CN215378691U - 具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机，其中具有水冷环路的电机定子包括绕组支架、多个电机定子绕组模块、外环侧壁、连接块和多个水冷水管，多个电机定子绕组模块环绕设于绕组支架的外侧，且外环侧壁设于多个电机定子绕组模块外侧，外环侧壁与上外压环板、下内压环板以及多个电机定子绕组模块之间形成环路空间，连接块设于外环侧壁的外环侧壁开口处，水冷水管设于环路空间中，且水冷水管的两端均与连接块的中空腔体相连通。本实用新型通过在电机定子绕组模块与外环侧壁之间设置水冷水管，采用水冷方式提高电机散热效率，具有简单实用，可操作性强等优点。

Description

具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机

技术领域

本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机。

背景技术

电机是把电能转换为机械能的一种设备,主要由定子、转子、外壳、端盖等部分构成，而电机定子则又是电机的重要组成部分。其中，定子铁芯和转子铁芯、定子和转子之间的气隙一起组成电机的完整的磁路，定子的结构、设置关系到电机的整体性能。

现有技术中，轴向磁通电机定子的装配通常采用一体结构的空心盘作为外环，定子与空心盘过盈配合，装配时，需加热空心盘外环，使其受热膨胀，冷缩内环，使内环冷缩，再将定子嵌入空心盘，这种装配方式安装困难，工艺繁琐复杂，对零件的加工精度要求很高，因此工艺成本很高，并且还存在预热的空心盘烫伤绕组的铜线漆皮的风险。此外在电机使用中,电机会产生大量的热量,当热量达到一定程度之后，电机就不能使用，否则就会发生绝缘击穿,使电机烧坏，会极大缩减电机的使用寿命，同时会增加生产过程中的生产成本以及降低生产效率。

实用新型内容

为了解决上述电机定子散热能力不足、散热效率低等问题，本实用新型提出了一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机，通过在电机定子绕组模块与外环侧壁之间设置一个或多个水冷水管，继而提高电机散热效率，具有简单实用，可操作性强等优点。

本实用新型的第一方面提供一种具有水冷环路的电机定子，其包括绕组支架、多个电机定子绕组模块、外环侧壁、上外压环板、下内压环板以及一个或多个水冷水管，

所述多个电机定子绕组模块环绕设于所述绕组支架的外侧，且所述电机定子绕组模块均包括定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组环绕设于所述定子铁芯上，所述定子铁芯上的两端对称设有定子极靴；

所述外环侧壁设于所述多个电机定子绕组模块外侧，所述上外压环板和下内压环板分别抵接在所述外环侧壁内侧面的两端且位于所述定子极靴之间，所述外环侧壁与所述上外压环板、下内压环板以及多个电机定子绕组模块之间形成环路空间，所述水冷水管呈环形布置且设于所述环路空间中。

在一个实施例中，所述定子极靴的外环面设有向外凸出的极靴连接部，所述上外压环板和下内压环板的中间部均设有环板突出部，且所述外环侧壁的环板突出部与所述电机定子绕组模块的极靴连接部抵接。

在一个实施例中，所述上外压环板和下内压环板分别由多块压舌拼接构成。

在一个实施例中，所述电机定子还包括连接块，所述连接块设于所述外环侧壁的外环侧壁开口处，所述连接块具有中空腔体，且所述连接块上分别设有进水口和水出口，所述进水口和水出口分别与所述连接块的中空腔体相连通，且所述水冷水管的两端均与所述连接块的中空腔体相连通。

在一个实施例中，所述外环侧壁包括多个第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，且所述第一侧壁的两端、第二侧壁的第一端以及第三侧壁的第一端均设有外环侧壁连接部，所述第二侧壁的第二端和第三侧壁的第二端均设有外环侧壁开口，且所述多个第一侧壁之间、所述第一侧壁与所述第二侧壁的第一端、所述第一侧壁与所述第三侧壁的第一端之间以及所述第二侧壁的第二端与所述第三侧壁的第二端之间分别通过所述外环侧壁连接部以及外环侧壁开口首尾连接组成环形结构。

