CN219164317U - 电机 - Google Patents

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王文宣
汤勇
张仕伟
薛勇
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Abstract

本实用新型提供了一种电机,包括定子铁芯、定子绕组以及第一散热件和第二散热件,其中,定子铁芯与定子绕组之间形成有间隙,第一散热件包括第一蒸发段和第一冷凝段,第一蒸发段嵌在间隙内,用于吸收定子绕组与定子铁芯上的热量,第二散热件连接在定子绕组上,第二散热件包括第二蒸发段和第二冷凝段,第二蒸发段与定子绕组贴合,并且与第一冷凝段贴合,以使定子绕组内部的热量通过第一散热件传递至定子绕组外部的第二散热件,进而增加了电机的散热路径,提高了电机的散热效果;而第二散热件通过第一冷凝段压紧在定子绕组上,既起到第二散热件的固定,还实现第一散热件与第二散热件之间的热传递。

Description

电机
技术领域
本实用新型涉及汽车领域,主要涉及一种电机。
背景技术
新能源汽车的驱动电机在性能方面的特殊需求主要体现在功率密度高、调速范围宽、起动转矩大、高效区间广以及散热需求强,但电机内部温升过高不仅会缩短电机内部绝缘材料的寿命,而且会降低电机的运行效率,使得发热量增加,造成电机温度进一步上升,形成恶性循环,严重影响电机寿命和电机运行的安全性。
现有电机的散热主要通过风冷散热或者液冷散热,其中,风冷散热的散热效率低,液冷散热的散热效果不均匀。因此,现有的电机的散热效率不理想。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处,本实用新型的目的在于提供一种电机,增加电机的散热路径,以提高电机的散热效率。
为了达到上述目的,本实用新型采取了以下技术方案:
一种电机,包括:定子铁芯和定子绕组,所述定子绕组固定在所述定子铁芯上,所述定子绕组与所述定子铁芯的端面之间具有间隙;第一散热件,其配置有至少一个,所述第一散热件包括至少一个第一蒸发段和至少一个第一冷凝段,所述第一蒸发段固定在所述间隙内;第二散热件,其配置有至少一个,所述第二散热件包括至少一个第二蒸发段和至少一个第二冷凝段,所述第二蒸发段与所述定子绕组贴合,并被所述第一冷凝段压紧于所述定子绕组上,所述第二冷凝段与所述定子绕组不接触。
在本申请的一些方案中,所述第一蒸发段与所述定子绕组之间、所述第一蒸发段与所述定子铁芯之间、所述第一冷凝段与所述第二蒸发段之间以及所述第二蒸发段与所述定子绕组之间的接触面均填充有导热灌封胶。
在本申请的一些方案中,所述定子绕组包括端部绕组,所述端部绕组位于所述定子铁芯的轴向外侧,并且所述端部绕组与所述定子铁芯的端面之间具有所述间隙,所述第二散热件设在所述端部绕组的周向外表面;所述第一散热件包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部的一端连接在所述间隙内,所述第一连接部的另一端与所述第二连接部连接并合围出夹角,所述第二蒸发段容纳于所述夹角中,并且与所述第二连接部抵接;所述第一蒸发段包括所述第一连接部,所述第一冷凝段包括所述第二连接部。
在本申请的一些方案中,所述第一散热件在长度方向的两端为所述第一蒸发段,所述第一散热件在长度方向的中部为所述第一冷凝段。
在本申请的一些方案中,所述第一散热件的数量为多个,多个所述第一散热件呈周向分布在所述定子铁芯的端部。
在本申请的一些方案中,所述第一散热件包括封装管和第一相变工质,所述封装管内部设有第一空腔,所述第一空腔内部填充有所述第一相变工质。
在本申请的一些方案中,所述封装管的内壁面设有吸液层,所述第一相变工质与所述吸液层接触。
在本申请的一些方案中,所述第二散热件在长度方向折弯形成波浪状,波浪状的所述第二散热件于凹陷处形成所述第二蒸发段,所述第二散热件于凸起处形成所述第二冷凝段。
在本申请的一些方案中,所述第二散热件包括扁带热管和第二相变工质,所述扁带热管内部设有第二空腔,所述第二空腔内填充有所述第二相变工质。
在本申请的一些方案中,所述第二空腔安装有吸液芯,所述第二相变工质与所述吸液芯接触。
在本申请的一些方案中,所述扁带热管包括第一金属片和第二金属片,所述第一金属片的一侧表面开设有第一沟槽,所述第二金属片的一侧表面开设有第二沟槽;所述第二金属片盖在所述第一金属片上,以使得所述第一沟槽和所述第二沟槽合围形成所述第二空腔。
在本申请的一些方案中,第二空腔的数量为多个,多个第二空腔沿扁带热管的宽度方向均匀分布。
在本申请的一些方案中,所述第二散热件的数量为多个,多个所述第二散热件尾首相连以围成环状。
