CN219513922U - 一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，包括若干个均热板、若干个均开设于定子铁芯上的第一通孔和线束槽，定子铁芯与均热板连接，线束槽上安装有绕组，均热板上开设有若干个第二通孔，第一通孔和第二通孔内安装有热管。本实用新型通过将若干个均热板设于定子铁芯上、热管设于定子铁芯上的第一通孔和均热板上第二通孔，绕组通过线束槽与定子铁芯连接，当绕组的悬伸部位发热时，设于均热板上的热管和均热板可以传导部分绕组的悬伸部位的热量，对其进行散热，可以有效提高绕组的散热效率，从而提高电机的散热效率，实现电机高过载倍数稳定运行。

Description

一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构

技术领域

本实用新型涉及电机散热领域，具体涉及一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构。

背景技术

当前社会，新能源汽车是战略性新兴产业，许多工业强国都在此有大量的投入和发展，以电机驱动的纯电动车已经成为市场主流。而电机及驱动系统是新能源汽车的“心脏”，正向高过载特性转型升级，同时也是影响其它电气系统节能与稳定运行的关键。新能源汽车、机器人和高精度数控机床等国家重点支持领域的发展对电机的效率、功率密度、响应速度和振动噪声等性能指标提出了更高的要求，促使电机向高精度、高功率密度、小型化、轻量化和机电一体化等方向发展，然而，该发展也带来了电机内部发热量急剧增加、有效散热空间严重不足等问题，因此，散热问题也成为了电机系统进一步向高功率密度方向发展的瓶颈。

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。据统计，30％-40％的永磁电机失效是由电机温升过高引起的，因此，采用高效的散热系统抑制电机温升是电机向高效率、高稳定性和高可靠性方向发展的关键。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提出一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，可以有效改善油冷电机运行时的散热问题，提高油冷电机的散热效率，实现电机高过载倍数稳定运行。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，包括若干个均热板、若干个均开设于定子铁芯上的第一通孔和线束槽，所述定子铁芯与均热板连接，所述线束槽上安装有绕组，所述均热板上开设有若干个第二通孔，所述第一通孔和第二通孔内安装有热管。

优选的，所述第一通孔和线束槽均在定子铁芯上呈圆周阵列排布。

优选的，单个所述第一通孔位于相邻的两个所述线束槽的对称线上。

优选的，所述第一通孔、第二通孔和热管的截面均为圆形、椭圆形、圆角矩形或多边形。

优选的，所述均热板为环形均热板，所述环形均热板上设有开口，安装时环形均热板具有开口的一端朝向上方。

优选的，所述均热板为弧形均热板，安装时弧形均热板具有开口的一端朝向上方。

优选的，所述热管是截面为圆形的圆形热管，所述圆形热管的截面直径为第一通孔的直径的95-100％。

优选的，所述第二通孔的直径为圆形热管的截面直径的100-105％。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型中，通过将若干个均热板设于定子铁芯上、热管设于定子铁芯上的第一通孔和均热板上第二通孔，绕组通过线束槽与定子铁芯连接，而绕组会有部分悬伸至定子铁芯外部，该部分为绕组的悬伸部位，而均热板与定子铁芯的连接部有部分会连接、接触到绕组的悬伸部位，因此，当绕组的悬伸部位发热时，设于均热板上的热管和均热板可以传导部分绕组的悬伸部位的热量，对其进行散热，可以有效提高绕组的散热效率，从而提高电机的散热效率，实现电机高过载倍数稳定运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中热管截面为圆角矩形时的主视图；

图3为本实用新型中定子铁芯的主视示意图；

图4为本实用新型中均热板为环形时的主视示意图；

图5为本实用新型中均热板为环形时的左视示意图；

图6为本实用新型中截面为圆形时的结构示意图；

图7为本实用新型局部结构的左视示意图。

附图标识：1-定子铁芯，11-第一通孔，12-线束槽，2-绕组，3-热管，4-均热板，41-第二通孔。

具体实施方式

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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1、图2和图7，本实用新型实施方式公开了一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，包括若干个均热板4、若干个均开设于定子铁芯1上的第一通孔11和线束槽12，所述定子铁芯1与均热板4连接，所述线束槽12上安装有绕组2，所述均热板4上开设有若干个第二通孔41，所述第一通孔11和第二通孔41内安装有热管3。使用时，电机机壳内部设有电机定子，电机定子包括定子铁芯和绕组，且绕组与定子铁芯连接。该本散热结构中，若干个均热板4设于定子铁芯1上、热管3设于定子铁芯1上的第一通孔11和均热板4上第二通孔41，绕组2通过线束槽12与定子铁芯1连接，而绕组2会有部分悬伸至定子铁芯1外部，该部分为绕组2的悬伸部位，而均热板4与定子铁芯1的连接部有部分会连接、接触到绕组2的悬伸部位，因此，当绕组2的悬伸部位发热时，设于均热板4上的热管3和均热板4可以传导部分绕组2的悬伸部位的热量，对其进行散热，可以有效提高绕组2的散热效率，从而提高电机的散热效率，实现电机高过载倍数稳定运行。