在一个实施例中，所述外环侧壁为分体式外环侧壁，且所述分体式外环侧壁包括上外环侧壁、中间外环侧壁和下外环侧壁，所述中间外环侧壁设于所述上外环侧壁和所述下外环侧壁之间。

在一个实施例中，所述水冷水管为一个，呈弯曲状的布置在所述环路空间中，或者所述水冷水管为多条，所述多条水冷水管并行布置在所述环路空间中。

在一个实施例中，所述外环侧壁的内侧面均布设有用于所述水冷水管定位的外环侧壁凹槽。

在一个实施例中，所述水冷水管分别与所述外环侧壁以及所述定子绕组接触。

本实用新型的第二方面提供一种轴向磁通电机，其包括如上所述的具有水冷环路的电机定子。

本实用新型的特点和有益效果是：

1、本实用新型提供的一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机，通过在多个电机定子绕组模块与外环侧壁之间设置一个或多个水冷水管，通过向水冷水管中通入流动的液体，采用水冷循环方式将电机产生的热量散发出去，进而提高电机的散热效率。

2、本实用新型提供的一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机，在定子绕组内环面或外环面的两侧设置导热块，导热块有利于用于增大定子绕组与水冷水管的接触面积，进而通过增加散热面积的方式进行散热，有利于提高散热效率。

3、本实用新型提供的一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机，外环侧壁能采用整体式结构，亦能采用分体式外环侧壁，其中分体式外环侧壁可以拆解，不仅有利于水冷水管的维修，还有利于更进一步的增加电机的散热效率。

4、本实用新型提供的一种具有水冷环路的电机定子及轴向磁通电机，在外环侧壁内侧面设置外环侧壁凹槽或在轴承座外侧面设置轴承座凹槽，不仅有利于对水冷水管进行定位，还有利于增大水冷水管与外环侧壁或轴承座之间的接触面积，进而增加电机的散热效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的具有水冷环路的电机定子整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例1的具有水冷环路的电机定子主视图；

图3是本实用新型的电机定子绕组模块的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1绕组支架、电机定子绕组模块以及水冷水管的连接示意图；

图5是本实用新型实施例1的水冷水管结构示意图；

图6是本实用新型实施例1的外环侧壁的整体结构示意图；

图7是本实用新型实施例1的外环侧壁的主视图；

图8是本实用新型实施例1的外环侧壁连接部的局部放大图；

图9a是本实用新型实施例1的圆形水冷水管剖视图；

图9b是本实用新型实施例1的水冷水管剖视图；

图9c是本实用新型实施例1的扁形水冷水管剖视图；

图10是本实用新型实施例2分体式外环侧壁的整体结构示意图；

图11是本实用新型实施例3的整体结构示意图；

图12是本实用新型实施例3的绕组支架、电机定子绕组模块以及水冷水管的连接示意图。

主要附图标记：

绕组支架1；电机定子绕组模块2；定子铁芯21；定子绕组22；定子极靴23；极靴连接部231；极靴侧边部232；导热块24；外环侧壁3；第一侧壁31；外环侧壁连接部311；上外压环板312；下内压环板313；环板突出部314；外环侧壁凹槽315；第二侧壁32；外环侧壁开口321；第三侧壁33；上外环侧壁34；中间外环侧壁35；下外环侧壁36；连接块4；进水口41；水出口42；水冷水管5；紧固件6。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本实用新型并不局限于附图和以下实施例。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“上”、“下”及其类似表述仅用于表示相对物体之间的位置关系。术语“第一”、“第二”及其类似表述仅用于表示不同的技术特征，并无实质含义。

实施例1

本实用新型提供一种具有水冷环路的电机定子，如图1所示，其包括绕组支架1、多个电机定子绕组模块2、外环侧壁3、上外压环板312、下内压环板313以及一个或多个水冷水管5，多个电机定子绕组模块2环绕设于绕组支架1的外侧，且电机定子绕组模块2均包括定子铁芯21和定子绕组22，定子绕组22环绕设于定子铁芯21上，且定子铁芯21上的两端对称设有定子极靴23，外环侧壁3设于多个电机定子绕组模块2外侧，上外压环板312和下内压环板313分别抵接在外环侧壁3内侧面的两端且位于定子极靴23之间，且外环侧壁3与上外压环板312、下内压环板313以及多个电机定子绕组模块2之间形成环路空间，水冷水管5呈环形布置且设于环路空间中。

