CN220711199U - 水冷绕组结构及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水冷绕组结构及电机，水冷绕组结构包括机座、定子铁芯、绕组、冷却水管和导热层，机座内形成有安装腔，定子铁芯设置于安装腔内，绕组设置于定子铁芯上，且绕组部分露出定子铁芯；冷却水管绕设于绕组露出于定子铁芯的部分；导热层覆盖于绕组上，冷却水管至少部分设置于导热层内。冷却水管呈多匝绕设于绕组上，从而与绕组进行热量交换，以使先绕组的降温，而绕组上还覆盖有导热层，冷却水管部分设置于导热层内，绕组的热量通过导热层传递至冷却水管上，冷却水管的外周均与导热层接触，以使导热层与冷却水管的接触面积最大化，有效地提高了散热效率，有效地解决了现有的电机容易发热的问题。

Description

水冷绕组结构及电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种水冷绕组结构及电机。

背景技术

现代电机为了提高材料的利用率，多采用较高的电磁负荷，但是电机的容量也会相应地增大，电机较容易发热，影响电机的使用寿命和安全运行，甚至直接烧毁电机。

因此，有必要提供一种新的水冷绕组结构及电机来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种水冷绕组结构及电机，旨在解决现有的电机容易发热的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的水冷绕组结构，包括机座、定子铁芯、绕组、冷却水管和导热层，所述机座内形成有安装腔，所述定子铁芯设置于所述安装腔内，所述绕组设置于所述定子铁芯上，且所述绕组部分露出所述定子铁芯；所述导热层覆盖于所述绕组上，所述冷却水管至少部分设置于所述导热层内。

可选地，所述机座包括侧围和分别设置于所述侧围相对两侧的盖板，所述侧围形成具有进水口和出水口的冷却通道，所述定子铁芯安装于所述侧围，所述侧围为金属侧围。

可选地，所述侧围包括内围板和外围板，所述定子铁芯安装于所述内围板上，所述内围板与所述外围板之间形成所述冷却通道。

可选地，所述内围板和所述绕组之间形成有填充空间，所述导热层填充满所述填充空间。

可选地，所述冷却水管的数量为多个，多个所述冷却水管均绕设于所述绕组上。

可选地，所述导热层为耐高温玻璃胶层或环氧树脂层。

另外，本实用新型还提供了一种电机，所述电机包括冷却设备、转子组件和如上述所述的水冷绕组结构，所述定子铁芯内形成有内腔，所述转子组件转动设置于所述内腔中，且转子组件的输出端露出于所述机座；所述冷却设备分别与所述机座和所述冷却水管连通。

可选地，所述电机还包括进水管和出水管，所述进水管的一端与所述冷却设备的进水口连通，所述进水管的另一端形成有两个第一支管，两个所述第一支管分别与所述冷却通道的进水口和所述冷却水管的进水口一端连通；所述出水管的一端与所述冷却设备的出水端连通，所述出水管的另一端形成有两个第二支管，两个所述第二支管分别与所述冷却通道的出水口和所述冷却水管的出水口的另一端连通。

可选地，两个所述第一支管分别与所述冷却通道的进水口和所述冷却水管的进水口可拆卸连接；两个所述第二支管分别与所述冷却通道的出水口和所述冷却水管的出水口可拆卸连接。

可选地，所述电机还包括两个阀门，两个所述阀门分别设置于所述进水管和所述出水管上。

本实用新型技术方案中，水冷绕组结构包括机座、定子铁芯、绕组、冷却水管和导热层，机座内形成有安装腔，定子铁芯设置于安装腔内，绕组设置于定子铁芯上，且绕组部分露出定子铁芯；冷却水管绕设于绕组露出于定子铁芯的部分；导热层覆盖于绕组上，冷却水管至少部分设置于导热层内。冷却水管绕设于绕组上，从而与绕组进行热量交换，以使先绕组的降温，而绕组上还覆盖有导热层，冷却水管部分设置于导热层内，绕组的热量通过导热层传递至冷却水管上，各匝冷却水管的外周均与导热层接触，以使导热层与冷却水管的接触面积最大化，有效地提高了散热效率，有效地解决了现有的电机容易发热的问题。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中水冷绕组结构的剖视图；

图2为本实用新型实施例中电机的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	电机	13	绕组
10	水冷绕组结构	14	冷却水管
				11	机座	15	导热层
111	侧围	20	冷却设备
				111a	内围板	40	进水管
111b	外围板	41	第一支管
				111c	冷却通道	50	出水管
111d	填充空间	51	第二支管
				12	定子铁芯	60	阀门
121	内腔

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，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，除非另有明确的限定。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。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种水冷绕组结构及电机，旨在解决现有的电机容易发热的问题。

