CN111082572B - 一种电机定子及电机 - Google Patents
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Abstract
一种电机定子及电机,涉及电机技术领域,该电机定子包括定子铁芯和嵌线于所述定子铁芯的绕组线圈,所述绕组线圈的端部位于所述定子铁芯外,所述绕组线圈的端部内设置有冷却导体,所述冷却导体的外周面上设置有导热部件,所述导热部件由所述绕组线圈的端部内向端部外延伸至端部外。本发明通过在绕组线圈的端部内设置冷却导体,利用冷却导体来将绕组线圈产生的热量吸收掉,同时在冷却导体的外周面上设置导热部件,并使导热部件向外延伸至绕组线圈外,利用导热部件将冷却导体吸收的热量传递出绕组线圈从而对绕组线圈进行散热,解决了因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题,增加了电机的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及电机技术领域,特别是涉及一种电机定子及电机。
背景技术
由于电机运转过程中,绕组发热产生的热量会导致电机温升过高,进而影响电机性能,因此,良好的散热结构是保证电机长期稳定运行的重要因素。
在现有技术中,风冷效果较差,水冷及油冷的主要方式是在定子外周布置冷却外壳,冷却外壳上设置有冷却流道,通过散热介质(水or油)的流动换热带走电机产生的热量,从而降低电机温升。但定子发热源以端部绕组线圈为主,端部绕组线圈产生的热量仅通过空气或者注塑的环氧树脂材料传递到冷却外壳的效率较低,在电机运行过程中,绕组线圈端部无法得到有效降温,该类定子的散热结构对电机性能提升有限。
发明内容
本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种电机定子,该电机定子能够解决因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
提供一种电机定子,包括定子铁芯和嵌线于所述定子铁芯的绕组线圈,所述绕组线圈的端部位于所述定子铁芯外,所述绕组线圈的端部内设置有冷却导体,所述冷却导体的外周面上设置有导热部件,所述导热部件由所述绕组线圈的端部内向端部外延伸至端部外。通过在绕组线圈的端部内设置冷却导体,利用冷却导体来将绕组线圈产生的热量吸收掉,同时在冷却导体的外周面上设置导热部件,并使导热部件向外延伸至绕组线圈外,利用导热部件将冷却导体吸收的热量传递出绕组线圈从而对绕组线圈进行散热,解决了因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题,增加了电机的可靠性。
进一步的,所述导热部件的设置数量与所述定子铁芯的槽数相同。导热部件的设置数量与定子铁芯的槽数相同,能够保证导热部件在具有最佳的导热效果的同时,又不过多的占用电机定子的内部空间,使电机定子的内部结构更加紧凑。
进一步的,所述导热部件为固定在所述冷却导体的外周面上的导热扇叶。导热部件为固定在冷却导体的外周面上的导热扇叶,利用导热扇叶的良好的散热效果对绕组线圈进行散热,同还能够将绕组线圈的端部按照其所在定子铁芯的嵌线槽缠绕在对应的导热扇叶的扇叶槽内,使绕组线圈的嵌线更加紧凑,减少不必要的空间浪费。
进一步的,所述绕组线圈的两个端部都位于所述定子铁芯外,所述绕组线圈的两个端部内都设置有冷却导体。绕组线圈的两个端部都位于定子铁芯外,绕组线圈的两个端部内都设置有冷却导体,能够增加绕组线圈与外界的热量交换通道,增加散热效果。
进一步的,所述冷却导体包括两个拼接固定的半环状的冷却导体基体。冷却导体包括两个拼接固定的半环状的冷却导体基体,在安装冷却导体时,可以将冷却导体拆分成两个冷却导体基体,再将两个冷却导体基体装入绕组线圈内并拼接固定形成冷却导体,方便冷却导体进行安装。