在一种优选方式中，水冷水管5为一个，呈弯曲状的布置在环路空间中，或者水冷水管5为多条，多条水冷水管5并行布置在环路空间中。

如图2和图3所示，定子极靴23的外环面设有向外凸出的极靴连接部231，上外压环板312和下内压环板313的中间部均设有环板突出部314，且外环侧壁3的环板突出部314与电机定子绕组模块2的极靴连接部231抵接。

在一种优选方式中，定子绕组22外环面的两侧均设有导热块24，导热块24的外环侧与电机定子绕组模块2的外环侧齐平，导热块24用于增大定子绕组22与水冷水管5的接触面积。

如图4所示，上外压环板312和下内压环板313分别由多块压舌拼接构成。

如图1-图5所示，电机定子还包括连接块4,连接块4设于外环侧壁3的外环侧壁开口处321，连接块4具有为中空腔体，且连接块4的顶端分别设有进水口41和水出口42，且进水口41和水出口42分别与连接块4的中空腔体相连通，且水冷水管5的两端均与连接块4的中空腔体相连通。

如图6-图8所示，外环侧壁3包括多个第一侧壁31、第二侧壁32和第三侧壁33，且第一侧壁31的两端、第二侧壁32的第一端以及第三侧壁33的第一端均设有外环侧壁连接部311，第二侧壁32的第二端和第三侧壁33的第二端均设有外环侧壁开口321，且多个第一侧壁31之间、第一侧壁31与第二侧壁32的第一端、第一侧壁31与第三侧壁33的第一端之间以及第二侧壁32的第二端与第三侧壁33的第二端之间分别通过外环侧壁连接部311以及外环侧壁开口321首尾连接组成环形结构。其中外环侧壁开口321与连接块4相连接，且用于容纳水冷水管5两端伸出部与连接块4相连通。

如图9a所示，水冷水管5的截面呈圆形结构状。如图9b所示，外环侧壁3的内侧面均布设有能用于水冷水管5定位的外环侧壁凹槽315。如图9c所示，水冷水管5的截面亦能呈扁形结构状，且水冷水管5与外环侧壁3以及定子绕组22接触。

如图1-图9所示，实施例1在具体使用过程中，首先将多个电机定子绕组模块2环绕设于绕组支架1的外侧，其次将多个水冷水管5设于电机定子绕组模块2的外侧，且通过外环侧壁凹槽315定位，此时将外环侧壁3的第一侧壁31、第二侧壁32以及第三侧壁33之间通过紧固件6固连接，并放置于电机定子绕组模块2的外侧，同时将连接块4设于外环侧壁3的外环侧壁开口处321，使得水冷水管5的两端均与连接块4的中空腔体相连通。在电机工作时，通过连接块4的进水口41向水冷水管5中通入流动液体，由于水冷水管5的外侧弧面和内侧弧面分别与外环侧壁3以及定子绕组22接触，电机产生的部分热量将会被水冷水管5中的液体吸收，通过连接块4的水出口42流出，而电机产生的另一部热量则可以通过外环侧壁3向外散发，继而达到散发电机工作时产生热量的目的。

实施例2

本实用新型提供一种具有水冷环路的电机定子，如图10所示，其包括绕组支架1、多个电机定子绕组模块2、外环侧壁3、连接块4和多个水冷水管5，多个电机定子绕组模块2环绕设于绕组支架1的外侧，外环侧壁3设于多个电机定子绕组模块2外侧，且外环侧壁3亦能采用分体式外环侧壁，分体式外环侧壁包括上外环侧壁34、中间外环侧壁35和下外环侧壁36，中间外环侧壁35设于上外环侧壁34和下外环侧壁36之间，且中间外环侧壁35分别与上外环侧壁34和下外环侧壁36固定连接。同时上外环侧壁34与中间外环侧壁35、下外环侧壁36以及多个电机定子绕组模块2之间形成环路空间，多个水冷水管5呈环形布置且均布设于环路空间中，且水冷水管5的两端均与连接块4的中空腔体相连通。

