CN113746228A - 一种电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机，包括定子和转子；所述定子包括环状的外壳、安装到所述外壳内壁的定子铁芯和绕设到所述定子铁芯的定子绕组；所述转子可转动地安装到所述定子，并被所述定子铁芯环绕；所述电机还包括冷却结构和冷却液，所述冷却结构包括外部通道、内部通道和中部通道；所述外部通道位于所述定子铁芯外周并跨越所述定子铁芯的周向和轴向；所述内部通道位于所述定子铁芯的内侧；所述中部通道串接于所述外部通道、内部通道之间；所述冷却液填充到所述冷却结构并被密封在所述外壳内部。本发明使定子绕组等热源产生的热量能快速散发出去，有效地降低了电机的工作温度。

Description

一种电机
【技术领域】
本发明涉及一种电机领域，更具体地，涉及电机的散热方案。
【背景技术】
现有的一种电机包括外定子和内转子，内转子可转动地安装到外定子内部。外定子包括定子铁芯和定子绕组。电机工作时，定子绕组会产生热量，导致电机内部温度较高，如温度过高则容易导致电机故障，或者显著降低电机的寿命。
【发明内容】
本发明的一个目的是降低电机定子、转子的工作温度。
为此，本发明提供一种电机，包括定子和转子；所述定子包括环状的外壳、安装到所述外壳内壁的定子铁芯和绕设到所述定子铁芯的定子绕组；所述转子可转动地安装到所述定子，并被所述定子铁芯环绕；所述电机还包括冷却结构和冷却液，所述冷却结构包括外部通道、内部通道和中部通道；所述外部通道由所述定子铁芯的外周表面凹陷形成，所述外部通道跨越所述定子铁芯的周向和轴向；所述内部通道位于所述定子铁芯的内侧并与所述定子绕组连接；所述中部通道位于所述定子铁芯的端部，并串接于所述外部通道、内部通道之间；所述冷却液填充到所述冷却结构并被密封在所述外壳内部。
作为一种优选方案，位于所述外部通道的冷却液与所述外壳的内壁接触，用于将热量传递到所述外壳。
作为一种优选方案，所述外部通道包括形成在所述定子铁芯的外周表面的环状凹槽和若干轴向凹槽，所述环状凹槽环绕所述定子铁芯的外周表面，所述若干轴向凹槽沿所述定子铁芯的周向分布并与所述环状凹槽连通，所述轴向凹槽沿所述定子铁芯的轴向贯穿所述定子铁芯。
作为一种优选方案，所述若干轴向凹槽的两端均与所述中部通道连接。
作为一种优选方案，所述外部通道还包括轴向导槽，所述轴向导槽沿所述定子铁芯的轴向贯穿所述定子铁芯，所述轴向导槽与所述环状凹槽相交，所述轴向导槽与所述环状凹槽的凹陷深度大于所述轴向凹槽的凹陷深度。
作为一种优选方案，所述轴向导槽与所述环状凹槽的宽度均大于所述轴向凹槽的凹陷深度。
作为一种优选方案，所述外壳设有注液口，用于注入所述冷却液；所述注液口正对所述环状凹槽和所述轴向导槽的相交处。
作为一种优选方案，所述定子铁芯包括环状的磁轭、从所述磁轭向内伸出的若干定子齿，相邻定子齿之间形成线槽；所述定子绕组绕设到所述定子齿并落入所述线槽；所述线槽作为所述内部通道或所述内部通道的一部分，使位于所述内部通道的冷却液能够与所述定子绕组接触。
作为一种优选方案，所述转子与所述定子铁芯之间形成间隙以容许所述转子相对于所述定子转动；所述间隙作为所述内部通道的一部分。
作为一种优选方案，所述定子铁芯由若干定子叠片沿电机轴向叠置形成，所述定子叠片外周的对应位置设有缺口以在叠置后直接形成所述外部通道。
本发明的电机内部灌注有冷却液，且内部的冷却结构包括外部通道、内部通道和中部通道，使电机内部的热源产生的热量能快速散发出去，有效地降低了电机的工作温度。
【附图说明】
图1为本发明第一实施例提供的外定子电机的局部示意图；
图2是图1所示组件的平面示意图；
图3是图1所示电机的定子铁芯的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
请参考图1，本发明一个实施例所提供的电机100包括定子和转子，定子包括外壳10、安装到外壳10内壁的定子铁芯20、绕设到定子铁芯20的定子绕组(图中未显示)等。外壳10的两端设有端盖，端盖安装有轴承座用于安装转子。转子(图中未显示)包括转轴、固定套设到所述转轴的转子铁芯和固定到所述转子铁芯的永磁体。转子通过转轴可转动地安装到外壳10端盖，使转子铁芯被定子铁芯20环绕。
电机100内部还包括冷却结构和冷却液。外壳10设有注液口11用于向电机100内部注入冷却液，冷却液可通过定子铁芯20外侧的轴向凹槽34流到定子铁芯20的轴向端部，并进入定子铁芯20的内侧。如此，冷却液可将电机内部的热量传递到外壳10，并最终通过外壳10散发到外部，及时降低电机100的内部温度。电机100工作时，转动的转子会扰动冷却液，促进冷却液的流动，进一步加快电机100的散热。
请参考图1至图3，电机100的冷却结构包括外部通道、内部通道和中部通道。外部通道由定子铁芯20的外周表面的对应位置凹陷形成，外部通道跨越定子铁芯20的周向和轴向。具体地，外部通道包括形成在定子铁芯20的外周表面的环状凹槽31和若干轴向凹槽34，环状凹槽34环绕定子铁芯20的外周表面，该若干轴向凹槽34沿定子铁芯20的周向分布并与环状凹槽31连通，轴向凹槽34沿定子铁芯20的轴向贯穿定子铁芯20。为加快冷却液的注液速度，还可以增设轴向导槽32，轴向导槽32与轴向凹槽34平行，沿定子铁芯20的轴向贯穿定子铁芯20，轴向导槽32与环状凹槽31相交。优选地，外壳10的注液口11正对环状凹槽31或者轴向导槽32；更优选地，外壳10的注液口11正对环状凹槽31和轴向导槽32的相交处。
