CN116207907B - 一种具有定子冷却功能的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种具有定子冷却功能的电机，包括有机座和机壳等；机座内侧固接有机壳。本发明实现了通过导管内的冷却液实现对固定壳进行降温，并且由于导管设置为螺旋形，进而使得导管与固定壳的接触面积增大，同时冷却液流动吸热的时间也同步大幅延长，从而使得冷却降温效果更加明显，从而实现对定子进行降温，有效的带走了固定壳内部产生的热量，从而降低了机壳内部的温度，通过环形管使得冷却液流经绕线组的端部，从而实现对绕线组的端部进行冷却降温，并且由于环形管内侧面环形等距开设的多个锥形孔，使得流出的冷却液冲击力更大、更集中，进而实现快速对绕线组的端部进行散热。

Description

一种具有定子冷却功能的电机

技术领域

本发明涉及电机领域，具体而言，涉及一种具有定子冷却功能的电机。

背景技术

现有中国专利（CN113922568A）公开了一种高功率密度电机定子冷却结构：

通过在液冷机壳的内部安装定子组件，定子组件上安装定子隔板，其中定子隔板与液冷机壳配合安装微通道铝均热板，通过安装定子隔板和微通道铝均热板，能够很好的实现均温效果，将定子组件中的热量传导至液冷机壳中，加快定子组件的冷却，并且设置的微通道铝均热板导热速度快，能够进一步降低电机内部温度，提升电机的散热能力，但是此种方式存在以下缺陷；

通过安装定子隔板和微通道铝均热板进行均温，使得电机内部的空间被大量分割开，虽然能达到均温的效果，但之后仍需将热量传导至冷却液中，导致散热速度较慢，对于一些大功率的大型电机而言，难以满足实际冷却需求，散热速度过慢，进而极易导致电机内部过热，造成电机内部元器件损坏，降低电机的使用寿命；

并且电机在通过定子隔板和微通道铝均热板进行均温后，对于一些温度较低的区域，反而再一次的进行了升温，导致定子内部的热量难以及时的排出，从而难以满足电机的散热需求。

发明内容

为了克服电机内部过热，造成电机内部元器件损坏，降低电机的使用寿命的缺点，本发明提供一种具有定子冷却功能的电机。

技术方案：一种具有定子冷却功能的电机，包括有机座、机壳、固定环、吊环、线盒、风罩、主轴、定子、固定壳和转子；机座内侧固接有机壳；机座右侧固接有固定环；机座外侧上部固接有吊环；机座外侧前部固接有线盒；固定环右侧固接有风罩；机壳中部通过轴承安装有主轴；机壳内侧固接有固定壳；固定壳内侧安装有定子；主轴上安装有转子；还包括有进液管、导管、出液管、液冷组件和风冷组件；机座上部右侧固接有进液管；进液管与机壳固接；进液管下部连接有导管；机座上部左侧固接有出液管；出液管与机壳固接；出液管与导管连通；机座连接有液冷组件；液冷组件连接机壳；液冷组件连接固定壳；机座连接有风冷组件；风冷组件与机壳固接；风冷组件与主轴连接；风冷组件与固定壳连接。

进一步地，机壳与固定壳之间形成有腔室，并且腔室从左往右逐渐增大，用于散热。

进一步地，导管为螺旋形，并且导管环绕在固定壳的外侧，用于进行降温。

进一步地，液冷组件包括有支管、环形管、环形罩、导流管、固定罩和分散单元；导管上部固接有两个对称分布的支管；两个支管下部均设置有一个环形管；两个环形管均与固定壳固接；两个环形管相背侧均固接有一个环形罩；两个环形罩均与固定壳固接；两个环形罩下部均固接有一个导流管；两个导流管均与固定壳固接；两个导流管均与机壳固接；两个导流管均与机座固接；两个环形罩中部各固接有一个固定罩；两个固定罩均连接有分散单元。