在本申请的一些方案中,所述第二蒸发段与所述第二冷凝段的长度之比为2:1。
在本申请的一些方案中,还包括电机外壳,所述定子铁芯固定在电机外壳的周向内壁面上;所述外壳的内部设置有喷油嘴,所述喷油嘴设置在外壳两端的顶部,所述喷油嘴能够与冷却液供给机构连接,以向所述第一散热件和所述第二散热件喷洒冷却液。
有益效果:本申请的电机包括定子铁芯、定子绕组以及第一散热件和第二散热件,其中,定子铁芯与定子绕组之间形成有间隙,第一散热件包括第一蒸发段和第一冷凝段,第一蒸发段嵌在间隙内,用于吸收定子绕组与定子铁芯上的热量,第二散热件连接在定子绕组上,第二散热件包括第二蒸发段和第二冷凝段,第二蒸发段与定子绕组贴合,并且与第一冷凝段贴合,以使定子绕组内部的热量通过第一散热件传递至定子绕组外部的第二散热件,进而增加了电机的散热路径,提高了电机的散热效果;而第二散热件通过第一冷凝段压紧在定子绕组上,既起到第二散热件的固定,还实现第一散热件与第二散热件之间的热传递。
附图说明
图1是本申请一实施中的定子结构的示意图。
图2是定子结构端部的局部放大图。
图3是第一散热件的结构示意图。
图4是第二散热件的结构示意图。
图5是第一散热件在生产过程的示意图。
图6是第二散热件在生产过程的示意图。
主要元件符号说明:2-定子铁芯;3-定子绕组;31-端部绕组;4-间隙;5-第一散热件;51-第一蒸发段;52-第一冷凝段;53-封装管;531-第一空腔;532-吸液层;54-第一相变工质;501-管件;502-芯轴;503-金属粉;504-散热管件;505-第一折弯部;506-第二折弯部;5051-第一连接段;5052-第二连接段;6-第二散热件;61-第二蒸发段;62-第二冷凝段;63-扁带热管;631-第二空腔;63-吸液芯;65-第二相变工质;601-第一金属片;6011-第一沟槽;602-第二金属片;6021-第二沟槽;603-散热板件。
具体实施方式
本实用新型提供一种电机,为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型的保护范围。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参阅图1,一种电机,包括定子铁芯2以及定子绕组3。其中,定子铁芯2安装在电机外壳的内部,并且定子铁芯2与电机外壳同轴设置,定子铁芯2的周向外壁面与电机外壳的内壁面固定,以实现将定子铁芯2固定在电机外壳上。定子铁芯2呈圆环状,并且在内壁面开设有线槽,定子绕组3的中部固定在线槽上,并且两端位于定子铁芯2轴向的外侧。定子铁芯2以及定子绕组3形成定子结构。
定子铁芯2内壁面上开设的线槽的数量为多个,多个线槽呈周向均匀分布,定子绕组3的数量与线槽的数量对应,每个定子绕组3与每个线槽对应安装。定子绕组3的两端需要与相邻同性磁极下的的定子绕组3串联,因此,在定子绕组3的端部与定子铁芯2的端面之间形成有间隙4。
本申请中,在间隙4上设有第一散热件5以及在定子绕组3上设有第二散热件6。其中,第一散热件5包括第一蒸发段51和第一冷凝段52,第一蒸发段51嵌在间隙4内,并且与定子铁芯2以及定子绕组3接触,以使得第一蒸发段51能够吸收定子绕组3和定子铁芯2上的热量,第一冷凝段52位于间隙4的外侧,用于将第一蒸发段51所吸收的热量释放。因此,第一散热件5能够将定子绕组3以及定子铁芯2内部的热量传递至外侧。
第二散热件6设置在定子铁芯2轴向端部的外侧,并且第二散热件6与定子绕组3贴合,以使得第二散热件6能够吸收定子绕组3上的热量。
其中,第二散热件6包括第二蒸发段61和第二冷凝段62,第二蒸发段61与定子绕组3贴合,第二冷凝段6位于定子铁芯2及定子绕组3的外侧,并且与第一冷凝段52接触,以使得定子绕组3以及第一散热件5上的热量传递至第二散热件6的第二蒸发段61上,然后通过第二散热件6的第二冷凝段62将所吸收的热量释放,因此增加了电机的散热路径以及散热面积,提高散热效果。
本申请中,第二蒸发段61被第一冷凝段52压紧于定子绕组3上,以实现第二散热件6的固定,以及使得第二蒸发段61与第一蒸发段52贴合,实现换热。第二冷凝段62不与定子绕组2不接触,即第二冷凝段62悬空,因此,增加了第二冷凝段62的散热面积。
其中,本申请的电机还可以结合油冷的方式进行散热。
例如:电机外壳的内部设置有喷油嘴,喷油嘴设置在电机外壳两端的顶部,喷油嘴能够与冷却液供给机构连接,以向定子铁芯2、定子绕组3、第一散热件5以及第二散热件6喷洒冷却液。其中,在电机内部流动,并与第一散热件5和第二散热件6接触,因此提高换热效果。
