[發明專利]電機冷卻裝置及電機

有效

• 申請號: 201711113627.8
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN109787381B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 范文壽;夏靜;劉軍衛
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K1/16;H02K3/24
• 代理公司: 11286 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 馬金霞;馬翠平

本發明提供一種電機冷卻裝置及電機。電機冷卻裝置包括：多個定子通風孔，沿著定子鐵心的軸向形成在定子鐵心中；第一安裝件和第二安裝件，分別結合到定子鐵心的軸向的兩側，并分別沿軸向形成有多個第一通風孔和多個第二通風孔；支架，包括主體以及從主體的兩側沿著徑向向外突出的第一支撐部和第二支撐部，主體形成有多個支架通風孔，第一安裝件和所述第二安裝件分別支撐在第一支撐部和第二支撐部上，第一通風孔和第二通風孔分別與對應的定子通風孔形成彼此獨立的第一通風道和第二通風道，流經第一通風道和第二通風道的氣流的流向互逆，并通過支架通風孔流出到外部。根據本發明的電機冷卻裝置，可降低電機的軸向溫差。

技術領域

本發明涉及電機技術領域，具體地講，涉及一種電機冷卻裝置及電機。

背景技術

目前，電機的通風冷卻方式從通風路徑來講主要分為軸向通風、徑向通風和軸徑向混合通風。相比較而言，軸向通風的優勢在于：在電機的外徑、轉速、功率等一定下，采用軸向通風可使電機的軸向長度縮短，從而減少電機的重量和成本，因此得到了廣泛的應用。

圖1示出了現有的電機冷卻裝置的部分結構的示意圖，其中，為了便于示出通風孔12a，在定子鐵心11的定子齒上的定子線圈15被分為兩部分，并且僅示出了定子鐵心11的兩個定子齒。

如圖1和圖2所示，現有的電機冷卻裝置包括：多個定子通風孔11a，沿定子鐵心11的軸向形成在定子鐵心11中；安裝件12，具有與定子鐵心11相對應的形狀，結合到定子鐵心11的兩側，并且沿軸向形成有通風孔12a；氣隙，形成在定子鐵心11與轉子14之間。

圖2和圖3分別示出了現有技術中的定子和安裝件的部分結構的示意圖。如圖2所示，定子鐵心11可包括多個定子齒和將多個定子齒中相鄰的兩個定子齒連接起來的連接部，定子通風孔11a可形成在定子齒和連接部中。為了便于描述，在下文中，定子齒和連接部被定義為定子齒部，即，定子齒部包括定子齒和連接部。如圖3所示，安裝件12可具有與定子鐵心11的定子齒的齒數相同的齒數，并且可在與定子通風孔12a的位置對應的位置中形成有與定子通風孔11a的數量相同的通風孔12a。

當對電機進行軸向冷卻時，在冷卻風機的驅動下，氣流從電機的一側流入到電機中，然后從電機的另一側流出到外部。具體地，氣流沿徑向流動至定子鐵心11的定子齒上的定子線圈15與定子鐵心11之間的間隙，然后沿軸向通過形成在安裝件12中的通風孔12a和形成在定子鐵心11中的定子通風孔11a進入定子鐵心11的內部，然后沿著定子通風孔11a流動至電機的另一側并流出到外部；同時，氣流還可通過形成在定子鐵心11與轉子14之間的氣隙從電機的所述一側流入到電機的內部，然后沿著氣隙流動至電機的所述另一側并且流出到外部。

目前，電機的軸向通風都是采用順流式軸向通風，即，流經電機內部的各個軸向風道的氣流從電機的軸向的一側進入并且從電機的軸向的另一側流出。然而，在這樣的軸向通風方式下，氣流從電機的軸向的一側進入對電機進行冷卻后溫度升高，因此造成電機的軸向溫度分布不均，具體地，進風側溫度低，出風側溫度高。另外，由于軸向通風的冷卻能力弱，因此軸向通風通常應用在小型電機和軸向長度比較短的大型電機。

在現有技術的電機中，在定子鐵心11的定子槽中，相鄰的定子線圈15之間還設置有用于使相鄰的定子線圈15分開并固定的第一固定件16(第一固定件16完全占據形成于相鄰的定子線圈15之間的空間)，并且定子槽中還設置有用于在徑向上固定定子線圈15的第二固定件17。為了提高冷卻效果，可移除第一固定件16來增加另一通風道。具體地，在對電機進行軸向冷卻時，氣流可從電機的一側流經形成在相鄰的定子線圈15之間的間隙，對定子線圈15進行冷卻之后從電機的另一側流出到外部。

然而，即使這樣設置，由于流經該通風道的氣流還是從一側進入并且從另一側流出，因此仍難以克服電機的軸向溫度分布不均的缺陷。此外，由于進風側溫度低，出風側溫度高，導致轉子14的磁鋼14a在出風側受熱。由于冷卻效果的限制，磁鋼14a的受熱大于磁鋼14a的散熱，因此導致磁鋼14a存在失磁風險，從而降低電機的可靠性。