在电机工作时，通过连接块4的进水口41向水冷水管5中通入流动液体，由于水冷水管5的外侧弧面和内侧弧面分别与外环侧壁3以及定子绕组22接触，电机产生的部分热量将会被水冷水管5中的液体吸收，通过连接块4的水出口42流出，而电机产生的另一部热量则可以通过外环侧壁3向外散发。由于外环侧壁3为分体式设计，还可以直接拆除中间外环侧壁35不仅有利于水冷水管5的维修，还可以将水冷水管5的外侧裸露在外，有利于更进一步的增加电机的散热效率。

实施例3

本实用新型提供一种具有水冷环路的电机定子，如图11和图12所示，其包括绕组支架1、多个电机定子绕组模块2、外环侧壁3、连接块4和多个水冷水管5，多个电机定子绕组模块2环绕设于绕组支架1的外侧，外环侧壁3设于多个电机定子绕组模块2外侧，水冷水管5呈弯曲型波浪式布置于环路空间中，且水冷水管5的两端均与连接块4的中空腔体相连通。其中外环侧壁3能采用整体式结构，亦能采用分体式外环侧壁。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本实用新型的实施方式进行了说明。但是，本实用新型不限定于上述实施方式。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有水冷环路的电机定子，其特征在于，其包括绕组支架、多个电机定子绕组模块、外环侧壁、上外压环板、下内压环板以及一个或多个水冷水管，

所述多个电机定子绕组模块环绕设于所述绕组支架的外侧，且所述电机定子绕组模块均包括定子铁芯和定子绕组，所述定子绕组环绕设于所述定子铁芯上，所述定子铁芯上的两端对称设有定子极靴；

所述外环侧壁设于所述多个电机定子绕组模块外侧，所述上外压环板和下内压环板分别抵接在所述外环侧壁内侧面的两端且位于所述定子极靴之间，所述外环侧壁与所述上外压环板、下内压环板以及多个电机定子绕组模块之间形成环路空间，所述水冷水管呈环形布置且设于所述环路空间中。

2.如权利要求1所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述定子极靴的外环面设有向外凸出的极靴连接部，所述上外压环板和下内压环板的中间部均设有环板突出部，且所述外环侧壁的环板突出部与所述电机定子绕组模块的极靴连接部抵接。

3.如权利要求2所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述上外压环板和下内压环板分别由多块压舌拼接构成。

4.如权利要求1所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述电机定子还包括连接块，所述连接块设于所述外环侧壁的外环侧壁开口处，所述连接块具有中空腔体，且所述连接块上分别设有进水口和水出口，所述进水口和水出口分别与所述连接块的中空腔体相连通，且所述水冷水管的两端均与所述连接块的中空腔体相连通。

5.如权利要求4所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述外环侧壁包括多个第一侧壁、第二侧壁和第三侧壁，且所述第一侧壁的两端、第二侧壁的第一端以及第三侧壁的第一端均设有外环侧壁连接部，所述第二侧壁的第二端和第三侧壁的第二端均设有外环侧壁开口，且所述多个第一侧壁之间、所述第一侧壁与所述第二侧壁的第一端、所述第一侧壁与所述第三侧壁的第一端之间以及所述第二侧壁的第二端与所述第三侧壁的第二端之间分别通过所述外环侧壁连接部以及外环侧壁开口首尾连接组成环形结构。

6.如权利要求5所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述外环侧壁为分体式外环侧壁，且所述分体式外环侧壁包括上外环侧壁、中间外环侧壁和下外环侧壁，所述中间外环侧壁设于所述上外环侧壁和所述下外环侧壁之间。

7.如权利要求1所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述水冷水管为一个，呈弯曲状的布置在所述环路空间中，或者所述水冷水管为多条，所述多条水冷水管并行布置在所述环路空间中。

8.如权利要求7所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述外环侧壁的内侧面均布设有用于所述水冷水管定位的外环侧壁凹槽。

9.如权利要求5所述的具有水冷环路的电机定子，其特征在于，所述水冷水管分别与所述外环侧壁以及所述定子绕组接触。

10.一种轴向磁通电机，其特征在于，其包括如权利要求1-9之一所述的具有水冷环路的电机定子。

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