参阅图2,定子绕组3包括端部绕组31和中部绕组,端部绕组31和中部绕组为一体结构,中部绕组与定子铁芯2的线槽固定连接,并且端部绕组31位于定子铁芯2轴向的外侧。因此,当中部绕组固定在线槽上后,实现定子绕组3与定子铁芯2之间的固定连接。由于端部绕组31位于定子铁芯2两端的外侧,以及定子铁芯2用于连接相邻两个相同相位的中部绕组,因此,端部绕组31与定子铁芯2的端部之间会形成有间隙4,第一蒸发段51设置在端部绕组31与定子铁芯2的端部之间的间隙中,以使得第一蒸发段51与定子铁芯2的端部以及端部绕组31接触,以加快定子绕组3与定子铁芯2之间热量的散热。
本申请的一实施例中,第二蒸发段61与端部绕组31的周向外表面贴合。
第一蒸发段51与定子绕组3之间、第一蒸发段51与定子铁芯2之间、第一冷凝段52与第二蒸发段61之间以及第二蒸发段61与定子绕组3之间的接触面均填充有导热灌封胶。
其中,导热灌封胶为导热硅灌封胶或导热硅脂,导热硅灌封胶及导热硅脂热导率大于或等于1W/mK,是空气的40倍以上,因此,在第一蒸发段51与定子绕组3之间、第一蒸发段51与定子铁芯2之间、第一冷凝段52与第二蒸发段61之间以及第二蒸发段61与定子绕组3之间均填充有导热灌封胶,以减少接触面之间的空隙,提高换热效果。
在安装第一散热件5时,先将导热灌封胶填充在定子绕组3与定子铁芯2之间的间隙4内,或者涂在第一散热件5的第一蒸发段51的外表面,然后将第一散热件5的第一蒸发段51插在定子绕组3与定子铁芯2之间的间隙4内,因此,第一蒸发段51与定子绕组3之间以及第一蒸发段51与定子铁芯2之间空隙都被导热灌封胶填充,提高热传递的效率。
导热灌封胶在固化前是液态,能够在挤压下流动,以使得自动填充第一散热件5与定子绕组3以及定子铁芯2之间的接触面的气隙,提高热传递的效率。待导热灌封胶固化后,导热灌封胶与第一散热件5、定子绕组3以及定子铁芯2连在一起,起到对第一散热件5、定子绕组3以及定子铁芯2之间的固定作用,提高第一散热件5的牢固程度。
同样的,第一冷凝段52与第二蒸发段61之间以及第二蒸发段61与定子绕组3之间的接触面均填充有导热灌封胶,以减小接触面之间的气隙,提高定子绕组3和第一冷凝段52将热量传递至第二散热件6上的效率。由于第二散热件6的大部分面积露在定子铁芯2和定子绕组3外侧,因此提高了散热效果。而
且,导热灌封胶固化后,使得第二蒸发段61、定子绕组3上以及第一冷凝段525三者之间固定在一起,而且三者之间贴合在一起,以实现热量的传递。
参阅图3,第一散热件5包括第一连接部和第二连接部,第一连接部的一端连接在间隙4内,第一连接部的另一端与第二连接部连接并合围出夹角,第二蒸发段61容纳于夹角中,并且与第二连接部抵接。其中,第一蒸发段51包括第一连接部,第一冷凝段52包括第二连接部。
0第一连接部和第二连接部之间形成有夹角,形成“L”形,第一蒸发段51
包括第一连接部,并沿定子铁芯2的径向插入在间隙4内,以使得第二连接部在定子铁芯2的轴向上,并能够将第二蒸发段61压在端部绕组31的周向外表面上,第一冷凝段52包括第二连接部,因此,第二蒸发段61与第一冷凝段52之间能够换热。
5在一实施例中,第一散热件5在长度方向两端均形成有第一蒸发段51,第
一散热件5在长度方向的中部形成第一冷凝段52,第一散热件5两端的第一蒸发段51与中部的第一冷凝段52形成“U”形。其中,第一散热件5两端的第一蒸发段51共用中部的第一冷凝段52,因此,能够减少第一散热件5的使用
数量,以减少第一散热件5的密集程度,使得第一散热件5具有更多的面积用0于散热,提升了电机的散热效果,还简化了第一散热件5的结构。
上述中,第一散热件5在定子铁芯2的轴向方向上呈U形,因此,第一散热件5的两个第一蒸发段51能够分别设置在两个间隙4上,而且第一散热件5的中部能够在周向上与第二散热件6的外表面贴合,以提高换热面积。而且,
第一散热件5在径向上的投影呈“L”形,因此,第一散热件5能够将第二散5热件6压紧在端部绕组3的周向外表面上。
在一实施例中,每个端部绕组31与定子铁芯2的端部之间的间隙4上都设置有第一散热件5的第一蒸发段51,使得能够设置较多第一散热件5,以提高电机的散热效果。
在其他的实施例中,在周向方向上,相连两个第一蒸发段51之间间隔有若干个间隙4,即每相隔若干个间隙4再安装一个第一散热件5的第一蒸发段51,该间隙4是指每个端部绕组31与定子铁芯2的端部之间的间隙4。因此,减少第一散热件5的数量,而且增加了第一冷凝段52的长度,使得第一散热件5具有较大的面积用于散热。
第一散热件的数量为多个,多个第一散热件呈周向分布在定子铁芯的端部。因此,在整个圆周方向上,均匀分布有第一散热件5,以使得定子结构在周向方向上的散热,而且使得定子结构在周向方向上的温度均匀,避免局部高温。
