[發明專利]扁平型永磁直線水冷電機冷卻結構

無效

• 申請號: 201110351898.3
• 申請日: 2011-11-09
• 公開（公告）號: CN102510173A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 史桂英;楊振學;赫玉麗;于洪杰;魏麗穎;徐彥凱;崔連峰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱泰富實業有限公司
• 主分類號: H02K9/197
• 分類號: H02K9/197;H02K9/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及一種扁平型永磁直線水冷電機冷卻結構。

背景技術：永磁電機需要實現以最小的體積達到最大推力的目的，通過外加冷卻的方式可以增大電機的電流密度，從而實現這一目的，目前永磁直線水冷電機主要有兩種形式，一種是在鐵芯外附加冷卻水套進行間接散熱，這種方式增加了電機的體積且與熱源間的熱傳遞層數較多，熱阻較大，體積大且散熱效果不好。另一種是在鐵芯磁軛中鑲嵌冷卻管，這種冷卻方式較第一種方式而言電機體積較小散熱也較直接，但同樣的問題是離熱源較遠，熱阻較大，而且外徑光滑的冷卻管與鐵芯之間無法緊密貼合，大部分為線接觸，散熱面積小，影響散熱效果。

發明內容：本發明的目的是提出一種簡單、方便、有效的扁平型永磁直線水冷電機冷卻結構，以實現永磁直線電機單位體積推力的最大化。本發明采用的技術方案為：一種扁平型永磁直線水冷電機冷卻結構，電機的初級為動子，次級為定子，次級為多塊拼接，次級為永磁體斜極方式，即永磁體與電機運動軸線傾斜一個角度，電機的初級整體用環氧導熱膠灌封，初級鐵芯采用寬槽窄齒方式，即鐵芯槽寬和齒寬的比值大于1，在繞組槽槽底和槽邊處分布開口槽，開口槽中涂放高導熱材料并嵌入冷卻管，冷卻管壓扁與開口槽緊密貼合且與開口槽槽口相平，初級鐵芯軛部均布圓底直口槽，圓底直口槽槽中涂放高導熱材料，圓底直口槽與冷卻管過盈配合，冷卻管壓入圓底直口槽后保證與圓底直口槽緊密接觸，冷卻管為外徑非光滑的銅質冷卻岐管，冷卻管的進水口和出水口在初級鐵芯一端，初級鐵芯軛部均勻分布T型槽，T型槽內嵌入T型安裝條，T型安裝條上開螺紋孔，初級繞組為分數槽繞組。

熱量的傳遞路線如圖5所示，電機的熱源為繞組，繞組熱量的熱傳遞方式主要為通過冷卻水循環將熱量帶走和外殼與外界空氣之間的熱交換。電機運行時開始啟用水冷卻，由于電機的繞組的熱量高于初級鐵芯的熱量，所以讓冷卻循環水由冷卻管的進水口進入，先流經繞組槽槽底和槽邊的冷卻管，冷卻循環水通過冷卻管和高導熱材料與繞組進行熱交換，將繞組的熱量帶走，再流經初級鐵芯軛部的冷卻管，冷卻循環水通過冷卻管和高導熱材料與初級鐵芯進行熱交換，將初級鐵芯的熱量帶走，同時，繞組通過高導熱材料將熱量傳遞到外殼，初級鐵芯通過高導熱材料將熱量傳遞到外殼，通過外殼與外界進行熱交換。

本發明的技術效果是：

1.在繞組槽放置冷卻管能有效對繞組進行散熱，同時在鐵芯軛部排布冷卻管增加了一層散熱管，冷卻管為銅質冷卻岐管可有效增加散熱面積，鑲嵌冷卻管的槽中涂放高導熱系材料可有效對未接觸的縫隙進行填充增加散熱面積，冷卻效果好。

2.在鐵芯內部放置冷卻器不會增加電機的體積，在繞組槽底和槽邊等磁場薄弱處開槽鑲嵌冷卻管不會影響磁路，因此不會影響電機性能。

3.冷卻管在鐵芯中為雙層布置，即繞組槽槽底和槽邊處冷卻為一層，鐵芯軛部冷卻為一層，該結構便于實現一側進出水，便于布線，方便使用。

4.繞組槽槽底、槽邊和鐵芯軛部同時開槽鑲嵌外徑非光滑的銅質冷卻岐管，并在冷卻岐管與鐵芯面涂放高導熱材料，可以增加散熱面積、改善散熱效果。

附圖說明：

圖1為本發明整體結構主視圖。

圖2為本發明初級剖視圖。

圖3為本發明初級鐵芯主視圖。

圖4為本發明冷卻管剖視圖。

圖5為熱量的傳遞路線如下圖。

具體實施方式：

如圖1所示，一種扁平型永磁直線水冷電機冷卻結構，電機的初級1為動子，次級2為定子，次級2為多塊拼接，次級2為永磁體斜極方式即永磁體與電機運動軸線傾斜一個角度，如圖2、圖3所示，電機的初級1整體用環氧導熱膠10灌封，初級鐵芯3采用寬槽窄齒方式即鐵芯的繞組槽寬和鐵芯齒寬的比值大于1，在繞組槽槽底和槽邊處分布開口槽11，開口槽11中涂放高導熱材料并嵌入冷卻管4，冷卻管4壓扁與開口槽11緊密貼合且與開口槽11槽口相平，初級鐵芯3軛部均布圓底直口槽12，圓底直口槽12槽中涂放高導熱材料，圓底直口槽12與冷卻管4過盈配合，冷卻管4壓入圓底直口槽12后保證與圓底直口槽12緊密接觸，如圖4所示，冷卻管4為外徑非光滑的銅質冷卻岐管，冷卻管4的進水口9和出水口8在初級鐵芯3一端，初級鐵芯3軛部均勻分布T型槽13，T型槽13內嵌入T型安裝條5，T型安裝條5上開螺紋孔，初級繞組6為分數槽繞組。