CN217335247U - 无铁芯永磁电机定子 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无铁芯永磁电机定子。无铁芯永磁电机定子包括电枢绕组、冷却管路和灌封主体；电枢绕组和部分冷却管路灌封于灌封主体中；电枢绕组包括内线圈组和外线圈组，内线圈组中的绕组线圈之间，以及外线圈组中的绕组线圈之间留有间隔；绕组线圈包括两个轴向线圈段和两个径向线圈段；冷却管路包括至少一个冷却管，冷却管内流有冷却媒介，冷却管围绕绕组线圈的两个轴向线圈段和一个径向线圈段；冷却管包括连接部和两个冷却部，冷却部通过连接部连接，间隔中设置一个冷却部。由此可见，本实用新型实施例能够基于冷却管和绕组线圈之间快速高效的热交换对电机进行散热，进而提高了电机的电负荷能力，延长了电机寿命。

Description

无铁芯永磁电机定子

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种无铁芯永磁电机定子。

背景技术

与传统电机相比，双磁盘无铁芯永磁电机兼具体积小、重量轻、高效节能、调速性好和可靠性强等诸多优势，因而能够适用于无级变速器、电动汽车等高效率转矩密度需求的场合。

然而，现有双磁盘无铁芯永磁电机采用无铁芯结构，定子夹在两个磁盘之间，定子和磁盘之间的气隙偏小，同时，只有安装固定部位与电机外壳接触，接触面积也即导热面积较小。由此可见，现有双磁盘无铁芯永磁电机仅靠外壳散热难以满足电机的散热需求，电机电负荷能力和电机寿命严重受限。

实用新型内容

本实用新型提供了一种无铁芯永磁电机定子，以满足电机散热需求，提高电机电负荷能力，延长电机寿命。

本实用新型提供了一种无铁芯永磁电机定子，包括电枢绕组、冷却管路和灌封主体；

所述电枢绕组和部分所述冷却管路灌封于所述灌封主体中；

所述电枢绕组包括内线圈组和外线圈组，所述内线圈组和所述外线圈组包括绕组线圈；所述内线圈组中的绕组线圈之间，以及所述外线圈组中的绕组线圈之间留有间隔；所述绕组线圈包括两个轴向线圈段和两个径向线圈段，所述轴向线圈段与径向线圈段之间圆角连接，所述轴向线圈段的一侧处于弯折状态；

所述冷却管路包括至少一个冷却管，所述冷却管内流有冷却媒介，所述冷却管围绕所述绕组线圈的两个轴向线圈段和一个径向线圈段；所述冷却管包括连接部和两个冷却部，所述冷却部通过所述连接部连接，所述间隔中设置一个所述冷却部。

可选地，所述部分所述冷却管路灌封于所述灌封主体中，包括：

所述冷却部灌封于所述灌封主体中。

可选地，所述内线圈组的绕组线圈的径向线圈段的长度，小于所述外线圈组的绕组线圈的径向线圈段的长度。

可选地，每个所述绕组线圈的轴向线圈段的长度相同。

可选地，所述冷却管采用特氟龙管。

可选地，所述冷却媒介包括气体冷媒或液体冷媒中的至少一种。

可选地，所述灌封主体由环氧树脂灌封而成。

可选地，所述电枢绕组由自粘漆包导线绕制而成。

可选地，所述冷却管还包括进冷部和出冷部，所述进冷部与一个所述冷却部连接，所述出冷部与另一所述冷却部连接。

可选地，还包括进冷盒和出冷盒；

所述进冷部汇总于所述进冷盒，所述出冷部汇总于所述出冷盒；

所述冷却媒介通过所述进冷盒和所述冷却管流向所述出冷盒。

本实用新型实施例所提供的无铁芯永磁电机定子包括电枢绕组、冷却管路和灌封主体；电枢绕组和部分冷却管路灌封于灌封主体中；电枢绕组包括内线圈组和外线圈组，内线圈组和外线圈组包括绕组线圈；内线圈组中的绕组线圈之间，以及外线圈组中的绕组线圈之间留有间隔；绕组线圈包括两个轴向线圈段和两个径向线圈段，轴向线圈段与径向线圈段之间圆角连接，轴向线圈段的一侧处于弯折状态；冷却管路包括至少一个冷却管，冷却管内流有冷却媒介，冷却管围绕绕组线圈的两个轴向线圈段和一个径向线圈段；冷却管包括连接部和两个冷却部，冷却部通过连接部连接，间隔中设置一个冷却部。由此可见，本实用新型实施例通过在内线圈组中的绕组线圈之间，以及外线圈组中的绕组线圈之间的间隔中设置冷却管的冷却部，能够将绕组线圈工作过程中产生的热量迅速传导给冷却管中流通的冷却媒介，基于快速高效的热交换对电机进行散热，进而提高了电机的电负荷能力，延长了电机寿命。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的结构透视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子从另一方向视入的结构透视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的侧视图；