参阅图5,详细的,每个第一散热件5包括封装管53和第一相变工质54,封装管53内部设有第一空腔531,第一空腔531内部填充有第一相变工质54。其中,第一蒸发段51吸收定子绕组3和定子铁芯2上的热量,第一相变工质54在第一蒸发段51与第一冷凝段52之间往复振荡,以使得热量传递至第一冷凝段52并散热,并且能够提高热量的传递。
上述中,封装管53采用铜管制成,铜具有优良的导热率,以使得第一散热件5的第一蒸发段51能够快速吸收热量,并且在第一冷凝段52能够快速将热量传递至第二散热件6上或者将热量传递至冷却油中。
封装管53的内表面设有吸液层532,吸液层532用于提高封装管53的毛细力,以使得第一蒸发段51内的液体相变工质能够更加容易流动至第一冷凝段52上。
本申请中,吸液层532由铜粉烧结形成,即在铜管内部装入铜粉,然后将铜粉与铜管烧结形成一体,进而使得铜管的内壁面不再光滑,以提供更大的毛细力。
参阅图4,第二散热件6沿长度方向折弯形成波纹状,波纹状的第二散热件6在凹陷处形成第二蒸发段61,第二散热件6在凸起处形成第二冷凝段62,因此,使得第二冷凝段62与定子绕组3不直接接触。也就是说,由于第二散热件6折弯形成波纹状,使得第二蒸发段61与端部绕组31接触,而第二冷凝段62与端部绕组31之间形成有空隙,以增大散热面积。
第二散热件6呈周向环绕在端部绕组31的圆周外表面,以使得电机在周向上的温度均匀,避免局部高温的现象。
第二散热件6的数量为多个,多个第二散热件6首尾相连形成环状。具体的,每个第二散热件6均包括有多个第二蒸发段61和多个第二冷凝段62,使得每个第二散热件6均起到较佳的热传递效果。
参阅图6,每个第二散热件6包括扁带热管63和第二相变工质65,扁带热管63内部设有第二空腔631,第二空腔631内填充有第二相变工质65。处于第二蒸发段61处的第二相变工质65吸热,以及第二相变工质65在第二蒸发段61与第二冷凝段62之间往复振荡,以使得第二相变工质65带动至第二蒸发段61并散热,以高提高第二散热件6的热传递的效果。
第二空腔631安装有吸液芯64,第二相变工质65与吸液芯64接触,以使得第二相变工质65在流动的过程中,提高毛细力,提高第二相变工质65的流动效果。也就是说,通过吸液芯64的设置,吸液芯64能够为第二相变工质65提供更大的毛细力,以提高第二相变工质65的流动效果。
本申请中,吸液芯64经过亲水设置,使得第二相变工质65与吸液芯64接触后,能够沿着吸液芯64流动,以使得第二相变工质65能够自动从第二蒸发段61向第二冷凝段62流动。
本申请的一实施例中,扁带热管63包括第一金属片601和第二金属片602,第一金属片601朝向第二金属片602的一侧面设有第一沟槽6011,第二金属片602向第一金属片601的一侧面设有第二沟槽6021,第一金属片601和第二金属片602堆叠设置,以使得第一沟槽6011与第二沟槽6021围成第二空腔631。由于扁带热管63由第一金属片601和第二金属片602组成,使得方便第二空腔631的加工。其中,第一金属片601和第二金属片602之间通过焊接连接,以实现第一金属片601和第二金属片602之间的固定,还实现第一金属片601和第二金属片602之间的密封。
本申请中,第一散热件5的直径优选2-20mm,可根据定子绕组3尺寸进行调整。每个第一散热件5的两个第一蒸发段51优选跨过1-4个间隙4,根据实际发热工况设定,第一散热件5分布越密,散热效率越高。第二散热件6的宽度优选10-50mm,可根据定子绕组3尺寸进行调整。第二散热件6优选设有6-24个波纹,根据实际发热工况设定,波纹越密散热效率越高。
在一实施例中,第二蒸发段61与第二冷凝段62的长度之比为2:1,因此存在较长的吸热面积,方便将定子绕组3以及第一散热件5上与第二蒸发段61实现换热,提高换热效果。
参阅图5,一种第一散热件5的生产方法,包括以下步骤:
S110:将管状型材裁成设定长度的管件501。其中,管件501的长度与电机的定子结构的尺寸匹配。也就是说,管件501的长度包括第一蒸发段51的长度以及第一冷凝段52的长度,其中,第一蒸发段51长度与插入间隙4的深度匹配,第一冷凝段52的长度与两个第一蒸发段51所置于的两个间隙4之间的距离匹配。
例如,当第一散热件5包括两个第一蒸发段51和一个第一冷凝段52时,第一散热件5上的两个第一蒸发段51插入在相邻的两个间隙4中,那么,第一冷凝段52的长度等于或大于相邻的两个间隙4之间的距离。当第一散热件5上的两个第一蒸发段51所置于的两个间隙4之间,存在N个间隙4时,第一冷凝段52的长度等于或大于所跨过的N+1个间隙4之间的距离之和。举例地,第一散热件5上的两个第一蒸发段51所置于的两个间隙4之间存在一个间隙4时,则第一冷凝段52的长度等于或大于两个相邻之间的间隙4之间的距离之和。
