CN217216150U - 一种外转子永磁电机散热结构 - Google Patents
一种外转子永磁电机散热结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种外转子永磁电机散热结构，包括外转子、永磁体、内定子和散热管道，内定子内表面开设有条形椭圆槽，散热管道由多根直管和多根U型管连接而成，多根直管排列成环状且分别嵌入在每个椭圆槽内，相邻两根直管之间通过U型管连接，形成一条闭合的环状冷却液流道，冷却液流道连接有进水管和出水管，直管挤压至椭圆槽内进而使得直管的一侧面与内定子内表面齐平，U型管与直管连接，且U型管紧贴在绕组端部上。本实用新型充分利用散热管道的高导热性能，并且管内通入循环冷却液，将定子槽内绕组以及绕组端部的热量快速高效的吸收传递到电机外部，使电机处于合适的温度范围内，防止运行出现故障，保障电机安全可靠的运行。
Description
技术领域
本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种外转子永磁电机散热结构。
背景技术
外转子结构电机的定子布置在转子内部，绕组更为集中且冷却面积较同体积内转子电机更小，电机运行时绕组损耗过大，电机温升显著，面临永磁体退磁、电机效率下降、寿命缩短、环氧膨胀开裂等严重影响电机使用性能的问题，因此需要一种能高效的将电机工作时产生的热量散出的散热结构。
申请号为CN202110127061.4的中国发明专利公开了一种基于散热管道技术的高功率密度外转子永磁电机散热装置，该结构包括永磁电机，还包括散热管道，散热管道的一端与太阳花散热器相连，散热管道的另一端插入永磁电机定子铁芯轭部，散热管道用于吸收定子绕组和定子铁心中产生的热量，太阳花散热器增大了散热面积。
该散热结构能够有效的吸收热量，但是结构较为复杂，且太阳花散热器体积太大，在很多使用场合受到限制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种外转子永磁电机散热结构，针对外转子电机绕组更为集中且冷却面积小，电机运行时绕组损耗过大，电机温升显著，面临永磁体退磁、电机效率下降、寿命缩短、环氧膨胀开裂等严重影响电机使用性能的问题，充分的利用散热管道的高导热性能，并且管内通入循环冷却液，将定子槽内绕组以及绕组端部的热量快速高效的吸收传递到电机外部，使电机处于合适的温度范围内，防止运行出现故障，保障电机安全可靠的运行。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种外转子永磁电机散热结构，包括外转子、永磁体、内定子、绕组和散热管道，所述外转子的内表面均匀分布有若干个用于定位永磁体的分隔筋，所述永磁体粘贴于外转子的内表面，所述内定子上设有绕组；
所述内定子位于外转子内侧，所述内定子内表面开设有沿圆周方向均匀分布的条形椭圆槽，所述椭圆槽位于轭部每个定子齿的正下方，所述椭圆槽为通孔；
所述散热管道由多根直管和多根U型管连接而成，多根直管排列成环状且分别嵌入在每个椭圆槽内，相邻两根直管之间通过U型管连接，进而形成一条闭合的环状冷却液流道，所述冷却液流道分别连接有进水管和出水管，所述进水管和出水管分别连接在散热管道中的两根对称设置的U型管上；
所述直管挤压至椭圆槽内进而使得直管的一侧面与内定子内表面齐平，所述U型管与直管垂直连接，且U型管紧贴在绕组端部上。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述直管与椭圆槽接触的表面涂有导热胶。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述绕组端部和U型管上灌封有环氧树脂。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述分隔筋的厚度略低于永磁体，所述分隔筋的轴向长度与四个永磁体的长度相同，所述外转子的内表面一条轴向上排列有四个永磁体。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，相邻两个分隔筋之间的间距与一个永磁体的宽度相同。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述散热管道为散热铜管。
