[發明專利]一種軸向冷卻電機

有效

• 申請號: 201710650107.4
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107276275B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 曲榮海;范興綱;李大偉;王聰
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02K3/24
• 分類號: H02K3/24;H02K5/20;H02K9/19
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 周磊;曹葆青

本發明屬于電機領域，并公開了一種軸向冷卻電機，包括電機外殼和定子組件，定子組件包括定子鐵心和定子繞組，每相鄰的兩個線圈組之間分別設置一軸向冷卻管，以用于對定子繞組的槽內部分進行冷卻；電機外殼的每端分別設置一環形流道擋板，每個環形流道擋板上分別設置有中間流道，以對定子繞組的端部進行冷卻；所述電機外殼側壁的每端分別設置有冷卻介質出入口；所述電機外殼的每端分別設置有環形流道蓋板和設置在所述環形流道蓋板上的導熱膠，以用于防止冷卻介質滲漏及加強電機的散熱。本發明具有端部的流道和槽內的流道，冷卻介質讓整個定子繞組的軸向均得到冷卻，整個結構簡單緊湊，冷卻介質與熱源接觸面積大，因此冷卻效果好。

技術領域

本發明屬于電機領域，更具體地，涉及一種電機。

背景技術

高功率密度電機廣泛應用于電動汽車、航空啟發電機等對電機體積和重量有嚴格要求的場合。這類電機由于具有較高的電磁負荷，單位體積的損耗很大，但是散熱面積卻相對減少，因此散熱比較困難，常采用水冷或者油冷的冷卻方式對電機進行冷卻，以防止電機繞組和磁鋼等重要部件溫升過高，從而減少電機壽命，影響電機運行的安全性與經濟性。

相比于水冷方式，油冷方式中冷卻介質可以與電機發熱部件表面直接接觸，通過噴射或澆淋的方式，冷卻介質可以直接帶走發熱部件的熱量，特別是可以有效冷卻電機端部繞組，因此在高功率密度電機中油冷方式得到了比較廣泛的使用。但是目前使用的油冷方式，只能有效冷卻電機端部繞組，因為沒有進入電機槽內，不能對電機槽內繞組進行有效冷卻。而電機內產生的熱量一般大部分為繞組的銅耗，因此對電機的繞組，包括端部繞組和槽內繞組進行有效冷卻顯得尤為重要。

專利CN201355790公開了一種電機，冷卻介質經機殼進入電機定子軛部形成的環形流道，然后經軸向流道流向電機兩個端部，灑落到端部繞組，最后匯集到電機底部，經底部的兩個出口流出，但是，其只能對定子軛部和定子繞組的端部進行比較好的冷卻，但是定子繞組的槽內部分與冷卻介質距離遠，因此槽內部分冷卻效果比較差。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種軸向冷卻電機，冷卻介質可以同時流經定子繞組的端部和槽內部分，整個定子由導熱膠進行封裝，因此該結構可以對電機槽內和端部繞組進行有效冷卻，可以解決電機槽內繞組和端部繞組冷卻困難，溫升較高的問題。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種軸向冷卻電機，包括電機外殼和定子組件，所述定子組件包括設置在電機外殼上的定子鐵心和設置在所述定子鐵心上的定子繞組，所述定子繞組具有多個線圈組，每個線圈組分別纏繞在所述定子鐵心的一齒部上，其特征在于，

每相鄰的兩個線圈組之間分別設置一軸向冷卻管，每個所述軸向冷卻管均位于電機槽內并且分別沿所述電機外殼的軸向設置，以用于在所述軸向冷卻管內通入冷卻介質后對整個定子繞組進行冷卻；

所述電機外殼的每端分別設置一環形流道擋板，每個所述環形流道擋板上分別設置有與所述軸向冷卻管的內腔連通的中間流道；

所述電機外殼側壁的每端分別在對應于所述中間流道的位置設置有冷卻介質出入口，并且每個所述冷卻介質出入口分別與對應位置處的中間流道連通；

所述電機外殼的每端分別設置有環形流道蓋板和設置在所述環形流道蓋板上的導熱膠，以用于防止冷卻介質滲漏及加強電機的散熱。

優選地，所述定子鐵心由硅鋼片疊加形成，相應地，所述軸向冷卻管也是疊加而成。

優選地，所述硅鋼片由沖壓或線切割形成。

優選地，電機槽對應位置處的槽楔上也設置有導熱膠，以用于防止冷卻介質泄漏到電機轉子上。

優選地，所述軸向冷卻管為扁平管。

優選地，每個所述環形流道擋板上的中間流道分別設置有多條，相應地，所述電機外殼的每端也設置與所述中間流道數量一致的冷卻介質進出口。