本申请的图1所示的实施例中,第一冷凝段52跨过一个间隙4,即以同一第一散热件5上的其中一个第一蒸发段51所在置于的间隙4为第一个间隙4,那么,另一个第一蒸发段51所在置于的间隙4为第三个间隙4,因此,当相邻两个间隙4之间的距离为L时,则第一冷凝段52的长度等于或大于2L。
其中,由于第一散热件5周向分布在定子铁芯2的轴向端部,因此,第一蒸发段51可以设计成圆弧形,此时第一冷凝段52的长度大于2L。
S120:将管件501的其中一端封口。经过将管件501的其中一端封口,使得管件501形成一端封闭,另一端开口状态,以使得在后续装入金属粉503的工序中,金属粉503不会从管件501上漏出。
S130:在管件501内插入一根芯轴502,芯轴502的外径小于管件501的内径,使得芯轴502的外表面与管件501的内壁面之间形成圆环形空腔。
S140:在圆环形空腔内填充金属粉503。其中管件501内部的金属粉503高度可以与管件501的开口端平齐,也可以略低于管件501的开口端。
上述步骤S130和步骤S140的顺序可以调换。当将步骤S140置于步骤S1300之前时,由于金属粉503为粉状,具有流动性,将芯轴502插入在金属粉503中时,金属粉503向外侧流动,以使得能够插入在金属粉503中。
S150:将填充金属粉503后的管件501置于炉子内烧结,使金属粉503在管件501内壁面形成吸液层532。
S160:将芯轴502从金属粉503烧结后的管件501中抽出,形成封装管53,封装管53内部形成第一空腔531。其中,金属粉503烧结后,内壁面不再光滑,因此,第一相变工质54在第一空腔531内流动时,吸液层532能够提供更大的毛细力,以提高第一相变工质54的流动能力,提高热传递的效果。
S170:将第一相变工质54灌装于第一空腔531内,并将封装管53封口,使第一相变工质54密封在第一空腔531内,形成散热管件504。
S180:将散热管件504在长度方向的至少一端折弯,以形成第一折弯部505和第二折弯部506。本申请的一实施例中,将散热管件504的两端折弯,即散热管件504折弯形成U形。
S190,将第一折弯部505在长度方向折弯,以形成第一连接段5051和第二连接段5052,并且第一连接段5051和第二连接段5052之间形成夹角。第一连接段5051用于与间隙4连接,第二连接段5052用于与第二蒸发段61抵接。其中,第一蒸发段51包括第一连接段5051,第一冷凝段52包括第二连接段5052以及第二折弯部506。
上述步骤S180中,将散热管件504折弯形成U形,散热管件504沿长度方向的两个端部为第一折弯部,散热管件504沿长度方向的中部为第二折弯部。在步骤S190中,将步骤S180中所得到的U形散热管件504在第一折弯部位置折弯形成L形。而第一蒸发段51包括第一连接段,第一冷凝段52包括第二连接段以及第二折弯部,因此,第一散热件5包括两个第一蒸发段51和一个第一冷凝段52,两个第一蒸发段51共用同一第一冷凝段52,进而减少所使用的第一散热件5的数量,并且还能达到相同的散热效果。而且,减少了第一散热件5的数量,是的结构更加简单,以及能够减少成本。
在一实施例中,将第一折弯部折弯呈90°。在其他实施例中,第一折弯部可以折弯为其他角度,例如85°、80°等。
S200:将第一蒸发段51压成横截面呈圆弧状以及将第一冷凝段52压成扁平状,形成第一散热件5。其中,将第一蒸发段51压成横截面呈圆弧状,以使得第一蒸发段51的形状与间隙4的形状匹配;将第一冷凝段52压成扁平状,以增加第一冷凝段52与第二散热件6接触的面积,提高换热效果。
详细的,在将管件501的其中一端封口的步骤中,具体包括:S121:将管件501的其中一端进行缩孔,以使得管件501的开口变小,方便后续的焊接封口,降低焊接的难度。本申请的一实施例中,管件501的开口端通过缩孔机进行,以使得开口直径缩小至在0.5-3毫米。在将管件501的其中一端进行缩孔之后,S122:将管件501经过缩孔后的一端进行焊接封口,使得管件501的一端完全密封。其中,由于经过管件501的开口端经过缩孔,因此,可以通过点焊封口,以使得焊接方便。
在将第一相变工质54灌装于第一空腔531内,并将封装管53封口,使第一相变工质54密封在第一空腔531内,形成散热管件504的步骤中,具体包括:
S171:将封装管53的开口端进行缩孔,使得封装管53的开口变小,方便后续的焊接封口,降低焊接的难度。本申请的一实施例中,封装管53的开口端通过缩孔机进行,以使得开口直径缩小至在0.5-2毫米。由于直径较小,待封装管53内部气压抽至负压后,能够通过点焊的方式进行快速封口,以避免在封口的过程中外部的气体进入封装管53内而导致气压增大。