进一步地，环形管内侧面环形等距开有多个锥形孔，用于汇集加速导流冷却液。

进一步地，固定罩设置为锥形，用于导流冷却液。

进一步地，分散单元包括有圆环管和分隔片；两个固定罩上均固接有一个圆环管；两个圆环管上环形等距固接有不少于四个分隔片。

进一步地，圆环管为环形状，并且圆环管固接在固定罩的边缘处，用于阻挡冷却液。

进一步地，分隔片为双金属片，用于对绕线组端部的线束进行挤压。

进一步地，风冷组件包括有第一风扇、圆环架、圆环块、外齿环、通气罩、罩壳、通风管、连轴、直齿轮和第二风扇；主轴上固接有第一风扇；主轴左部固接有圆环架；圆环架上固接有圆环块；圆环块与固定壳转动连接；圆环块上固接有外齿环；机壳外侧固接有两个对称分布的通气罩；机座左部固接有两个对称分布的罩壳；两个罩壳均与机壳固接；两个罩壳各与一个通气罩固接；机座右部固接有多个通风管；多个通风管均与机壳固接；机壳左部转动连接有两个对称分布的连轴；两个连轴上各固接有一个直齿轮；两个直齿轮均与外齿环相啮合；两个连轴上各固接有一个第二风扇。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、通过导管内的冷却液实现对固定壳进行降温，并且由于导管设置为螺旋形，进而使得导管与固定壳的接触面积增大，同时冷却液流动吸热的时间也同步大幅延长，从而使得冷却降温效果更加明显，从而实现对定子进行降温，有效的带走了固定壳内部产生的热量，从而降低了机壳内部的温度；

2、通过环形管使得冷却液流经绕线组的端部，从而实现对绕线组的端部进行冷却降温，并且由于环形管内侧面环形等距开设的多个锥形孔，使得流出的冷却液冲击力更大、更集中，进而实现快速对绕线组的端部进行散热；

3、通过多个分隔片膨胀对绕线组端部的线束进行挤压，从而使得位于绕线组端部内侧的线束充分与冷却液进行接触，从而进一步的提升冷却液对绕线组的端部降温效果；

4、通过第一风扇对电机进行散热，并通过两个第二风扇转动将腔室内的热气吸出，同时通过多个通风管使腔室内重新吸入空气，从而实现腔室内的空气循环，从而实现对腔室进行散热，并且两个第二风扇转动时，靠近出液管的空气流速大于靠近进液管的空气流速，从而使得靠近出液管的冷却液散热更快，进而通过不同的流速实现对腔室快速散热，从而加快散热效率，进一步实现对导管和固定壳快速散热。

附图说明

图1为本发明的具有定子冷却功能的电机立体构造示意图；

图2为本发明的具有定子冷却功能的电机局部剖视图；

图3为本发明的具有定子冷却功能的电机***图；

图4为本发明的具有定子冷却功能的电机液冷组件第一立体构造示意图；

图5为本发明的具有定子冷却功能的电机液冷组件第二立体构造示意图；

图6为本发明的具有定子冷却功能的电机分散单元立体构造示意图；

图7为本发明的具有定子冷却功能的电机分散单元第一局部剖视图；

图8为本发明的具有定子冷却功能的电机分散单元第二局部剖视图；

图9为本发明的具有定子冷却功能的电机分散单元第三局部剖视图；

图10为本发明的具有定子冷却功能的电机风冷组件立体构造示意图；

图11为本发明的具有定子冷却功能的电机风冷组件局部立体构造示意图；

图12为本发明的具有定子冷却功能的电机风冷组件局部剖视图。

附图标号：

1-机座，2-机壳，21-腔室，3-固定环，4-吊环，5-线盒，6-风罩，7-主轴，8-定子，81-固定壳，82-绕线组，9-转子；

201-进液管，202-导管，203-出液管，204-支管，205-环形管，206-环形罩，207-导流管，208-固定罩，209-圆环管，210-分隔片；

301-第一风扇，302-圆环架，303-圆环块，304-外齿环，305-通气罩，306-罩壳，307-通风管，308-连轴，309-直齿轮，310-第二风扇。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步地进行说明。