进一步的,两个半环状的所述冷却导体基体拼接面分别设置有凹槽和配合所述凹槽的凸台,用于将两个半环状的所述冷却导体基体拼接成一个圆环状的所述冷却导体。两个半环状的冷却导体基体拼接面分别设置有凹槽和配合凹槽的凸台,用于将两个半环状的冷却导体基体拼接成一个圆环状的冷却导体,同时采用凹槽和配合凹槽的凸台进行拼接,能够保证两个冷却导体基体拼接的完美性,使拼接面无任何其它的突出结构。
进一步的,所述定子铁芯外套设有冷却外壳,所述导热部件与所述冷却外壳的内侧面相接触。定子铁芯外套设有冷却外壳,导热部件与冷却外壳的内侧面相接触,用冷却外壳将导热部件导出的热量进行散发掉。
进一步的,所述冷却外壳的外侧面开设有多个冷却流道,所述冷却外壳的外侧面还开设有入水口和出水口,所述入水口和所述出水口分别与所述冷却通道连通。冷却外壳的外侧面开设有多个冷却流道,冷却外壳的外侧面还开设有入水口和出水口,入水口和出水口分别与所述冷却通道连通,利用入水口将外界的散热介质导入冷却流道内将导热部件导出的热量进行吸收掉,并由出水口导出,进一步增加散热效果。
进一步的,多个所述冷却流道沿所述冷却外壳的径向均布开设在所述冷却外壳的外侧面,所述入水口和所述出水口沿所述冷却外壳的轴向开设在所述冷却外壳的外侧面,所述入水口和所述出水口在所述冷却外壳的外侧面上呈对称设置。多个冷却流道沿冷却外壳的径向均布开设在冷却外壳的外侧面,增加了冷却通道的数量的同时,还能够均匀带走电机定子内部的热量,入水口和出水口沿冷却外壳的轴向开设在冷却外壳的外侧面,入水口和出水口在冷却外壳的外侧面上呈对称设置,能够保证入水口从两侧到出水口的距离相等,保证了冷却通道散热的均匀性。
本发明的有益效果:本发明的一种电机定子,包括定子铁芯和嵌线于所述定子铁芯的绕组线圈,所述绕组线圈的端部位于所述定子铁芯外,所述绕组线圈的端部内设置有冷却导体,所述冷却导体的外周面上设置有导热部件,所述导热部件由所述绕组线圈的端部内向端部外延伸至端部外。本发明通过在绕组线圈的端部内设置冷却导体,利用冷却导体来将绕组线圈产生的热量吸收掉,同时在冷却导体的外周面上设置导热部件,并使导热部件向外延伸至绕组线圈外,利用导热部件将冷却导体吸收的热量传递出绕组线圈从而对绕组线圈进行散热,解决了因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题,增加了电机的可靠性。
本发明的目的之二在于避免现有技术中的不足之处而提供一种电机,该电机使用上述的电机定子,由于通过在绕组线圈的端部内设置冷却导体,利用冷却导体来将绕组线圈产生的热量吸收掉,同时在冷却导体的外周面上设置导热部件,并使导热部件向外延伸至绕组线圈外,利用导热部件将冷却导体吸收的热量传递出绕组线圈从而对绕组线圈进行散热,解决了因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题,增加了电机的可靠性。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一种电机定子的整体结构剖视图。
图2是本发明的一种电机定子的整体结构俯视图。
图3是本发明的一种电机定子的冷却导体和导热部件的结构示意图。
图4是本发明的一种电机定子的冷却外壳的结构示意图。
图5是本发明的一种电机定子的冷却外壳的结构侧视图。
图中包括有:
定子铁芯1,绕组线圈2,冷却导体3,导热部件4,冷却导体基体5,凹槽6,凸台7,冷却外壳8,冷却通道9,入水口10,出水口11。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例的一种电机定子,如图1-5所示,包括定子铁芯1和嵌线于所述定子铁芯1的绕组线圈2,所述绕组线圈2的端部位于所述定子铁芯1外,所述绕组线圈2的端部内设置有冷却导体3,所述冷却导体3的外周面上设置有导热部件4,所述导热部件4由所述绕组线圈2的端部内向端部外延伸至端部外。通过在绕组线圈2的端部内设置冷却导体3,利用冷却导体3来将绕组线圈2产生的热量吸收掉,同时在冷却导体3的外周面上设置导热部件4,并使导热部件4向外延伸至绕组线圈2外,利用导热部件4将冷却导体3吸收的热量传递出绕组线圈2从而对绕组线圈2进行散热,解决了因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈2 散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题,增加了电机的可靠性。冷却导体3 和导热部件4的材质为热导率>200W/(m.k)的材料(如铜、铝合金1050、铝合金1350、铝合金6063等),同时冷却导体3和导热部件4需要对其所有棱边全部倒圆角处理。由于选取的冷却导体3和导热部件4的热导率>200W/(m.k),而空气的热导率仅为0.03W/(m.k),常用的环氧树脂注塑料热导率基本<1W/(m.k),因此冷却导体3和导热部件4的材质的选择可进一步使电机定子的散热效率得到极大提升。
所述导热部件4的设置数量与所述定子铁芯1的槽数相同。导热部件4的设置数量与定子铁芯1的槽数相同,能够保证导热部件4在具有最佳的导热效果的同时,又不过多的占用电机定子的内部空间,使电机定子的内部结构更加紧凑。
所述导热部件4为固定在所述冷却导体3的外周面上的导热扇叶。导热部件4为固定在冷却导体3的外周面上的导热扇叶,利用导热扇叶的良好的散热效果对绕组线圈2进行散热,同还能够将绕组线圈2的端部按照其所在定子铁芯1的嵌线槽缠绕在对应的导热扇叶的扇叶槽内,使绕组线圈2的嵌线更加紧凑,减少不必要的空间浪费。
所述绕组线圈2的两个端部都位于所述定子铁芯1外,所述绕组线圈2的两个端部内都设置有冷却导体3。绕组线圈2的两个端部都位于定子铁芯1外,绕组线圈2的两个端部内都设置有冷却导体3,能够增加绕组线圈2与外界的热量交换通道,增加散热效果。
所述冷却导体3包括两个拼接固定的半环状的冷却导体基体5。冷却导体3包括两个拼接固定的半环状的冷却导体基体5,在安装冷却导体3时,可以将冷却导体3拆分成两个冷却导体基体5,再将两个冷却导体基体5装入绕组线圈2内并拼接固定形成冷却导体3,方便冷却导体3进行安装。
两个半环状的所述冷却导体基体5拼接面分别设置有凹槽6和配合所述凹槽6的凸台7,用于将两个半环状的所述冷却导体基体5拼接成一个圆环状的所述冷却导体3。两个半环状的冷却导体基体5拼接面分别设置有凹槽6和配合凹槽6的凸台7,用于将两个半环状的冷却导体基体5拼接成一个圆环状的冷却导体3,同时采用凹槽6和配合凹槽6的凸台7进行拼接,能够保证两个冷却导体基体5拼接的完美性,使拼接面无任何其它的突出结构。
所述定子铁芯1外套设有冷却外壳8,所述导热部件4与所述冷却外壳8的内侧面相接触。定子铁芯1外套设有冷却外壳8,导热部件4与冷却外壳8的内侧面相接触,用冷却外壳8将导热部件4导出的热量进行散发掉。
所述冷却外壳8的外侧面开设有多个冷却流道9,所述冷却外壳8的外侧面还开设有入水口10和出水口11,所述入水口10和所述出水口11分别与所述冷却通道9连通。冷却外壳8的外侧面开设有多个冷却流道9,冷却外壳8的外侧面还开设有入水口10和出水口11,入水口10和出水口11分别与所述冷却通道9连通,利用入水口10将外界的散热介质导入冷却流道9内将导热部件导出的热量进行吸收掉,并由出水口11导出,进一步增加散热效果。