S172:将第一相变工质54灌装于封装管53的第一空腔531内;其中,第一相变工质54没有填满第一空腔531,使得第一相变工质54具有往复振荡的空间,以实现热量的快速传递。第一相变工质54填充至第一空腔531的五分之一至三分之一的范围内。在本申请的一实施例中,第一相变工质54优选但不限于为去离子水,而且第一相变工质54的体积为200微升。
S173:将灌装于封装管53内的第一相变工质54冻结,使得在将封装管53内部气压抽至负压时,第一相变工质54不会被抽出。本申请的一实施例中,将灌装第一相变工质54后的封装管53置于-8℃以下的低温环境下,以使第一相变工质54冻结。
S174:将封装管53内部气压抽至负压。在本申请的一些实施例中,利用抽真空机将封装管53内部气压抽至7-10Pa,优选为8Pa,Pa是压强单位帕斯卡。
S175:将封装管53进行焊接封口,实现封装管53的完全密封,避免第一相变工质54漏出,以及保持封装管53内部处于负压状态。
上述中,优选为先将封装管53的开口端进行缩孔,再将第一相变工质54灌装于封装管53的第一空腔531内,然后将第一相变工质54冻结。可以避免在缩孔时,第一相变工质54洒出,或者杂质进入到封装管53内部。
在其他实施例中,先将第一相变工质54灌装于封装管53的第一空腔531内,再将第一相变工质54冻结,然后将封装管53的开口端进行缩孔。或者,先将第一相变工质54冻结形成与封装管53内径匹配的固体,再将固体状的第一相变工质54灌装于封装管53的第一空腔531内,然后将封装管53的开口端进行缩孔。
上述中,通过将封装管53的开口端进行缩孔的工序设置,并且设置在将灌装于封装管53内的第一相变工质54冻结的工序之前,使得冻结后的第一相变工质54的直径大于封装管53的经过缩孔后的开口直径,因此在将封装管53内部气压抽至负压时,第一相变工质54不能从封装管53内移出。
将填充金属粉503后的管件501置于炉子内烧结,以使金属粉503在管件501内壁面形成吸液层532的步骤中,具体包括:
将填充金属粉503后的管件501置于600℃以上的炉子内,并持续通入5%氢气-95%氮气混合气体,以防止金属粉503和管件501被氧化。本申请中,金属粉503优选但不限于为铜粉,并且将填充铜粉后的管件501置于960℃的炉子内烧结6小时,以使得铜粉被烧结。在其他实施例中,金属粉503可以为铝或银等。
本申请的一实施例中,管件501为铜管,金属粉503为铜粉。采用铜材料制成封装管53,铜具有较优的导热性能,以及成本较低。其中铜管的外径为8毫米,内径为7毫米,铜粉的直径为15微米。芯轴502为钢棒,其直径为40毫米。
在将散热管件504在长度方向的至少一端折弯,以形成第一折弯部和第二折弯部的步骤中,先使用折弯机在散热管件504两端三分之一处将其折至80°-90°,以形成U形。其中,根据定子铁芯2的径向尺寸,可以折弯成80°、85°以及90°等。
在将第一折弯部505在长度方向折弯,以形成第一连接段5051和第二连接段5052,并且第一连接段5051和第二连接段5052之间形成夹角的步骤中,使用折弯机将第一折弯部505折弯90°,以形成L形。在本申请的一实施例中,在第一折弯部505就近第二折弯部506一端折弯,其中,第一蒸发段51包括第一连接段5051,第一冷凝段52包括第二连接段5052以及第二折弯部506,而且第一蒸发段51与第一冷凝段52的长度之比为2:1。
在将第一蒸发段51压成横截面呈圆弧状以及将第一冷凝段52压成扁平状的步骤中,将折弯后的散热管件504放在模具内,并使用压力机压制成第一蒸发段51压成横截面呈圆弧状以及将第一冷凝段52压成扁平状。其中,第一冷凝段52宽度与厚度的比例为1.5,第一蒸发段51宽度与第一冷凝段52宽度比例为0.9。
在将第一蒸发段51压成横截面呈圆弧状以及将第一冷凝段52压成扁平状,形成第一散热件5的步骤之后,还包括:对第一散热件5的导热率进行测试,去除不能达到所要求性能的残次品。
参阅图6,一种第二散热件6的生产方法,第二散热件6的生产方法具体包括以下步骤:
S210:将金属板裁剪出两块长度和宽度相同的金属片,并且在金属片的一表面上加工出至少一条沟槽,沟槽的一端与金属片的一端面连通。
两块金属片中,其中一块金属片为第一金属片601,另一块金属片为第二金属片602。第一金属片601和第二金属片602的长度根据应用该第二散热件6的电机的径向尺寸、围成环形的第二散热件6的数量以及每块第二散热件6上的波纹密集度决定。第一金属片601和第二金属片602的宽度根据端部绕组31在轴向的宽度以及散热需求决定。
在第一金属片601的一表面上加工出若干第一沟槽6011,每个第一沟槽6011的一端均与第一金属片601的一端面连通。在第二金属片602一表面上加工出若干第二沟槽6021,每个第二沟槽6021的一端均与第二金属片602的一端面连通。