实施例一：

一种具有定子8冷却功能的电机，根据图1-3所示，包括有机座1、机壳2、固定环3、吊环4、线盒5、风罩6、主轴7、定子8、固定壳81和转子9；机座1内侧螺栓连接有机壳2，机壳2为铝材；机座1右侧螺栓连接有固定环3，固定环3为铝材；机座1外侧上部固接有吊环4；机座1外侧前部螺栓连接有线盒5；固定环3右侧旋拧有风罩6；机壳2中部通过轴承安装有主轴7；机壳2内侧固接有固定壳81，并且机壳2与固定壳81之间形成有腔室21，而且腔室21从左往右逐渐增大；固定壳81内侧安装有定子8；主轴7上安装有转子9；

还包括有进液管201、导管202、出液管203、液冷组件和风冷组件；机座1上部右侧穿设有进液管201；进液管201穿过机壳2；进液管201下部焊接并连通有导管202，并且导管202设置为螺旋形；机座1上部左侧穿设有出液管203；出液管203贯穿机壳2；出液管203与导管202连通；机座1连接有液冷组件；液冷组件连接机壳2；液冷组件连接固定壳81；机座1连接有风冷组件；风冷组件与机壳2固接；风冷组件与主轴7连接；风冷组件与固定壳81连接。

在进行液冷时：将该具有定子8冷却功能的电机安装至使用位置，具有定子8冷却功能的电机以下简称为电机，而后再将外设泵机连接进液管201，当电机在运行时，电机内部将产生大量的热量，极易导致机壳2内部过热，造成电机内部元器件损坏，降低电机的使用寿命，此时控制外设泵机将冷却液输入进液管201，此时进液管201中的冷却液将顺沿流入导管202内，由于导管202环绕在固定壳81的外侧，进而通过导管202内的冷却液带走部分热量，最终从出液管203流出，再通过外设泵机进行循环从而达到冷却液循环的目的，从而通过导管202内的冷却液实现对固定壳81进行降温，并且由于导管202设置为螺旋形，进而使得导管202与固定壳81的接触面积增大，同时冷却液流动吸热的时间也同步大幅延长，从而使得冷却降温效果更加明显，从而实现对定子8进行降温，有效的带走了固定壳81内部产生的热量，从而降低了机壳2内部的温度。

实施例二：

在实施例一的基础上，根据图4-9所示，液冷组件包括有支管204、环形管205、环形罩206、导流管207、固定罩208和分散单元；导管202上部连通有两个左右分布的支管204；两个支管204下部均焊接并连通有一个环形管205，并且环形管205内侧面环形等距开有多个锥形孔；两个环形管205均与固定壳81固接；两个环形管205相背侧均螺栓连接有一个环形罩206；两个环形罩206均与固定壳81嵌合；两个环形罩206下部均贯穿有一个导流管207；两个导流管207均与固定壳81固接；两个导流管207均与机壳2固接；两个导流管207均贯穿机座1；两个环形罩206中部各插接有一个用于导流冷却液的固定罩208，并且固定罩208设置为锥形；两个固定罩208均连接有分散单元。

分散单元包括有圆环管209和分隔片210；两个固定罩208远离环形罩206的一侧均套有一个圆环管209，并且圆环管209位于固定罩208的左侧；两个圆环管209上环形等距螺栓连接有六个分隔片210，分隔片210为双金属片。