图4是图3沿A-A方向的剖视图；

图5是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的后视图；

图6是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的斜视图；

图7是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的整体结构图；

图8是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的正视图；

图9是图8沿B-B方向的剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“一个”、“另一”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的结构透视图。参见图1，无铁芯永磁电机定子包括电枢绕组100、冷却管路200和灌封主体300。

电枢绕组100和部分冷却管路200灌封于灌封主体300中。电枢绕组100包括内线圈组和外线圈组，内线圈组和外线圈组包括绕组线圈；内线圈组中的绕组线圈之间，以及外线圈组中的绕组线圈之间留有间隔；绕组线圈包括两个轴向线圈段和两个径向线圈段，轴向线圈段与径向线圈段之间圆角连接，轴向线圈段的一侧处于弯折状态。冷却管路200包括至少一个冷却管，冷却管内流有冷却媒介，冷却管围绕绕组线圈的两个轴向线圈段和一个径向线圈段；冷却管包括连接部和两个冷却部，冷却部通过连接部连接，间隔中设置一个冷却部。

其中，电枢绕组100是指无铁芯永磁电机的电枢中按一定规律绕制和连接起来的线圈组，电枢绕组100是无铁芯永磁电机中实现机电能量转换的基础组件之一。可知地，电枢绕组100可以由带绝缘的导线绕制而成，绕制电枢绕组100的线圈可以是单匝或多匝，每匝线圈可以由若干并联导线绕成。基于此，可选地，电枢绕组100由自粘漆包导线绕制而成。

可知地，轴向线圈段是指能够切割磁力线而产生感应电动势的部分绕组线圈，也即“有效边”；相应地，径向线圈段是指不切割磁力线，仅起到连接作用的部分绕组线圈。

可知地，灌封主体300用于承载电枢绕组100和部分冷却管路200。可以理解的是，组成灌封主体300的材料有多种，例如有机硅导热灌封胶等。可选地，灌封主体300由环氧树脂灌封而成，即灌封主体300可以由环氧导热灌封胶构成。

可知地，冷却管路200用于通过冷却媒介对无铁芯永磁电机定子进行散热。冷却管路200的材质可以根据无铁芯永磁电机的实际应用需求进行适应性选取，例如可以选用具备不导电、导热快、可弯折等特性的材料。可选地，冷却管采用特氟龙管。

另外，冷却媒介用于传递绕组线圈产生的热量，冷却媒介可以有多种，可选地，冷却媒介包括气体冷媒或液体冷媒中的至少一种。示例性地，冷却媒介可以是空气、水、盐水等。可以理解的是，冷却媒介还可以是固体冷媒，例如冰或干冰等。

由此可见，本实用新型实施例通过在内线圈组中的绕组线圈之间，以及外线圈组中的绕组线圈之间的间隔中设置冷却管的冷却部，能够将绕组线圈工作过程中产生的热量迅速传导给冷却管中流通的冷却媒介，基于快速高效的热交换对电机进行散热，因而能够提高电机的电负荷能力，有利于延长电机寿命。

在上述实施例的基础上，图2是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子从另一方向视入的结构透视图。参见图2，可选地，部分冷却管路200灌封于灌封主体300中，包括：

冷却部灌封于灌封主体300中。

其中，冷却部是指灌封于灌封主体300中，起到直接冷却作用的部分冷却管。

图3是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的侧视图，图4是图3沿A-A方向的剖视图。参见图3和图4，可知地，连接部是指未灌封于灌封主体300中，用于连接两个冷却部的部分冷却管。可以理解的是，由于连接部未被灌封于灌封主体300中，因此，连接部与径向线圈段相距较远，仅能起到间接冷却作用。

继续参见图1和图2，可选地，每个绕组线圈的轴向线圈段的长度相同。除此之外，由于电枢绕组100采用包含内线圈组和外线圈组的双层结构，因此，当内线圈组和外线圈组中包含相同个数的绕组线圈时，可选地，内线圈组的绕组线圈的径向线圈段的长度，小于外线圈组的绕组线圈的径向线圈段的长度。

