖。

图2是从另一角度观察的图1的电机的示意图。

图3(a)是图1的电机的换热结构的示意图。

图3(b)是从另一角度观察的图3(a)的电机的换热结构的示意图。

图4是本实用新型的电机的换热结构的一实施例的示意图。

图5是本实用新型的电机的换热结构的另一实施例的示意图。

图6是图1的电机的一变形例的示意图。

图7(a)是本实用新型的电机的换热结构的又一实施例的示意图。

图7(b)是从另一角度观察的图7(a)的电机的换热结构的实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1定子 331第二突起

11定子铁芯 34第一轴向端

111定子轭部 35第二轴向端

112定子齿 4电机壳体

112a端部 5前端盖

12定子绕组 6后端盖

2转子 7绝缘胶层

21转子铁芯 G1定子槽

22永磁体 G2气隙

3散热结构 O转轴

31第一散热部 H收容空间

311第一突起 R径向

32第二散热部 C周向

33第三散热部 V轴向

具体实施方式

附图示出本实用新型的实施例，且将理解的是，所公开的实施例仅仅是本实用新型的示例，本实用新型可以以各种形式实施，因此，本文公开的具体细节不应被解释为限制，而是仅作为权利要求的基础且作为表示性的基础用于教导本领域普通技术人员以各种方式实施本实用新型。

参照图1和图2所示的示例，本实用新型的电机包括定子1、转子2以及散热结构3。电机还可包括电机壳体4、沿轴向V封闭电机壳体4的前端盖5和后端盖6以及绝缘胶层7。散热结构3用于对电机内部的定子1和转子2进行散热。电机壳体4、前端盖5以及后端盖6用于收容定子1、转子2 以及散热结构3。

如图1所示，定子1包括定子铁芯11以及定子绕组12。定子铁芯11包括环形的定子轭部111和沿定子轭部111的内壁周向C间隔设置的多个定子齿112，相邻定子齿112之间形成定子槽G1，多个定子齿112共同围成定子腔，定子绕组12缠绕在定子齿112上。

如图1所示，转子2设置在定子腔内，转子2包括转子铁芯21和永磁体22，永磁体22设置于转子铁芯21的周向C的外表面上；永磁体22与多个定子齿112之间形成气隙G2。

散热结构3的材料应具有高导热性以及高介电常数，则散热结构3的材料可为氮化铝材料，其导热性好且耐高温。

参照图1至图7(b)，散热结构3包括第一散热部31以及第二散热部 32。根据具体散热能力的需求，散热结构3还可包括第三散热部33。

参照图1至图3(b)所示的示例，散热结构3的第一散热部31沿径向 R延伸、设置于定子槽G1内且位于相邻定子齿112上缠绕的定子绕组12之间，第一散热部31与定子绕组12接触，吸收传导定子绕组12产生的热量。因定子绕组12产热量大且温升敏感，第一散热部31的周向C两侧可以分别与相邻的定子绕组12直接接触，以提高第一散热部31对定子绕组12的导热能力。结合参照图4所示的实施例，为了增加散热面积，第一散热部31 可具有沿周向C向外突出的第一突起311。第二散热部32从第一散热部31 的底端沿周向C延伸且在径向R上位于定子槽G1和转子2之间，第二散热部32优选在周向C上位于相邻定子齿112的端部112a之间，第二散热部32 吸收传导由转子2产生的热量，转子2产生的热量经由气隙G2传导给第二散热部32，其中转子2产生的热量包括转子铁芯21产生的热量和永磁体22 产生的热量。第三散热部33从第一散热部31的顶端沿定子轭部111的周向 C延伸，且位于定子绕组12和定子轭部111之间，第三散热部33与定子轭部111接触，吸收定子铁芯11产生的热量。结合参照图5所示的实施例，第三散热部33可具有沿径向R朝向第二散热部32突出的第二突起331，以增加散热面积，从而提高散热结构3的散热能力。

本实用新型的电机的散热结构3可通过不同的方式将定子1和转子2的热量导出，以起到提高电机内部的散热能力的作用。

在图1和图2所示的示例中，散热结构3包括第一散热部31、第二散热部32以及第三散热部33。散热结构3的第一散热部31吸收定子绕组12的产热，第二散热部32吸收传导转子2的产热，第三散热部33与定子轭部111 接触，则定子绕组12的产热和转子2的产热可经过散热结构3传递到定子轭部111，进而传递至定子1外部和电机壳体4上，在辅以封闭式电机常采用的翅片(未示出)强制风冷或液冷套(未示出)强制液冷，大程度且快速降低电机内部温升，从而能够提高电机内部的散热能力，使电机在工作时提高电流密度并提高电机功重比。