在液冷的同时，导管202中的部分冷却液将通过两个支管204各流入一个环形管205内，此时通过环形管205内侧面环形等距开设的多个锥形孔，使冷却液流向绕线组82，此时冷却液将流经绕线组82的端部，从而实现对绕线组82的端部进行冷却降温，并且由于环形管205内侧面环形等距开设的多个锥形孔，使得流出的冷却液冲击力更大、更集中，进而实现快速对绕线组82的端部进行散热，同时当固定壳81内部过热时，多个分隔片210本身可以挤开绕线组82表层的铜线，使冷却液更容易接触到内层铜线，而且因为分隔片210是双金属片，受热后将会发生膨胀翘起，进而通过多个分隔片210膨胀对绕线组82端部的线束进行挤压，温度越高，翘起幅度越大，内部铜线暴露越多，从而使得位于绕线组82端部内侧的线束充分与冷却液进行接触，从而进一步的提升冷却液对绕线组82的端部降温效果，有效的降低了绕线组82端部的温度，当冷却液经过绕线组82的端部后，通过对应的固定罩208的冷却液进行导流，由于固定罩208设置为锥形状，进而避免冷却液流向定子8的内部，此时冷却液将各沿着一个环形罩206往下流动，最终流入到对应的导流管207，再排出，再通过外设泵机进行循环，从而实现对冷却液进行循环，从而有效的对绕线组82的端部进行冷却降温，加快了对电机进行散热。

实施例三：

在实施例二的基础上，根据图10-12所示，风冷组件包括有第一风扇301、圆环架302、圆环块303、外齿环304、通气罩305、罩壳306、通风管307、连轴308、直齿轮309和第二风扇310；主轴7上螺栓连接有用于进行散热的第一风扇301；主轴7左部焊接有圆环架302；圆环架302上焊接有圆环块303；圆环块303与固定壳81转动连接；圆环块303上焊接有外齿环304；机壳2外侧焊接有两个前后分布的通气罩305；机座1左部固接有两个前后分布的罩壳306；两个罩壳306均与机壳2固接；两个罩壳306各与一个通气罩305贴合；机座1右部嵌合有多个通风管307；多个通风管307均与机壳2固接；机壳2左部转动连接有两个前后分布的连轴308；两个连轴308上各套有一个直齿轮309；两个直齿轮309均与外齿环304相啮合；两个连轴308上各套有一个用于进行空气循环并散热的第二风扇310。

在进行风冷时：电机运行时，主轴7转动带动第一风扇301转动，从而通过第一风扇301对电机进行散热，同时主轴7转动带动圆环架302转动，圆环架302转动带动圆环块303转动，圆环块303转动带动外齿环304转动，外齿环304转动带动两个直齿轮309转动，两个直齿轮309转动各带动一个连轴308转动，两个连轴308转动各带动一个第二风扇310转动，此时两个第二风扇310转动将腔室21内的热气吸出，同时通过多个通风管307使腔室21内重新吸入空气，从而实现腔室21内的空气循环，从而实现对腔室21进行散热，从而实现对导管202以及固定壳81进行散热，并且，由于冷却液从进液管201进入流经导管202后再从出液管203排出，此时冷却液从右往左的温度将会逐渐升高，进而使得靠近出液管203的冷却液温度将会高于靠近进液管201的温度，进而使得腔室21内靠近出液管203的温度高于靠近进液管201的温度，此时由于腔室21从左往右逐渐增大，即腔室21靠近出液管203的空间小于靠近进液管201的空间，进而使得当两个第二风扇310转动时，靠近出液管203的空气流速大于靠近进液管201的空气流速，从而使得靠近出液管203的冷却液散热更快，进而通过不同的流速实现对腔室21快速散热，从而加快散热效率，进一步实现对导管202和固定壳81快速散热。

应当理解，以上的描述仅仅用于示例性目的，并不意味着限制本发明。本领域的技术人员将会理解，本发明的变型形式将包含在本文的权利要求的范围内。

Claims (7)