在本申请的一些实施例中,通过刻蚀工艺分别在两块金属片的其中一表面形成沟槽。也就是说,将金属板裁剪出两块长度和宽度相同的金属片,并且在金属片的一表面上加工出至少一条沟槽,沟槽的一端与金属片的一端面连通的步骤具体包括,S211:通过裁切机将金属板裁成两块金属片;
S212:分别在两块金属片的一侧面上涂油墨涂层,通过曝光显影确定刻蚀区域;
S213:通过刻蚀工艺在金属片的一表面上加工出至少一条沟槽,沟槽的一端与金属片的一端面连通。
在其他实施例中,沟槽也可以通过铣削形成。
S220:将吸液芯64安装于其中一块金属片的沟槽内,覆盖上另一块金属片,使两片金属片上的沟槽对齐,围合成第二空腔631。
本申请的实施例中,将吸液芯64安装于第一沟槽6011内。吸液芯64通过将丝网经过亲水处理后形成,以使得吸液芯64能够增加对第二相变工质65的毛细力。
将吸液芯64安装于第一沟槽6011内之后,将第二金属片602盖在第一金属片601上,并且第二沟槽6021与第一沟槽6011一一对齐,第一沟槽6011和第二沟槽6021合围形成第二空腔631。由于每个第一沟槽6011的一端均与第一金属片601的一端面连通以及每个第二沟槽6021的一端均与第二金属片602的一端面连通,因此,形成的第二空腔631一端与外部联通,用于灌装第二相变工质65。
本申请图6所示的实施例中,第二空腔631的数量为多个,多个第二空腔631沿扁带热管63的宽度方向均匀分布,每个第二空腔631内均安装有吸液芯64以及第二相变工质65,以提高第二散热件6的热传递效果。
S230:两块金属片之间的贴合面边沿涂上焊料。其中,焊料的涂布可以利用点胶机实现,以实现自动涂焊料。
S240:将涂有焊料的金属片放置于炉子中,烧结焊料,形成扁带热管63。其中,第一金属片601与第二金属片602之间通过焊接固定,还起到密封的效果。其中,第一金属片601与第二金属片602之间通过焊接连接,因此,第二散热件6处于130℃的温度下不会融化,符合电机的耐高温要求。
S250:将第二相变工质65灌装于第二空腔631内,并将第二空腔631的开口端封口,以形成散热板件603。
S260:将散热板件603折弯成波浪状,且使散热板件603沿长度方向弯折成弧形,形成第二散热件6。散热板件603折弯成波浪状后,凹陷位置形成第二蒸发段61,用于且与端部绕组31的周向外表面连接,凸起位置形成第二冷凝段62,用于散热。其中,散热板件603可以在折弯机上折弯成波浪状以及弧形。
其中,每个散热板件603折弯成多个波浪状,在本申请的图4中,每个散热板件603折弯成两个波浪状。在其他实施例中,也可以折弯成三个、四个、五个、六个或更多波浪状。
在将散热板件603折弯成弧形的工序中,散热板件603的凹陷处的弧形半径与端部绕组31的周向外表面的半径相等,以使得方便将第二蒸发段61与端部绕组31的周向外表面贴合。
将第二相变工质65灌装于第二空腔631内,并将第二空腔631的开口端封口,以形成散热板件603的步骤中,具体包括:
S251:将第二相变工质65灌装于第二空腔631内。其中,第二相变工质65的体积占第二空腔631的体积的五分之一至三分之一。本申请的一实施例中,第二相变工质65的量为260微升,并且以离子水作为第二相变工质。
S252:将灌装在扁带热管63内的第二相变工质65冻结,以使得在后续将第二空腔631内的气压抽至负压的工序中,第二相变工质65不会随着气体一起被抽走。其中,本申请的一些实施例中,将灌装第二相变工质65后的扁带热管63置于-10℃以下的低温环境下,以实现第二相变工质65的冻结。
S253:将第二空腔631内的气压抽至负压。在本申请的一些实施例中,利用抽真空机将扁带热管63内部的气压抽至7-10Pa,优选为8Pa,Pa是压强单位帕斯卡。
S254:将第二空腔631的开口端焊接封口,以使得第二相变工质65被密封在扁带热管63内部,以及使得扁带热管63内部保持负压状态。
在将涂有焊料的金属片放置于炉子中,烧结焊料,形成扁带热管63的步骤中,具体包括:
S241:将涂有焊料的金属片放置于模具上。其中,该模具优选为石墨模具,其具有耐高温且不与铜反应的性能,以使两块金属片焊接在一起后,不会与模具粘连。
其中,将涂有焊料的第一金属片601和第二金属片602一起放置于模具上,然后再将焊料烧结,以使得第一金属片601和第二金属片602之间不会发生错位,以保证第二沟槽6021与第一沟槽6011一一对齐。
S242:将模具放置在600℃以上的炉子中,并持续通入5%氢气-95%氮气混合气体,烧结焊料,以防止金属片被氧化。在一实施例中,将模具放置在650℃以上的炉子中烧结6小时,以使得第一金属片601和第二金属片602焊接在一起。
