一种定子结构及电机制造技术

本发明专利技术公开了一种定子结构及电机，定子结构包括：定子轭、定子齿、绕设在定子齿上的线圈以及冷却组件。其中，定子轭与转子相互套设；定子齿插接在定子轭上，且定子齿朝向转子一侧突出设置；冷却组件包括设置在外界的冷却体以及调温件；调温件夹设在相邻的定子齿所缠绕的线圈之间、或调温件夹设在定子齿与相邻定子齿所缠绕的线圈之间；冷却体与调温件热交换连接。冷却体与调温件热交换连接。相邻定子齿上的线圈相互分离，使得不同的线圈不会由于空间位置上相互靠近而彼此受到影响，调温件的设置将短路产生的热量向冷却体一侧传导，从而保证在使用过程中，短路产生的热量快速传输到外界，从而减少温升对电机的影响。

Stator structure and motor

【技术实现步骤摘要】
一种定子结构及电机
本专利技术涉及电机散热
，具体涉及一种定子结构及电机。
技术介绍
永磁电机具有很好的机械特性，转矩特性优异，分数槽集中绕组永磁电机以其高效率、高转矩密度、紧凑端部空间的优点。保证永磁电机定位转矩小、转矩波动小。被广泛应用在空间紧凑的直接驱动场合，在上述的应用场合中，永磁电机作为重要的动力来源，其对空间大小要求较高，因此如何提高分数槽集中绕组永磁电机转矩密度成为电机驱动领域关注的焦点。扁铜线绕组是常用的通过降低铜损和提升绕组传热性能的技术手段，能有效地提升电机转矩密度和效率。整数槽电机常用的扁铜线绕组技术可分为发卡绕组和波绕组两种，其中若电机采用发卡绕组，则可不需要采用开口槽定子，但在绕组出线的一侧，需要进行大量的焊接实现固定；而波绕组可以避免出线端的大量焊接，但需要采用开口槽定子。因此，在实际使用时，由于发卡绕组端部焊接会占用轴向空间，因此，发卡绕组并不适合用于分数槽集中绕组电机。根据文章D.Li,T.Zou,R.QuandD.Jiang,"AnalysisofFractional-SlotConcentratedWindingPMVernierMachinesWithRegularOpen-SlotStators,"inIEEETransactionsonIndustryApplications,vol.54,no.2,pp.20-30,March-April2018.，表明分数槽集中绕组电机采用半闭口槽时出转矩能力高于开口槽，且采用半闭口槽时槽开口大小对反电势的影响非线性变化，进而非线性影响输出转矩。因此，现有通常采用波绕组以及半开口的定子设置方式，例如，中国专利文献CN109660035A公开了一种电机、分块定子及分块定子的制造方法。其中，定子包括多个定子齿和多个定子轭。使用时，先将所有定子轭沿同一圆周通过焊接连接的方式拼接成定子铁芯外圈；将线圈绕在定子齿四周，而后将定子齿插接入定子轭形成的铁芯外圈内，形成完整的定子。但是，上述的分块定子的制造过程中，由于定子轭部为拼接焊接而成，定子外圆非完成外圆，定子铁芯外圆在于机壳配合过程中，定子铁芯外圆与机壳之间存在配合公差，而公差的存在容易造成定子散热效果变差；此外，在相邻定子齿上缠绕着不同的绕组，但若其中一个绕组发生短路等现象时，绕组外周的绝缘层将会被破坏，将在绕组的短路处形成较大的热量，因此将会影响在其相邻定子齿上绕组的散热而增大电机的温升，进而使得电机的损坏进而缩短电机寿命。
技术实现思路
