[發(fā)明專利]一種具有定子快速散熱功能的電機

有效

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• 申請日: 2020-08-22
• 公開（公告）號: CN111987861B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方彭
• 申請（專利權(quán)）人: 徐倩倩
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19;H02K1/20;H02K5/20;H02K44/00;H02K7/118;H02K7/116
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種具有定子快速散熱功能的電機，包括外殼、定子組件、前端蓋、后端蓋、主軸和轉(zhuǎn)子，外殼內(nèi)壁設(shè)置定子組件，前端蓋、后端蓋分別與外殼的兩端連接使得外殼封閉，主軸通過軸承雙端支撐安裝在前端蓋、后端蓋上，主軸伸出前端蓋作為電機輸出軸，轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子與定子組件徑向面對面設(shè)置，定子組件和外殼之間設(shè)有循環(huán)流動的散熱液。本發(fā)明通過磁流體將定子內(nèi)的熱量快速地轉(zhuǎn)移到外表表面處進行散熱，幫助定子進行快速降溫，相比于傳統(tǒng)的散熱結(jié)構(gòu)，定子的熱穩(wěn)定性更好，磁流體的流動依靠電磁驅(qū)動，無需外界機械動力，封閉回路幾乎不需要維護。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種具有定子快速散熱功能的電機。

背景技術(shù)

電機是一種工業(yè)大量使用的機械，它將電能轉(zhuǎn)換為機械能供應(yīng)后續(xù)機器使用。

電機的主要原理是電磁作用，定子通入交流電后通過電磁效應(yīng)驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，然而，電磁作用下，定子的發(fā)熱是一個影響電機穩(wěn)定性的問題，現(xiàn)有技術(shù)通過外殼表面設(shè)置一些散熱筋進行電機散熱，但是，這種散熱方式還是需要通過較長的路徑由定子的線圈安裝位置至外殼表面進行散熱，路徑上溫度降低，定子的溫度大大高于外殼表面的溫度，只能稱之為電機的散熱而不是定子的散熱，如何有效控制定子的溫度是一個急需解決以提高電機性能的問題。

此外，電機啟動時，由于外界負(fù)載的存在，轉(zhuǎn)速只能緩慢提升，轉(zhuǎn)子在低速運行時，電磁作用效率不高，定轉(zhuǎn)子發(fā)熱嚴(yán)重，如何快速啟動電機轉(zhuǎn)軸，也就減少了電機啟動時熱量產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具有定子快速散熱功能的電機，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種具有定子快速散熱功能的電機，包括外殼、定子組件、前端蓋、后端蓋、主軸和轉(zhuǎn)子，外殼內(nèi)壁設(shè)置定子組件，前端蓋、后端蓋分別與外殼的兩端連接使得外殼封閉，主軸通過軸承雙端支撐安裝在前端蓋、后端蓋上，主軸伸出前端蓋作為電機輸出軸，轉(zhuǎn)子安裝在主軸上，轉(zhuǎn)子與定子組件徑向面對面設(shè)置，定子組件和外殼之間設(shè)有循環(huán)流動的散熱液。

外殼、定子組件、前后端蓋、主軸、轉(zhuǎn)子構(gòu)成電機電磁旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)以及必要的支撐結(jié)構(gòu)，定子組件和外殼之間循環(huán)流動散熱液輔助定子組件進行快速散熱，因為原先定子組件與外殼之間存在接觸面熱阻以及傳熱路徑固定不變，所以，定子內(nèi)部傳遞到外殼表面的熱量不夠迅速，而且，為了充分保護定子穩(wěn)定性和防止外界振動、電磁干擾到達定子組件，外殼和定子組件的基體結(jié)構(gòu)部分不能做的太薄，厚實的外殼阻礙了定子內(nèi)部熱量傳遞到外殼表面，本申請通過散熱液循環(huán)的方式，直接自定子組件內(nèi)部將熱量帶到靠近外殼表面的位置處，流動起來的散熱液也使得熱量可以迅速將熱量從定子內(nèi)導(dǎo)出來，雖然散熱液的導(dǎo)熱系數(shù)比不上制造外殼所使用的金屬材質(zhì)，但是，本申請主要的特點在于定子的快速散熱而不是電機整體的快速散熱，傳統(tǒng)電機結(jié)構(gòu)下，在定子與外殼的接觸界面處有一個由于界面熱阻造成的溫梯度，剩余路徑下，定子內(nèi)芯至外殼表面的溫度是近似線性降低的，這造成了定子內(nèi)芯溫度很高，而本申請通過循環(huán)流動的散熱液進行熱量轉(zhuǎn)移，除去固液界面上熱阻造成的溫度梯度外，由定子內(nèi)芯至外殼表面的溫度曲線是一個弧形，先行快速降低，然后降低速率逐漸變小。