在将散热板件603折弯成波浪状,以及将散热板件603折弯成弧形,形成第二散热件6的步骤之后,还包括:对第二散热件6的导热率进行测试,去除不能达到所要求性能的残次品。
本申请的一实施例中,金属片的厚度为1毫米,长度为200毫米,以及宽度为25毫米,第一凹槽的深度为0.5毫米,宽度为1毫米,长度为190-199毫米第二凹槽的尺寸与第一凹槽的尺寸相同,吸液芯64的厚度为0.5毫米,长度为185-198毫米,具体可以电机的尺寸调整。
可以理解的是,对本领域普通技术人员来说,可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种电机,其特征在于,包括:
定子铁芯和定子绕组,所述定子绕组固定在所述定子铁芯上,所述定子绕组与所述定子铁芯的端面之间具有间隙;
第一散热件,其配置有至少一个,所述第一散热件包括至少一个第一蒸发段和至少一个第一冷凝段,所述第一蒸发段固定在所述间隙内;
第二散热件,其配置有至少一个,所述第二散热件包括至少一个第二蒸发段和至少一个第二冷凝段,所述第二蒸发段被所述第一冷凝段压紧于所述定子绕组上,所述第二冷凝段与所述定子绕组不接触。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一蒸发段与所述定子绕组之间、所述第一蒸发段与所述定子铁芯之间、所述第一冷凝段与所述第二蒸发段之间以及所述第二蒸发段与所述定子绕组之间的接触面均填充有导热灌封胶。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,
所述定子绕组包括端部绕组,所述端部绕组位于所述定子铁芯的轴向外侧,并且所述端部绕组与所述定子铁芯的端面之间具有所述间隙,所述第二散热件设在所述端部绕组的周向外表面;
所述第一散热件包括第一连接部和第二连接部,所述第一连接部的一端连接在所述间隙内,所述第一连接部的另一端与所述第二连接部连接并合围出夹角,所述第二蒸发段容纳于所述夹角中,并且与所述第二连接部抵接;
所述第一蒸发段包括所述第一连接部,所述第一冷凝段包括所述第二连接部。
4.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第一散热件在长度方向的两端为所述第一蒸发段,所述第一散热件在长度方向的中部为所述第一冷凝段。
5.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第一散热件的数量为多个,多个所述第一散热件呈周向分布在所述定子铁芯的端部。
6.根据权利要求3-5任一项所述的电机,其特征在于,所述第一散热件包括封装管和第一相变工质,所述封装管内部设有第一空腔,所述第一空腔内部填充有所述第一相变工质。
7.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,所述封装管的内壁面设有吸液层,所述第一相变工质与所述吸液层接触。
8.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第二散热件在长度方向折弯形成波浪状,波浪状的所述第二散热件于凹陷处形成所述第二蒸发段,所述第二散热件于凸起处形成所述第二冷凝段。
9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,所述第二散热件包括扁带热管和第二相变工质,所述扁带热管内部设有第二空腔,所述第二空腔内填充有所述第二相变工质。
10.根据权利要求9所述的电机,其特征在于,所述第二空腔安装有吸液芯,所述第二相变工质与所述吸液芯接触。
11.根据权利要求9所述的电机,其特征在于,所述扁带热管包括第一金属片和第二金属片,所述第一金属片的一侧表面开设有第一沟槽,所述第二金属片的一侧表面开设有第二沟槽;所述第二金属片盖在所述第一金属片上,以使得所述第一沟槽和所述第二沟槽合围形成所述第二空腔。
12.根据权利要求11所述的电机,其特征在于,第二空腔的数量为多个,多个第二空腔沿扁带热管的宽度方向均匀分布。
13.根据权利要求8-12任一项所述的电机,其特征在于,所述第二散热件的数量为多个,多个所述第二散热件尾首相连以围成环状。
14.根据权利要求13所述的电机,其特征在于,所述第二蒸发段与所述第二冷凝段的长度之比为2:1。
15.根据权利要求1-3任一项所述的电机,其特征在于,还包括电机外壳,所述定子铁芯固定在电机外壳的周向内壁面上;
所述外壳的内部设置有喷油嘴,所述喷油嘴设置在外壳两端的顶部,所述喷油嘴能够与冷却液供给机构连接,以向所述第一散热件和所述第二散热件喷洒冷却液。
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