[發明專利]一種電機定子冷卻結構及其制備方法無效

申請號：	201210080321.8	申請日：	2012-03-23
公開（公告）號：	CN102593975A	公開（公告）日：	2012-07-18
發明（設計）人：	張承寧;董玉剛	申請（專利權）人：	張承寧;董玉剛
主分類號：	H02K1/14	分類號：	H02K1/14;H02K9/197;H02K5/20;H02K15/02
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種電機定子冷卻結構及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及電機制造領域，特別涉及電機定子冷卻結構及其制備方法。

背景技術

目前，多數電動汽車，尤其是特種電動車輛要求使用高功率密度電機，然而，目前的高功率密度電機的冷卻方法普遍采用定子外加水套冷卻這一傳統冷卻方式(以后簡稱傳統冷卻方法)。

首先，電機采用傳統冷卻方法，電機定子外要加裝水套，增加了電機的體積和重量，嚴重影響了電機的轉矩密度和功率密度的提高。電機的熱必須先通過熱傳導的方式傳遞給水套，再由水套傳遞給冷卻液，因此，水套必須用導熱性良好的金屬加工制造；而且，水套位于電機外部，所以水套必須具有一定的機械強度，因此，金屬水套需要具有一定的厚度。水套厚度的增加直接增加了電機的體積和重量，導致電機功率體積密度、功率重量密度、轉矩體積密度和轉矩重量密度降低。

其次，電機采用傳統冷卻方法，由于通過水套進行熱傳導，增加了電機散熱的熱阻，不利于電機散熱。電機運行過程中，最熱的部位為電機定子的齒部，但采用傳統冷卻方式，電機齒部的熱量要通過電機的軛部傳遞給水套，熱阻較大，不利于電機定子快速散熱；同時，電機內耐熱能力最差的定子槽內繞組的熱量也要通過軛部傳遞給水套，同樣熱阻較大，因此傳統方法的散熱效果有限，嚴重制約電機轉矩密度、功率密度的提高。

最后，傳統冷卻方法無法冷卻電機的定子繞組端部，電機運行過程中，繞組端部熱量只能通過熱輻射進行散熱，這一問題同樣是傳統冷卻方法制約電機高轉矩密度、高功率密度發展的瓶頸。

發明內容

為了解決現有電機定子冷卻結構散熱效果差，冷卻部位不全面的缺陷，本發明提供一種電機定子冷卻結構及其制備方法。

為了達到上述目的，本發明采用下述技術方案：

本發明提供一種電機定子冷卻結構，所述冷卻結構包括前端部導流罩，隔離層，后端部導流罩；

所述隔離層為圓筒狀，置于定子齒的徑向內壁處；所述前端部導流罩和后端部導流罩為圓環狀凹槽，分別罩住定子的前端和后端；所述前端部導流罩與所述隔離層的前端為密封連接，所述隔離層的后端與后端部導流罩為密封連接；所述前端部導流罩與定子繞組前端部之間有間隙，所述后端部導流罩與定子繞組后端部之間有間隙；所述隔離層與定子的槽楔之間有間隙。

本發明提供一種電機定子冷卻結構，所述冷卻結構包括前端部導流罩，定子繞組前端部，定子齒，槽楔，隔離層(或稱：冷卻液隔離層)，定子繞組后端部，后端部導流罩；

進一步的，所述前端部導流罩上設置有冷卻液進口，所述后端部導流罩上設置有冷卻液出口。

進一步的，所述圓筒狀隔離層的外徑尺寸與所述電機定子的內徑尺寸相適配，隔離層固定在電機定子齒的內壁處。所述隔離層緊貼所述定子齒徑向內壁。

進一步的，所述冷卻液隔離層為薄壁型隔離層，隔離層厚度為1.5mm-2.5mm，優選厚度為2mm。所述定子齒的相鄰齒的兩個相鄰表面之間的距離為4mm-12mm，優選距離為5mm。所述隔離層與所述槽楔之間的距離為3mm-8mm，優選距離為5mm。

所述隔離層與所述槽楔之間的距離與所述定子齒的相鄰齒的兩個相鄰表面之間的距離可以相同，也可以不同。

進一步的，所述冷卻液進口和所述冷卻液出口之間設置有電機外冷卻循環系統。該電機外冷卻循環系統為現有的電機定子外部的冷卻循環系統。

進一步的，所述電機外冷卻循環系統包括冷卻系統和泵；

所述冷卻液從冷卻液出口流出，經冷卻系統冷卻，之后由泵輸送至所述冷卻液進口。

進一步的，所述前端部導流罩，后端部導流罩，隔離層由高強度、絕緣、耐溫材料制成。所述耐溫材料優選耐高溫材料。

進一步的，所述前端部導流罩，后端部導流罩，隔離層由工程塑料，例如，聚四氟乙烯制成。

所述槽楔采用現有技術制備，根據不同的電機，選用不同的材料。所述槽楔可以由高強度、絕緣、耐溫材料制成。所述耐溫材料優選耐高溫材料，例如，聚四氟乙烯。另一方面，所述槽楔可采用非導磁材料或磁性材料。

進一步的，所述槽楔為硅鋼片。