本实用新型的有益效果为：
1、本实用新型充分利用散热铜管导热系数高的优点，将铜管插入定子轭部，更接近绕组热源并高效的传递热量。
2、本实用新型通过将圆形的散热铜管压入椭圆槽，进一步增大了散热面积，提高换热效率。
3、本实用新型散热铜管中的U型管紧贴在绕组端部上，解决了电机绕组端部热量集中，难以散热的难题，能够对绕组端部也进行高效的散热。
4、本实用新型通过在定子轭部插入散热铜管的方式，摒弃了传统的水套冷却方式，不仅更贴近热源高效散热，同时减小了电机体积，减轻电机重量，制造成本低，同时也易于生产制造。
5、本实用新型绕组端部灌封环氧将端面绕组与端面散热铜管(即U型管)一起灌在内，隔绝空气加强散热。
6、本实用新型整体结构简单，体积小，适用于多种场合。
附图说明
图1为本实用新型整体部分剖面图。
图2为本实用新型外转子的结构示意图。
图3为本实用新型呈半圆环形的管道结构示意图。
图4为本实用新型进出水管结构示意图。
图5为本实用新型整圆散热管道通过与进出水管焊接在一起后的结构示意图。
图6为本实用新型径向截面结构示意图。
图7中(a)为本实用新型散热管道置入椭圆槽后挤压成型前的结构示意图。
图7中(b)为本实用新型散热管道置入椭圆槽后挤压成型后的结构示意图。
图8为本实用新型轴向剖面图。
具体实施方式
下面根据附图对本实用新型的具体实施方式作出进一步说明：
如图1所示，一种外转子永磁电机散热结构，包括外转子1、永磁体2、内定子3、绕组5、散热管道4和环氧树脂6。
如图1和图2所示，所述外转子1的内表面均匀分布有若干个用于定位永磁体2的分隔筋7，分隔筋7用于定位永磁体2并控制间距，分隔筋7的厚度略低于永磁体2，分隔筋7的轴向长度与四个永磁体2的长度相同，相邻两个分隔筋7之间的间距与一个永磁体2的宽度相同。外转子1的内表面一条轴向上排列有四个永磁体2，即永磁体2沿轴向分为四段以减小涡流损耗降低永磁体2温升。所述永磁体2粘贴于外转子1的内表面。
如图1所示，所述内定子3上设有绕组5。如图6和图7所示，所述内定子3位于外转子1内侧，所述内定子3内表面开设有沿圆周方向均匀分布的条形椭圆槽8(图6中A的局部放大图为图7所示)，所述椭圆槽8位于轭部每个定子齿的正下方。所述内定子3轭部在不影响电磁性能的情况下，在轭部每个定子齿的正下方均匀的开有椭圆槽8，所述椭圆槽8为通孔，长度与内定子3一致，椭圆槽8短轴沿内定子3径向方向，长轴与内定子3圆周相切。
如图5所示，所述散热管道4由多根直管4-1和多根U型管4-2连接而成，多根直管4-1排列成环状且分别嵌入在每个椭圆槽8内，相邻两根直管4-1之间通过U型管4-2连接，进而形成一条闭合的环状冷却液流道，所述冷却液流道还分别连接有进水管9和出水管10，所述进水管9和出水管10分别连接在散热管道4中的两根对称设置的U型管4-2上。如图7中(b)所示，所述直管4-1挤压至椭圆槽8内进而使得直管4-1的一侧面与内定子3内表面齐平，所述U型管4-2与直管4-1垂直连接，且U型管4-2紧贴在绕组5端部上(如图8所示)。
散热管道4整体呈S型且由两路呈半圆环形的管道(如图3所示)并联形成，每一路各自占据半个圆周，均匀的安装在每一个定子齿下方的椭圆槽8内，两路呈半圆环形的管道在焊接处通过与进水管9和出水管10焊接，形成一个完整的冷却液流道。冷却液流道内部通入循环冷却液导出电机运行时的热量。
本实施例的散热管道4采用散热铜管，如图7中(a)所示，散热铜管(即直管4-1)的直径略小于椭圆槽8的开口，便于将散热铜管(即直管4-1)固定于椭圆槽8内，且散热铜管(即直管4-1)的直径略大于椭圆槽8的短轴，所述散热铜管多出内定子3轭部内表面的部分(即直管4-1)通过径向挤压的方式，使椭圆槽8内的散热铜管(即直管4-1)变形完全占满椭圆槽8内的空间增大散热接触面积，变形后如图7中(b)所示，且散热铜管(即直管4-1)的表面涂有导热胶，可以将散热铜管(即直管4-1)固定于椭圆槽8内，增强稳定性提高散热效率。