可以理解的是，这是因为，内线圈组的绕组线圈的径向线圈段所在的圆周长度，小于外线圈组的绕组线圈的径向线圈段所在的圆周长度；若内线圈组和外线圈组中的绕组线圈个数相同，则内线圈组中单个绕组线圈的径向线圈段长度小于外线圈组中单个绕组线圈的径向线圈段长度。

基于此，图5是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的后视图，图6是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的斜视图。参见图5和图6，由于内线圈组中单个绕组线圈的径向线圈段长度小于外线圈组中单个绕组线圈的径向线圈段长度，冷却管的连接部长度和绕组线圈的径向线圈段长度成正比，因而内线圈组中绕组线圈对应的冷却管的连接部长度小于外线圈组中绕组线圈对应的冷却管的连接部长度。

图7是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的整体结构图，图8是本实用新型实施例提供的一种无铁芯永磁电机定子的正视图，图9是图8沿B-B方向的剖视图。参见图7-9，可选地，冷却管还包括进冷部和出冷部，进冷部与一个冷却部连接，出冷部与另一冷却部连接。

其中，进冷部是指冷却媒介流入冷却部的部分冷却管，适应性地，出冷部是指冷却媒介流出冷却部的部分冷却管。

此外，流通于冷却管中的冷却媒介可以在使用前后分别储存在不同的结构中，基于此，可选地，还包括进冷盒和出冷盒；进冷部汇总于进冷盒，出冷部汇总于出冷盒；冷却媒介通过进冷盒和冷却管流向出冷盒。

其中，进冷盒和出冷盒的材质和形状等均可以根据冷却媒介的特性进行适应性调整，本实用新型实施例对此不进行限制。示例性地，当冷却媒介是水时，进冷盒和出冷盒可以是水箱。

综上所述，本实用新型实施例通过设置进冷盒、进冷部、出冷部、出冷盒、连接部以及在内线圈组中的绕组线圈之间，以及外线圈组中的绕组线圈之间的间隔中设置冷却管的冷却部，能够将绕组线圈工作过程中产生的热量迅速传导给冷却管中流通的冷却媒介，基于快速高效的热交换对电机进行散热，提高了电机的电负荷能力，延长了电机寿命。

需要说明的是，图4示例性示出了外线圈组中绕组线圈和冷却管的位置分布，未示出内线圈组中绕组线圈和冷却管的位置分布。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本实用新型中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本实用新型的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无铁芯永磁电机定子，其特征在于，包括电枢绕组、冷却管路和灌封主体；

所述电枢绕组和部分所述冷却管路灌封于所述灌封主体中；

所述电枢绕组包括内线圈组和外线圈组，所述内线圈组和所述外线圈组包括绕组线圈；所述内线圈组中的绕组线圈之间，以及所述外线圈组中的绕组线圈之间留有间隔；所述绕组线圈包括两个轴向线圈段和两个径向线圈段，所述轴向线圈段与径向线圈段之间圆角连接，所述轴向线圈段的一侧处于弯折状态；

所述冷却管路包括至少一个冷却管，所述冷却管内流有冷却媒介，所述冷却管围绕所述绕组线圈的两个轴向线圈段和一个径向线圈段；所述冷却管包括连接部和两个冷却部，所述冷却部通过所述连接部连接，所述间隔中设置一个所述冷却部。

2.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述部分所述冷却管路灌封于所述灌封主体中，包括：

所述冷却部灌封于所述灌封主体中。

3.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述内线圈组的绕组线圈的径向线圈段的长度，小于所述外线圈组的绕组线圈的径向线圈段的长度。

4.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，每个所述绕组线圈的轴向线圈段的长度相同。

5.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述冷却管采用特氟龙管。

6.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述冷却媒介包括气体冷媒或液体冷媒中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述灌封主体由环氧树脂灌封而成。

8.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述电枢绕组由自粘漆包导线绕制而成。

9.根据权利要求1所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，所述冷却管还包括进冷部和出冷部，所述进冷部与一个所述冷却部连接，所述出冷部与另一所述冷却部连接。

10.根据权利要求9所述的无铁芯永磁电机定子，其特征在于，还包括进冷盒和出冷盒；

所述进冷部汇总于所述进冷盒，所述出冷部汇总于所述出冷盒；

所述冷却媒介通过所述进冷盒和所述冷却管流向所述出冷盒。

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