如图1所示，水冷绕组结构10包括机座11、定子铁芯12、绕组13、冷却水管14和导热层15，机座11内形成有安装腔，定子铁芯12设置于安装腔内，绕组13设置于定子铁芯12上，且绕组13部分露出定子铁芯12；导热层15覆盖于绕组13上，冷却水管14至少部分设置于导热层15内。冷却水管14绕设于绕组13上，从而与绕组13进行热量交换，分别对绕组13的两端进行降温，而绕组13上还覆盖有导热层15，冷却水管14部分设置于导热层15内，绕组13的热量通过导热层15传递至冷却水管14上，各匝冷却水管14的外周均与导热层15接触，以使导热层15与冷却水管14的接触面积最大化，有效地提高了散热效率，有效地解决了现有的电机100容易发热的问题。现如今大部分厂家采用油冷方式对电机100进行降温，但是油冷的结构设计变得相对复杂，不利于市场需求，而通过水冷方式进行降温，既结构简单，又能保证降温效率。

在一实施例中，冷却水管14呈多匝绕设于绕组13的一端，再穿过定子铁芯12绕设在绕组13的另一端，从而能够增加冷却水管与导热层的接触面积，有利于提高冷却水管的吸热效率。

基于上述实施例，机座11包括侧围111和分别设置于侧围111相对两侧的盖板，侧围111形成具有进水口和出水口的冷却通道111c，定子铁芯12安装于侧围111，侧围111为金属侧围111。侧围111与盖板围合形成安装腔，定子铁芯12与安装腔的内壁接触，冷水从进水口进入冷却通道111c，在冷却通道111c与侧围111进行进行热量交换，定子铁芯12上的热量传递至侧围111上以与冷却通道111c中的冷水进行热量交换，从而对定子铁芯12进行降温，避免了定子铁芯12受热而膨胀变形，有利于延长电机100的使用寿命。侧围111为金属侧围111，便于导热，有利于提高热量交换效率。

其中，侧围111包括内围板111a和外围板111b，内围板111a与定子铁芯12连接，内围板111a与外围板111b之间形成冷却通道111c，冷却通道111c为环形通道。定子铁芯12安装于内围板111a上，内围板111a为金属内围板111a，从而便于定子铁芯12的热量传递至内围板111a上以与冷却通道111c中的冷水进行热交换，从而到达散热的效果。冷却通道111c为环形通道，且冷却通道111c贯穿整个侧围111，从而增大冷水与内围板111a的接触面积，有效地提高了散热效率。在一实施例中，进水口低于出水口设置，以避免出水速度过快，而使冷水没有充分吸收内围板111a上的热量，有利于提高冷水的利用率。

具体地，内围板111a和绕组13之间形成有填充空间111d，导热层15填充满填充空间111d。导热层15分别与内围板111a、绕组13和定子铁芯12接触，且冷却水管14设置于导热层15内，冷却水管14的外周与导热层15接触，导热层15能够将内围板111a、绕组13和定子铁芯12上的热量传递至冷却水管14中的冷水中，从而提高绕组13和定子铁芯12的散热效率。

在一实施例中，冷却水管14的数量为多个，多个冷却水管14均绕设于绕组13上。多个冷却水管14分别绕设于绕组13露出于定子铁芯12的部分，且多个冷却水管14均设置于导热层15中，冷却水管14的外周与导热层15接触，以使冷却水管14与导热层15的接触面积最大化，有利于提高散热效率。冷却水管14的数量为两个时，两个冷却水管14分别绕设于绕组13的两端，从而分别对绕组13的两个端部进行降温；冷却水管14的数量越多，冷却水管14的接触面积越大，从而更有利于提高冷却水管14的吸热效率。在一实施例中，可以通过增加冷却水管14绕设在绕组13上的匝数来增加冷却水管14与导热层15的接触面积，从而提高散热效率。

进一步地，导热层15为耐高温玻璃胶层或环氧树脂层。玻璃胶具有良好的导热和高等级的耐压能力，粘接性好，对铝、铜、不锈钢、等多种材料都具有较好的粘接性，介电性能优越，耐热性能好。导热层15为玻璃胶层，既能够将冷水水管牢固地粘接在绕组13上，又具有良好的导热性；进一步地，导热层15也可以是环氧树脂层或其余的灌封胶形成的导热层。

如图2所示，本实用新型还提出了一种电机100，电机100包括冷却设备20、转子组件和如上所述的水冷绕组结构10，定子铁芯12内形成有内腔121，转子组件转动设置于内腔121中，且转子组件的输出端露出于机座11；冷却设备20分别与机座11和冷却水管14连通。冷却设备20能够为冷却通道111c和冷却水管14提供冷却水，同时能够对吸收热量后的冷却水进行回收，并做降温处理从而实现了冷却水的循环使用；定子铁芯12上的绕组13通电后产生磁场，转子组件在磁场的作用下转动，从而转子组件的输出端带动外部结构转动，这里的输出端可以是转子组件的输出轴，而机座11既能够对定子铁芯12进行降温，也能起到防护作用。由于该电机100包括如上述的水冷绕组结构10，因此该电机100具备上述水冷绕组结构10的所有有益效果，在此不一一赘述。

