CN215528729U - 螺旋翘片式多匝绕组冷却装置 - Google Patents

Abstract

一种电机技术领域的螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，包括翅片式绕组、内表面固定装置、外表面固定装置、中间隔板，翅片式绕组为多匝结构，内表面固定装置、外表面固定装置均为空心结构，内表面固定装置嵌套在外表面固定装置内，中间隔板布置在内表面固定装置的一侧面上；翅片式绕组布置在内表面固定装置与外表面固定装置所围成的空间内，并穿过中间隔板；中间隔板把翅片式绕组、内表面固定装置、外表面固定装置所围成的空间分割成一个冷却通道，中间隔板的一侧为冷却介质入口，中间隔板的另一侧为冷却介质出口。本实用新型换热效率高，解决了传统散热瓶颈致使功率密度无法做大、电机成本过高的难题。

Description

螺旋翘片式多匝绕组冷却装置

技术领域

本实用新型涉及的是一种电机技术领域的冷却装置，特别是一种带有中间隔板的螺旋翘片式多匝绕组冷却装置。

背景技术

驱动电机主要分为直流电机、交流电机及轮毂电机等；其中，直流和交流电机又可进一步划分。目前行业对交流异步电机、永磁同步电机及开关磁阻电机关注度较高。轴向磁通永磁同步电机具有显著优势，如高转矩密度、极短的轴向长度、高效率，但其机械结构设计和制造依然是很大的难点。因为传统电机绕组热量通过每根导线的外部局部小范围接触导热所以热阻大，为了热平衡散热温度梯必须度大。又因为传统冷却水套是需要接触定子铁芯通过铁芯再导热给绕组，所以由于定子热阻又进一步加大了温度梯度这也是散热难题与瓶颈。

在现有技术中，还没有较好的技术可以解决新能源汽车驱动电机的散热问题。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，可以有效解电机的散热问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的，本实用新型包括翅片式绕组、内表面固定装置、外表面固定装置、中间隔板；翅片式绕组为多匝结构；内表面固定装置为空心结构；外表面固定装置为空心结构且带有一缺口，内表面固定装置嵌套在外表面固定装置内；中间隔板布置在内表面固定装置的一侧面上；内表面固定装置、外表面固定装置、中间隔板上均带有绕组安装槽；翅片式绕组布置在内表面固定装置与外表面固定装置所围成的空间内，并穿过中间隔板；翅片式绕组的内边缘布置在内表面固定装置的安装槽内，翅片式绕组的外边缘布置在外表面固定装置的安装槽内；中间隔板把翅片式绕组、内表面固定装置、外表面固定装置所围成的空间分割成一个冷却通道，中间隔板的一侧为冷却介质入口，中间隔板的另一侧为冷却介质出口。

进一步地，在本实用新型中，翅片式绕组的宽厚比为相同的或者梯度变化的。

更进一步地，在本实用新型中，内表面固定装置为四面长方体结构，外表面固定装置为三面梯形结构。

更进一步地，在本实用新型中，内表面固定装置四面长方体结构，外表面固定装置为三面长方体结构。

更进一步地，在本实用新型中，内表面固定装置、外表面固定装置均为圆形结构。

在本实用新型中，内表面固定装置与绕组构成的中心孔分界面(定子装配孔)一致，使中心孔一周几毫米范围内绕组匝间形成坚固的支撑，此支撑可以是特性稳定的填充物，也可以是刚性体，两者之间可以是粘接，压接或是其它固定方式；外表面固定装置与绕组构成的四周外分界面一致，使外分界面三个面(两个侧面+一个端面)几毫米范围内绕组匝间形成坚固的支撑和密封，此支撑大多是特性稳定的填充物，两者之间多为粘接结构；冷却通道口中间隔板将绕组一端面(外侧非密封端面)分割至内侧密封端面。