本实施例的散热铜管轴向长度超出内定子3且两端错开一个齿的角度对称，其高于绕组5端部的部分通过弯管机进行弯折(进而形成与直管4-1垂直连接的U型管4-2)，弯折部分(即U型管4-2)紧贴在绕组5端部上，由于散热铜管两端错开一个齿的角度对称，每一个齿的绕组5上方均有散热铜管(即U型管4-2)覆盖，保证了绕组5整体的散热均匀性，极大地提高了绕组5的散热效率。
本实施例的绕组5端部灌封环氧树脂6将绕组5端部以及覆盖在其上的散热铜管(即U型管4-2)一起浇筑灌封，阻隔了空气，进一步的提高了散热效率，增强冷却效果。
本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种外转子永磁电机散热结构，其特征在于：包括外转子(1)、永磁体(2)、内定子(3)、绕组(5)和散热管道(4)，所述外转子(1)的内表面均匀分布有若干个用于定位永磁体(2)的分隔筋(7)，所述永磁体(2)粘贴于外转子(1)的内表面，所述内定子(3)上设有绕组(5)；
所述内定子(3)位于外转子(1)内侧，所述内定子(3)内表面开设有沿圆周方向均匀分布的条形椭圆槽(8)，所述椭圆槽(8)位于轭部每个定子齿的正下方，所述椭圆槽(8)为通孔；
所述散热管道(4)由多根直管(4-1)和多根U型管(4-2)连接而成，多根直管(4-1)排列成环状且分别嵌入在每个椭圆槽(8)内，相邻两根直管(4-1)之间通过U型管(4-2)连接，进而形成一条闭合的环状冷却液流道，所述冷却液流道分别连接有进水管(9)和出水管(10)，所述进水管(9)和出水管(10)分别连接在散热管道(4)中的两根对称设置的U型管(4-2)上；
所述直管(4-1)挤压至椭圆槽(8)内进而使得直管(4-1)的一侧面与内定子(3)内表面齐平，所述U型管(4-2)与直管(4-1)垂直连接，且U型管(4-2)紧贴在绕组(5)端部上。
2.根据权利要求1所述的外转子永磁电机散热结构，其特征在于：所述直管(4-1)与椭圆槽(8)接触的表面涂有导热胶。
3.根据权利要求1所述的外转子永磁电机散热结构，其特征在于：所述绕组(5)端部和U型管(4-2)上灌封有环氧树脂(6)。
4.根据权利要求1所述的外转子永磁电机散热结构，其特征在于：所述分隔筋(7)的厚度略低于永磁体(2)，所述分隔筋(7)的轴向长度与四个永磁体(2)的长度相同，所述外转子(1)的内表面一条轴向上排列有四个永磁体(2)。
5.根据权利要求4所述的外转子永磁电机散热结构，其特征在于：相邻两个分隔筋(7)之间的间距与一个永磁体(2)的宽度相同。
6.根据权利要求1所述的外转子永磁电机散热结构，其特征在于：所述散热管道(4)为散热铜管。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221005504.9U CN217216150U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种外转子永磁电机散热结构 |
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| CN217216150U true CN217216150U (zh) | 2022-08-16 |
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| CN202221005504.9U Active CN217216150U (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种外转子永磁电机散热结构 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-04-28 CN CN202221005504.9U patent/CN217216150U/zh active Active
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