1.一种具有定子冷却功能的电机，包括有机座（1）、机壳（2）、固定环（3）、吊环（4）、线盒（5）、风罩（6）、主轴（7）、定子（8）、固定壳（81）和转子（9）；机座（1）内侧固接有机壳（2）；机座（1）右侧固接有固定环（3）；机座（1）外侧上部固接有吊环（4）；机座（1）外侧前部固接有线盒（5）；固定环（3）右侧固接有风罩（6）；机壳（2）中部通过轴承安装有主轴（7）；机壳（2）内侧固接有固定壳（81）；固定壳（81）内侧安装有定子（8）；主轴（7）上安装有转子（9）；其特征是：还包括有进液管（201）、导管（202）、出液管（203）、液冷组件和风冷组件；机座（1）上部右侧固接有进液管（201）；进液管（201）与机壳（2）固接；进液管（201）下部连接有导管（202）；机座（1）上部左侧固接有出液管（203）；出液管（203）与机壳（2）固接；出液管（203）与导管（202）连通；机座（1）连接有液冷组件；液冷组件连接机壳（2）；液冷组件连接固定壳（81）；机座（1）连接有风冷组件；风冷组件与机壳（2）固接；风冷组件与主轴（7）连接；风冷组件与固定壳（81）连接；

液冷组件包括有支管（204）、环形管（205）、环形罩（206）、导流管（207）、固定罩（208）和分散单元；导管（202）上部固接有两个对称分布的支管（204）；两个支管（204）下部均设置有一个环形管（205）；两个环形管（205）均与固定壳（81）固接；两个环形管（205）相背侧均固接有一个环形罩（206）；两个环形罩（206）均与固定壳（81）固接；两个环形罩（206）下部均固接有一个导流管（207）；两个导流管（207）均与固定壳（81）固接；两个导流管（207）均与机壳（2）固接；两个导流管（207）均与机座（1）固接；两个环形罩（206）中部各固接有一个固定罩（208）；两个固定罩（208）均连接有分散单元；

分散单元包括有圆环管（209）和分隔片（210）；两个固定罩（208）上均固接有一个圆环管（209）；两个圆环管（209）上环形等距固接有不少于四个分隔片（210）；

分隔片（210）为双金属片，用于对绕线组（82）端部的线束进行挤压。

2.根据权利要求1所述的一种具有定子冷却功能的电机，其特征是：

机壳（2）与固定壳（81）之间形成有腔室（21），并且腔室（21）从左往右逐渐增大，用于散热。

3.根据权利要求1所述的一种具有定子冷却功能的电机，其特征是：

环形管（205）内侧面环形等距开有多个锥形孔，用于汇集加速导流冷却液。

4.根据权利要求1所述的一种具有定子冷却功能的电机，其特征是：

固定罩（208）设置为锥形，用于导流冷却液。

5.根据权利要求1所述的一种具有定子冷却功能的电机，其特征是：

圆环管（209）为环形状，并且圆环管（209）固接在固定罩（208）的边缘处，用于阻挡冷却液。

6.根据权利要求1所述的一种具有定子冷却功能的电机，其特征是：

风冷组件包括有第一风扇（301）、圆环架（302）、圆环块（303）、外齿环（304）、通气罩（305）、罩壳（306）、通风管（307）、连轴（308）、直齿轮（309）和第二风扇（310）；主轴（7）上固接有第一风扇（301）；主轴（7）左部固接有圆环架（302）；圆环架（302）上固接有圆环块（303）；圆环块（303）与固定壳（81）转动连接；圆环块（303）上固接有外齿环（304）；机壳（2）外侧固接有两个对称分布的通气罩（305）；机座（1）左部固接有两个对称分布的罩壳（306）；两个罩壳（306）均与机壳（2）固接；两个罩壳（306）各与一个通气罩（305）固接；机座（1）右部固接有多个通风管（307）；多个通风管（307）均与机壳（2）固接；机壳（2）左部转动连接有两个对称分布的连轴（308）；两个连轴（308）上各固接有一个直齿轮（309）；两个直齿轮（309）均与外齿环（304）相啮合；两个连轴（308）上各固接有一个第二风扇（310）。

7.根据权利要求1所述的一种具有定子冷却功能的电机，其特征是：

导管（202）为螺旋形，并且导管（202）环绕在固定壳（81）的外侧，用于进行降温。