本实施例中，轴向导槽32与环状凹槽31的凹陷深度基本相同，且大于轴向凹槽34的凹陷深度，便于冷却液的流动。轴向导槽32与环状凹槽31的宽度均大于轴向凹槽34的凹陷深度，以提高冷却液的流动性。轴向凹槽34的数量较多，以增大冷却液与定子铁芯20的接触面积，优选地，相邻三个轴向凹槽34所占的宽度等于轴向导槽32的宽度。
可理解地，位于外部通道的冷却液同时与外壳10的内壁接触，便于将热量传递到外壳10。
内部通道位于定子铁芯20的内侧并与定子绕组接触。中部通道位于定子铁芯20两端部外侧，并串接于外部通道、内部通道之间。例如，定子铁芯20两端部外侧的中部通道分别与轴向凹槽34的两端连接。
本实施例中，定子铁芯20包括环状的磁轭21、从磁轭21向内伸出的若干定子齿23，相邻定子齿23之间形成线槽24。定子绕组绕设到定子齿23并落入线槽24；线槽24作为内部通道或内部通道的一部分，使位于内部通道的冷却液能够与定子绕组接触，以便于散热定子绕组的热量。因为电机100工作时，定子绕组是主要热源，因此，该种设计能进一步提高散热效果。
可以理解地，转子铁芯与定子铁芯20之间形成间隙，以容许转子相对于定子转动，该间隙作为内部通道的一部分。如此，电机100工作时，转动的转子会扰动冷却液，促进冷却液的流动，进一步加快电机100的散热。
本实施例中，定子铁芯20由若干定子叠片沿电机100轴向叠置形成。定子叠片外周的对应位置设有缺口以在叠置后直接形成外部通道。本实施例中，使用两种定子叠片即可叠置出如图3所示的定子铁芯20，具体地：一种定子叠片形成定子铁芯20中具有环形凹槽31的部分，另一种定子叠片形成定子铁芯20的其他部分。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机，包括定子和转子；所述定子包括环状的外壳、安装到所述外壳内壁的定子铁芯和绕设到所述定子铁芯的定子绕组；所述转子可转动地安装到所述定子，并被所述定子铁芯环绕；其特征在于，所述电机还包括冷却结构和冷却液，所述冷却结构包括外部通道、内部通道和中部通道；所述外部通道由所述定子铁芯的外周表面凹陷形成，所述外部通道跨越所述定子铁芯的周向和轴向；所述内部通道位于所述定子铁芯的内侧；所述中部通道位于所述定子铁芯的端部，并串接于所述外部通道、内部通道之间；所述冷却液填充到所述冷却结构并被密封在所述外壳内部。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，位于所述外部通道的冷却液与所述外壳的内壁接触，用于将热量传递到所述外壳。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述外部通道包括形成在所述定子铁芯的外周表面的环状凹槽和若干轴向凹槽，所述环状凹槽环绕所述定子铁芯的外周表面，所述若干轴向凹槽沿所述定子铁芯的周向分布并与所述环状凹槽连通，所述轴向凹槽沿所述定子铁芯的轴向贯穿所述定子铁芯。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述若干轴向凹槽的两端均与所述中部通道连接。
5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述外部通道还包括轴向导槽，所述轴向导槽沿所述定子铁芯的轴向贯穿所述定子铁芯，所述轴向导槽与所述环状凹槽相交，所述轴向导槽与所述环状凹槽的凹陷深度大于所述轴向凹槽的凹陷深度。
6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述轴向导槽与所述环状凹槽的宽度均大于所述轴向凹槽的凹陷深度。
7.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述外壳设有注液口，用于注入所述冷却液；所述注液口正对所述环状凹槽和所述轴向导槽的相交处。
8.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯包括环状的磁轭、从所述磁轭向内伸出的若干定子齿，相邻定子齿之间形成线槽；所述定子绕组绕设到所述定子齿并落入对应的线槽；所述线槽作为所述内部通道或所述内部通道的一部分，使位于所述内部通道的冷却液能够与所述定子绕组接触。
9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述转子与所述定子铁芯之间形成间隙以容许所述转子相对于所述定子转动；所述间隙作为所述内部通道的一部分。
10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子铁芯由若干定子叠片沿电机轴向叠置形成，所述定子叠片外周的对应位置设有缺口以在叠置后直接形成所述外部通道。
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JP2004112968A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却構造
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