在图6所示的变形例中，散热结构3包括第一散热部31、第二散热部 32以及第三散热部33。散热结构3通过与外部连通热交换进行散热，散热结构3具有第一轴向端34和第二轴向端35，第一轴向端34和第二轴向端 35分别与前端盖5和后端盖6相对，且散热结构3的第一轴向端34沿轴向 V延伸出前端盖5，用于与外部热交换，从而能够将定子绕组12的产热和转子2的产热快速导出电机外部、降低电机内部温升，使电机在工作时提高电流密度并提高电机功重比。需要补充说明的是，在散热结构3通过与外部连通热交换进行散热时，散热结构3的结构也可为图7(a)和图7(b)中示出的散热结构3的实施例的结构，即散热结构3仅包括第一散热部31和第二散热部32。第一散热部31上可具有沿周向C向外突出的第一突起311，以增大散热面积。参照图1所示的示例，在散热结构3包括第一散热部31、第二散热部32以及第三散热部33时，相邻定子齿112上缠绕的定子绕组12 之间、相邻定子齿112的端部112a之间以及连接相邻定子齿112的定子轭部111共同围成收容空间H，第一散热部31、第二散热部32以及第三散热部33的形状与收容空间H的形状配合且嵌入收容空间H中，以增大单位时间内散热结构3对定子铁芯11、定子绕组12以及转子2的导热面积，进而提高散热结构3将电机内部的热量向外导出的速度。在散热结构3包括第一散热部31和第二散热部32时，相邻定子齿112上缠绕的定子绕组12之间以及相邻定子齿112的端部112a之间共同围成收容空间H，第一散热部31 和第二散热部32的形状与收容空间H的形状配合且嵌入收容空间H中，以提高散热结构3将电机内部的热量向外导出的速度。

本实用新型的电机的散热结构3可以是实心结构。当散热结构3与外部连通使用时，散热结构3的内部可设有供外部通入的换热介质部循环的流道，以能够从外部向散热结构3通入冷却介质与散热结构3换热，对电机进行间接散热。

如图1所示，绝缘胶层7设置于第一散热部31和相邻的定子绕组12之间，以防止电机内部短路。

在本实用新型的电机中，散热结构3的第一散热部31吸收传导定子绕组12的热量，且第二散热部32吸收传导转子2产生的热量，电机内部的热量通过散热结构3快速有效地导出，从而提高电机内部的散热能力。

上面详细的说明描述多个示范性实施例，但本文不意欲限制到明确公开的组合。因此，除非另有说明，本文所公开的各种特征可以组合在一起而形成出于简明目的而未示出的多个另外组合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机，其特征在于，包括定子(1)、转子(2)以及散热结构(3)；

定子(1)包括定子铁芯(11)以及定子绕组(12)，定子铁芯(11)包括环形的定子轭部(111)和沿定子轭部(111)的内壁周向(C)间隔设置的多个定子齿(112)，相邻定子齿(112)之间形成定子槽(G1)，多个定子齿(112)共同围成定子腔，转子(2)设置在定子腔内，定子绕组(12)缠绕在定子齿(112)上；

散热结构(3)包括第一散热部(31)以及第二散热部(32)，第一散热部(31)沿径向(R)延伸、设置于定子槽(G1)内且位于相邻定子齿(112)上缠绕的定子绕组(12)之间，第二散热部(32)从第一散热部(31)的底端沿周向(C)延伸且在径向(R)上位于定子槽(G1)和转子(2)之间。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，第二散热部(32)在周向(C)上位于相邻定子齿(112)的端部(112a)之间。

3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，第一散热部(31)具有沿周向(C)向外突出的第一突起(311)。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，相邻定子齿(112)上缠绕的定子绕组(12)之间以及相邻定子齿(112)的端部(112a)之间共同围成收容空间(H)，第一散热部(31)和第二散热部(32)的形状与收容空间(H)的形状配合且嵌入收容空间(H)中。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，散热结构(3)还包括第三散热部(33)，从第一散热部(31)的顶端沿定子轭部(111)的周向(C)延伸，且位于定子绕组(12)和定子轭部(111)之间。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，第三散热部(33)具有沿径向(R)朝向第二散热部(32)突出的第二突起(331)。

7.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，相邻定子齿(112)上缠绕的定子绕组(12)之间、相邻定子齿(112)的端部(112a)之间以及连接相邻定子齿(112)的定子轭部(111)共同围成收容空间(H)，第一散热部(31)、第二散热部(32)以及第三散热部(33)的形状与收容空间(H)的形状配合且嵌入收容空间(H)中。

8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，电机还包括电机壳体(4)和沿轴向(V)封闭电机壳体(4)的前端盖(5)和后端盖(6)，用于收容定子(1)、转子(2)以及散热结构(3)；

散热结构(3)具有第一轴向端(34)和第二轴向端(35)，第一轴向端(34)和第二轴向端(35)分别与前端盖(5)和后端盖(6)相对，且散热结构(3)的第一轴向端(34)沿轴向(V)延伸出前端盖(5)，用于与外部热交换。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，散热结构(3)的内部设有供外部通入的换热介质部循环的流道。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，第一散热部(31)的周向(C)两侧分别与相邻的定子绕组(12)直接接触。