安装时，首先将热管3加热至200-300℃使其发生热膨胀，再将热管3装配到定子铁芯1上的第一通孔11中，待热管3冷却后，即可以与第一通孔11充分接触形成过盈配合，该安装方式可以防止热管3与第一通孔11内产生气隙使得其增大接触热阻；热管3安装于第二通孔41采用与上述相同的作法。

进一步的，所述第一通孔11和线束槽12均在定子铁芯1上呈圆周阵列排布。具体的，第二通孔41在均热板4上也呈圆周阵列排列，并且，当均热板4安装于定子铁芯1上时，其上方的第二通孔41与第一通孔11的位置相对应配合，便于热管3贯穿设于第一通孔11和第二通孔41中。

参见图3，进一步的，单个所述第一通孔11位于相邻的两个所述线束槽12的对称线上。线束槽12用于约束绕组2包含的多组铜线的位置。

参见图2，进一步的，所述第一通孔11、第二通孔41和热管3的截面均为圆形、椭圆形、圆角矩形或多边形。具体的，当热管3的截面为圆角矩形时，第一通孔11、第二通孔41的也相应为圆角矩形，使得热管3可以与第一通孔11、第二通孔41高度契合使用。

参见图4和图5，进一步的，所述均热板4为环形均热板，所述环形均热板上设有开口，安装时环形均热板具有开口的一端朝向上方。图中所示环形均热板中的R1与绕组2的悬伸部位的外接圆半径相等，R2与定子铁芯1的外接圆半径相等，环形均热板的厚度T可根据不同电机规格制定，R1与R2的规格如此设定，可以确保均热板4与绕组2和定子铁芯1的接触面契合，得以实现对绕组2和定子铁芯1的高效散热。具体的，安装时环形均热板具有开口的一端朝向上方，在使用时，冷却油可以从开口进入，并喷淋到均热板和绕组2的悬伸部位中；并且，该结构的均热板4还可以起到引流的作用，将顶部喷出的冷却油精准引导至绕组2悬伸部分底部的高温区域，从而有效提高冷却油的冷却效率。通过该结构可以有效解决油冷电机运行时上下温度不均的问题，实现电机高过载倍数稳定运行。

进一步可替代的，所述均热板4为弧形均热板，安装时弧形均热板具有开口的一端朝向上方。具体的，弧形均热板可以是C形均热板或U形均热板，冷却油进入该结构的原理可参见上述环形均热板。

参见图6，进一步的，所述热管3是截面为圆形的圆形热管，所述圆形热管的截面直径为第一通孔11的直径的95-100％。圆形热管的直径与第一通孔11的直径过盈相同，可以防止圆形热管安装到第一通孔11的过程中产生误差或发生摩擦导致器件损坏。

进一步的，所述第二通孔41的直径为圆形热管的截面直径的100-105％。圆形热管的直径与第二通孔41的直径过盈相同，可以防止圆形热管安装到第二通孔41的过程中产生误差或发生摩擦导致器件损坏。

作为优选的实施方案，在装配该结构时，装配方法如下：

参见图7，首先，将数量与定子铁芯1上第一通孔11数量相同的圆形截面热管加热至200℃-300℃；然后将圆形截面热管装配至第一通孔11内；再是，将一定数量的均热板4与绕组2的悬伸部位以及圆形截面热管进行阵列配合，阵列后的均热板4总厚度占绕组2的悬伸部位总长度的90％-100％；最后，降低温度，使定子铁芯1、热管3、均热板4相互紧密配合，完成该散热结构的组装。

本实用新型适用于喷油冷却电机，也适用于其他类型的油冷电机。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、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 (8)

1.一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，包括若干个均热板(4)、若干个均开设于定子铁芯(1)上的第一通孔(11)和线束槽(12)，所述定子铁芯(1)与均热板(4)连接，所述线束槽(12)上安装有绕组(2)，所述均热板(4)上开设有若干个第二通孔(41)，所述第一通孔(11)和第二通孔(41)内安装有热管(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，所述第一通孔(11)和线束槽(12)均在定子铁芯(1)上呈圆周阵列排布。

3.根据权利要求2所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，单个所述第一通孔(11)位于相邻的两个所述线束槽(12)的对称线上。

4.根据权利要求1所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，所述第一通孔(11)、第二通孔(41)和热管(3)的截面均为圆形、椭圆形、圆角矩形或多边形。

5.根据权利要求1所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，所述均热板(4)为环形均热板，所述环形均热板上设有开口，安装时环形均热板具有开口的一端朝向上方。

6.根据权利要求1所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，所述均热板(4)为弧形均热板，安装时弧形均热板具有开口的一端朝向上方。

7.根据权利要求4所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，所述热管(3)是截面为圆形的圆形热管，所述圆形热管的截面直径为第一通孔(11)的直径的95-100％。

8.根据权利要求7所述的一种基于均热板的油冷电机绕组散热结构，其特征在于，所述第二通孔(41)的直径为圆形热管的截面直径的100-105％。