冷去介质从冷却结构入口流进匝间冷却通道(匝间冷却通道是指绕组多层翘片之间通过内外固定装置保持一定的间距，这个间距与绕组翘片壁面之间形成的通道，通道形状类似于C/U字形)，绕组翘片即为换热翘片，这种翘片宽厚比一般大于1，每层翘片的宽厚比可以是相等的(比如长方形/圆柱形螺旋翘片式等截面积多匝绕组)，也可以是梯度变化的(比如梯形螺旋翘片式等截面积多匝绕组)。也可是是非梯度变化的(比如各类螺旋翘片式非等截面积多匝绕组)，但宽厚比较大时，翘片相对散热面积较大，冷却介质流这些换热翘片，直接换热，构成直冷。此种换热效率高。解决了传统散热瓶颈致使功率密度无法做大、电机成本过高的难题。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果为：本实用新型设计合理，结构简单，解决了传统散热瓶颈致使功率密度无法做大、电机成本过高的难题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1去除绕组后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型实施例3的结构示意图；

其中：1、翅片式绕组，2、内表面固定装置，3、外表面固定装置，4、中间隔板， 5、冷却介质入口，6、冷却介质出口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例以本实用新型技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

具体实施例图1和图2所示，本实用新型包括，包括翅片式绕组1、内表面固定装置2、外表面固定装置3、中间隔板4、冷却介质入口5、冷却介质出口6，翅片式绕组1为多匝结构；内表面固定装置2为四面长方体结构，且中间为空心结构；外表面固定装置3为三面长方体结构，且中间为空心结构；内表面固定装置2嵌套在外表面固定装置3内；中间隔板4布置在内表面固定装置2的一侧面上；内表面固定装置2、外表面固定装置3、中间隔板4上均带有绕组安装槽；翅片式绕组1布置在内表面固定装置2 与外表面固定装置3所围成的空间内，并穿过中间隔板4；翅片式绕组1的内边缘布置在内表面固定装置2的安装槽内，翅片式绕组1的外边缘布置在外表面固定装置3的安装槽内；中间隔板4把翅片式绕组1、内表面固定装置2、外表面固定装置3所围成的空间分割成一个冷却通道，中间隔板的一侧为冷却介质入口5，中间隔板的另一侧为冷却介质出口6。

在本实施例中，内表面固定装置2为长方体结构，外表面固定装置3为梯形结构；每层绕组的宽厚比可以是梯度变化的，下端绕组较厚，上端绕组较薄。冷却介质从冷却介质入口5流入，从冷却介质出口6流出，冷却介质可以直接对翅片式绕组1进行冷却。

实施例2

在实施例1中，内表面固定装置2为长方体结构，外表面固定装置3为梯形结构，在本实施例中可以把外表面固定装置3也设计为长方体结构，且每层绕组的宽厚比是相同的，下端绕组的厚度与上端绕组的厚度相同。

实施例3

在实施例1中，内表面固定装置2为长方体结构，外表面固定装置3为梯形结构，在本实施例中可以把内表面固定装置、外表面固定装置3均设计为圆形结构，且每层绕组的宽厚比是相同的，下端绕组的厚度与上端绕组的厚度相同。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (5)

1.一种螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，包括翅片式绕组，其特征在于，还包括内表面固定装置、外表面固定装置、中间隔板；

所述翅片式绕组为多匝结构；

所述内表面固定装置为空心结构；

所述外表面固定装置为空心结构且带有一缺口，内表面固定装置嵌套在外表面固定装置内；

所述中间隔板布置在内表面固定装置的侧面上；

所述内表面固定装置、外表面固定装置、中间隔板上均带有绕组安装槽；

所述翅片式绕组布置在内表面固定装置与外表面固定装置所围成的空间内，并穿过中间隔板；翅片式绕组的内边缘布置在内表面固定装置的安装槽内，翅片式绕组的外边缘布置在外表面固定装置的安装槽内；

所述中间隔板把翅片式绕组、内表面固定装置、外表面固定装置所围成的空间分割成一个冷却通道，中间隔板的一侧为冷却介质入口，中间隔板的另一侧为冷却介质出口。

2.根据权利要求1所述螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，其特征在于所述翅片式绕组的宽厚比为相同的或者梯度变化的。

3.根据权利要求1所述螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，其特征在于所述内表面固定装置为四面长方体结构，外表面固定装置为三面梯形结构。

4.根据权利要求1所述螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，其特征在于所述内表面固定装置四面长方体结构，外表面固定装置为三面长方体结构。

5.根据权利要求1所述螺旋翘片式多匝绕组冷却装置，其特征在于所述内表面固定装置、外表面固定装置均为圆形结构。

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