在一实施例中，电机100还包括进水管40和出水管50，进水管40的一端与冷却设备20的出水端连通，进水管40的另一端形成有两个第一支管41，两个第一支管41分别与冷却通道111c的进水口和冷却水管14的进水口连通；出水管50的一端与冷却设备20的进水口连通，出水管50的另一端形成有两个第二支管51，两个第二支管51分别与冷却通道111c的出水口和冷却水管14的出水口连通。冷却设备20将冷却水通过进水管40的两个第一支管41分别输送至冷却通道111c和冷却水管14中，冷却水分别与机座11和导热层进行充分的热交换。定子铁芯12将热量传输至机座11上，而机座11的热量传递至冷却通道111c的冷却水中，从而对定子铁芯12进行降温，且绕组13通过导热层与冷却水管14中的冷却水进行热交换，以将绕组13的热量传递中冷却水中。冷却水经过热交换之后温度升高，而定子铁芯12和绕组13的温度降低，然后冷却水从冷却通道111c的出水口和冷却水管14的出水口流入所述第二支管51中，然后汇合再回到冷却设备20中进行降温处理，从而实现了冷却水的循环使用。

其中，两个第一支管41分别与冷却通道111c的进水口和冷却水管14的进水口可拆卸连接；两个第二支管51分别与冷却通道111c的出水口和冷却水管14的出水口可拆卸连接。可拆卸连接便于工作人员清洁进水管40和出水管50，且方便对冷却设备20进行护理，从而延长使用寿命。可拆卸连接方式可以为螺纹连接，结构简单，拆装方便。

此外，电机100还包括两个阀门60，两个阀门60分别设置于进水管40和出水管50上。阀门60用于控制冷水却的流通，且通过转动阀门60能够调节冷却通道111c和冷却水管14中的水流流速，从而调节冷却水在冷却通道111c和冷却水管14中的停留时间，有利于提高冷水却的吸热效率，保证散热效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种水冷绕组结构，其特征在于，包括机座、定子铁芯、绕组、冷却水管和导热层，所述机座内形成有安装腔，所述定子铁芯设置于所述安装腔内，所述绕组设置于所述定子铁芯上，且所述绕组部分露出所述定子铁芯；所述导热层覆盖于所述绕组上，所述冷却水管至少部分设置于所述导热层内。

2.如权利要求1所述的水冷绕组结构，其特征在于，所述机座包括侧围和分别设置于所述侧围相对两侧的盖板，所述侧围形成具有进水口和出水口的冷却通道，所述定子铁芯安装于所述侧围，所述侧围为金属侧围。

3.如权利要求2所述的水冷绕组结构，其特征在于，所述侧围包括内围板和外围板，所述定子铁芯安装于所述内围板上，所述内围板与所述外围板之间形成所述冷却通道。

4.如权利要求3所述的水冷绕组结构，其特征在于，所述内围板和所述绕组之间形成有填充空间，所述导热层填充满所述填充空间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的水冷绕组结构，其特征在于，所述冷却水管的数量为多个，多个所述冷却水管均绕设于所述绕组上。

6.如权利要求1至4中任一项所述的水冷绕组结构，其特征在于，所述导热层为耐高温玻璃胶层或环氧树脂层。

7.一种电机，其特征在于，所述电机包括冷却设备、转子组件和如权利要求2至4中任一项所述的水冷绕组结构，所述定子铁芯内形成有内腔，所述转子组件转动设置于所述内腔中，且转子组件的输出端露出于所述机座；所述冷却设备分别与所述机座和所述冷却水管连通。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于，所述电机还包括进水管和出水管，所述进水管的一端与所述冷却设备的进水口连通，所述进水管的另一端形成有两个第一支管，两个所述第一支管分别与所述冷却通道的进水口和所述冷却水管的进水口一端连通；所述出水管的一端与所述冷却设备的出水端连通，所述出水管的另一端形成有两个第二支管，两个所述第二支管分别与所述冷却通道的出水口和所述冷却水管的出水口的另一端连通。

9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，两个所述第一支管分别与所述冷却通道的进水口和所述冷却水管的进水口可拆卸连接；两个所述第二支管分别与所述冷却通道的出水口和所述冷却水管的出水口可拆卸连接。

10.如权利要求9所述的电机，其特征在于，所述电机还包括两个阀门，两个所述阀门分别设置于所述进水管和所述出水管上。