[發明專利]一種電機定子結構及其灌封方法

有效

• 申請號: 202010043529.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111262351B
• 公開（公告）日: 2021-11-16
• 發明（設計）人: 田井呈;袁崢;王智博
• 申請（專利權）人: 浙江盤轂動力科技有限公司
• 主分類號: H02K1/12
• 分類號: H02K1/12;H02K9/22;H02K15/12
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務所 33233
• 代理人: 陸永強;余文祥

本發明涉及一種電機定子結構，屬于電氣制造技術領域。它解決了現有技術中電氣元件灌膠所需用量大，成本高的問題。本電機定子結構在所述殼體、鐵芯和/或繞組之間的大尺寸縫隙中設有大粒徑固體顆粒，所述殼體、鐵芯、繞組和/或大粒徑固體顆粒之間的小尺寸縫隙中填充有膠體層，所述膠體層由液態的膠體凝固而成，所述膠體包括粘結劑和導熱絕緣粉末，所述大粒徑固體顆粒粒徑大于所述導熱絕緣粉末粒徑。本電機定子結構通過在膠體內設有固體大粒徑固體顆粒，可降低膠體用量，固體大粒徑固體顆粒成本相對膠體更低，而導熱絕緣性能高于膠體，且大粒徑固體顆粒的加入可提升膠體韌性，本發明同時實現了降低成本，提高膠體韌性，提升導熱效果的作用。

技術領域

本發明屬于電氣制造領域，涉及一種電機定子結構，特別是一種膠體灌封 的電機定子結構及其灌封方法。

背景技術

隨著新能源市場的發展，對新能源動力系統的要求也越來越高，其中高功 率電機的小型化、輕量化占有重要的地位。電機的小型化意味著功率密度的增 高，單位體積的發熱量也越來越高，這就對電機的散熱系統提出了更高的要求。 現有電機產品的結構一般包括轉子、定子和殼體組成，更為常見的是定子與殼 體固定安裝構成電機的一部分。其中殼體上設置有鐵芯的安裝位，鐵芯固定安 裝在殼體上，繞組則纏繞在鐵芯上并置于殼體內。

定子線圈是電機的主要發熱部件，工作時線圈承載的電壓高，電流大，并 且線圈工作在高頻變化的磁場之中，其相應的冷卻結構設計難度很大。通過導 熱膠體灌封是目前實現定子線圈冷卻的一種可行方案。

受限于工藝水平，目前繞組繞制成型后其空間結構上存在較大的偏差，在 盤式電機中表現為環形繞組的環形內側與外側是不規則的，為此在設計殼體時， 其繞組容納腔體要足夠的大，來保障繞組可正常安裝在殼體內，而不至出現繞 組的磕碰、擠壓從而損壞繞組上的絕緣漆包結構。實際上還需要設計一定的安 全距離，避免線圈與殼體直接接觸，導致后期電機存在漏電的風險。為此線圈 與殼體之間存在明顯的，較大的縫隙。以上為以盤式電機距離，但實際上在徑 向電機中也存在類似的情況。

在生產高品質電機時，例如應用于新能源汽車上的電機時，需要通過膠體 填充，即灌膠工藝，通過灌膠，能夠使膠體填充滿殼體與繞組之間的間隙。膠 體能很好的實現繞組的固定、絕緣與導熱。所謂膠體填充，是指使用特制的灌 封膠填滿定子空腔，固化。提高膠體灌封能強化電子器件的整體性，提高對外 來沖擊、震動的抵抗力；提高內部元件、線路間絕緣，有利于器件小型化、輕 量化；避免元件、線路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。灌封膠體一般 是由膠水和導熱填料混合而成，膠水起粘結作用，而導熱填料用于提高整個灌 封膠的導熱性。目前較為常規的膠水選擇有環氧樹脂、有機硅樹脂、聚氨酯等， 常用的導熱絕緣填料有氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、氮化硼、碳化硅等； 其中，尤以微米級氧化鋁、硅微粉為主體，納米氧化鋁，氮化物做為高導熱領 域的填充粉體；而氧化鋅大多做為導熱膏(導熱硅脂)填料用。

灌封后膠體凝固物成為連接線圈與電機殼體的橋梁，能夠將線圈產生的熱 量傳遞到電機殼體上，從而通過殼體上的散熱結構，但是當設計較大尺寸的盤 式電機時，類如盤式電機的直徑大于30cm時，需要灌入超乎想象的膠體才能將 這些縫隙填滿。通過計算分析可以得出，空隙是與殼體內容量呈正比的，而殼 體內容量實際上是Πr² h，其中h又與R相關，因此灌膠量是與R³成正比。而過 多的膠水會使電機的重量驟增，同時灌膠用的膠水也是昂貴的，這將增大電機 的成本。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種新型的電機定 子結構及灌封方法。