多个所述冷却流道9沿所述冷却外壳8的径向均布开设在所述冷却外壳8的外侧面,所述入水口10和所述出水口11沿所述冷却外壳8的轴向开设在所述冷却外壳8的外侧面,所述入水口10和所述出水口11在所述冷却外壳8的外侧面上呈对称设置。多个冷却流道9沿冷却外壳8的径向均布开设在冷却外壳8的外侧面,增加了冷却通道9的数量的同时,还能够均匀带走电机定子内部的热量,入水口10和出水口11沿冷却外壳8的轴向开设在冷却外壳8的外侧面,入水口10和出水口11在冷却外壳8的外侧面上呈对称设置,能够保证入水口10从两侧到出水口11的距离相等,保证了冷却通道9散热的均匀性。
该电机定子的成型步骤为:首先,按照电机常规嵌线方式将绕组线圈2嵌入定子铁芯1的嵌线槽内,在端部安装冷却导体基体5,并使导热部件4向外延伸至绕组线圈2外,再将端部绕组线圈2分别放置于其所在定子铁芯1的嵌线槽所对应的导热部件4的扇叶槽内,将每一端两个冷却导体基体5通过半面处设有的凹槽6和凸台7装配成一个整环状的冷却导体3;进一步的,由于冷却导体3和导热部件4选取热导率高的金属材料,在端部绕组线圈2和冷却导体间3必须布置绝缘保护(如缠绕亚胺薄膜等);进一步的,将冷却外壳8与电机定子装配,使导热部件4与冷却外壳8直接接触;进一步的,在定子端部绕组和下线槽内空隙填充环氧树脂注塑料,将冷却导体3、绕组线圈2、定子铁芯1、冷却外壳8注塑成一个整体。
实施例2
本实施例提供一种电机,该电机使用实施例1所述的电机定子,由于通过在绕组线圈2 的端部内设置冷却导体3,利用冷却导体3来将绕组线圈2产生的热量吸收掉,同时在冷却导体3的外周面上设置导热部件4,并使导热部件4向外延伸至绕组线圈2外,利用导热部件4将冷却导体3吸收的热量传递出绕组线圈2从而对绕组线圈2进行散热,解决了因电机运转过程中电机定子的端部绕组线圈2散热效果差,发热严重,而引起的电机性能下降的问题,增加了电机的可靠性。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (8)
1.一种电机定子,包括定子铁芯和嵌线于所述定子铁芯的绕组线圈,其特征在于:所述绕组线圈的端部位于所述定子铁芯外,所述绕组线圈的端部内设置有冷却导体,所述冷却导体的外周面上设置有导热部件,所述导热部件由所述绕组线圈的端部内向端部外延伸至端部外;
所述导热部件的设置数量与所述定子铁芯的槽数相同,所述导热部件为固定在所述冷却导体的外周面上的导热扇叶,相邻的两个导热部件之间的间隙形成容纳绕组线圈的扇叶槽,所述扇叶槽的数量与定子铁芯的槽数相同,该绕组线圈的端部按照其所在定子铁芯的嵌线槽缠绕在对应的导热扇叶的扇叶槽内。
2.如权利要求1所述的一种电机定子,其特征在于:所述绕组线圈的两个端部都位于所述定子铁芯外,所述绕组线圈的两个端部内都设置有冷却导体。
3.如权利要求1所述的一种电机定子,其特征在于:所述冷却导体包括两个拼接固定的半环状的冷却导体基体。
4.如权利要求3所述的一种电机定子,其特征在于:两个半环状的所述冷却导体基体拼接面分别设置有凹槽和配合所述凹槽的凸台,用于将两个半环状的所述冷却导体基体拼接成一个圆环状的所述冷却导体。
5.如权利要求1所述的一种电机定子,其特征在于:所述定子铁芯外套设有冷却外壳,所述导热部件与所述冷却外壳的内侧面相接触。
6.如权利要求5所述的一种电机定子,其特征在于:所述冷却外壳的外侧面开设有多个冷却流道,所述冷却外壳的外侧面还开设有入水口和出水口,所述入水口和所述出水口分别与所述冷却流道连通。
7.如权利要求6所述的一种电机定子,其特征在于:多个所述冷却流道沿所述冷却外壳的径向均布开设在所述冷却外壳的外侧面,所述入水口和所述出水口沿所述冷却外壳的轴向开设在所述冷却外壳的外侧面,所述入水口和所述出水口在所述冷却外壳的外侧面上呈对称设置。
8.一种电机,其特征在于:包括权利要求1至7任意一项所述的电机定子。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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