因此，本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的分块定子在使用过程中，由于定子轭的配合公差导致钉子散热效果变差；同时由于相邻线圈在空间上相互影响，导致散热效果较差，致使电机的温升较大，造成电机使用以及寿命受到影响的缺陷。为此，本专利技术提供一种定子结构，包括：定子轭，与转子相互套设；若干定子齿，插接在所述定子轭上，且所述定子齿朝向所述转子一侧突出设置；若干组线圈，绕设在所述定子齿上；还包括冷却组件，所述冷却组件包括设置在外界的冷却体，以及调温件；所述调温件夹设在相邻的所述定子齿所缠绕的线圈之间、或所述调温件夹设在定子齿与相邻定子齿所缠绕的线圈之间；所述冷却体与所述调温件热交换连接。可选地，上述的定子结构，所述所述冷却组件还包括导温件，所述导温件设置在所述调温件和所述线圈，或所述导温件设置在调温件与所述定子齿之间。可选地，上述的定子结构，所述定子齿朝向所述转子的一端具有沿所述转子周向方向延伸的齿尖；相邻所述定子齿的齿尖与所述定子轭朝向所述转子一侧的壁面共同形成槽口朝向所述转子方向的半闭口槽。可选地，上述的定子结构，所述的定子齿包括安装定子齿和隔离定子齿，所述安装定子齿和所述隔离定子齿交替排设在所述定子轭的靠近所述转子一侧的周向壁面上；所述安装定子齿外周绕设有线圈；或所述定子齿包括安装定子齿，所述安装定子齿外周绕设有线圈。可选地，上述的定子结构，所述定子轭在所述安装定子齿的安装一侧设有安装槽，所述安装定子齿的齿根固定安装在所述安装槽内。可选地，上述的定子结构，所述安装槽与所述安装定子齿之间设有绝缘导热层。可选地，上述的定子结构，所述安装定子齿为取向硅钢，所述硅钢的取向方向与所述定子轭径向方向同向设置。一种电机，包括：机壳，具有容纳腔体；以及设置在所述容纳腔体内的：转子，以及上述的定子结构；其中，所述转子套设在所述定子结构外；或所述转子套设在所述定子结构内。可选地，上述的电机，所述机壳内设有冷却流道，所述冷却流道与冷却调温件通过冷却介质连通；所述冷却流道为所述冷却体。可选地，上述的电机，所述冷却组件为热管，所述热管的吸热端为调温件，所述热管的冷却端为所述冷却体，所述冷却端与所述机壳内的冷却流道贴合。本专利技术提供的技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的定子结构，包括：定子轭、定子齿、线圈以及冷却组件。其中，定子轭与转子相互套设；定子齿插接在所述定子轭上，且所述定子齿朝向所述转子一侧突出设置；线圈绕设在所述定子齿上；所述冷却组件包括设置在外界的冷却体，以及调温件；所述调温件夹设在相邻的所述定子齿所缠绕的线圈之间、或所述调温件夹设在定子齿与相邻定子齿所缠绕的线圈之间；所述冷却体与所述调温件热交换连接。此结构的定子结构，在完整定子轭上插接定子齿，通过冷却组件的设置，一方面将相邻定子齿上的线圈相互分离，使得不同的线圈不会由于空间位置上相互靠近而彼此受到影响，进而保证缠绕在不同定子齿的线圈相对独立，使得即使一个线圈受到短路的影响时，通过调温件的设置将短路产生的热量向冷却体一侧传导，从而保证在使用过程中，短路产生的热量快速传输到外界，保证定子结构内部温升较小，从而保证对电机的影响较小。此外，通过完整定子轭上插接定子齿，保证了作为内转子电机时，定子轭与电机的机壳之间不会由于配合公差造成散热效果变差，进一步提升电机出转矩能力，保证电机输出效率的稳定性。2.本专利技术提供的定子结构，所述所述冷却组件还包括导温件，所述导温件设置在所述调温件和所述线圈，或所述导温件设置在调温件与所述定子齿之间。此结构的定子结构，通过导温件的设置，保证将故障线圈一侧的温度向调温件一侧传导，进一步强化定子结构的散热能力，提升电机出转矩能力，保证电机输出效率的稳定性。3.本专利技术提供的定子结构，所述定子齿朝向所述转子的一端具有沿所述转子周向方向延伸的齿尖；相邻所述定子齿的齿尖与所述定子轭朝向所述转子一侧的壁面共同形成槽口朝向所述转子方向的半闭口槽。此结构的定子结构，通过半闭口槽的形成，进一步提高电机输出扭矩能力。4.本专利技术提供的定子结构，所述的定子齿包括安装定子齿和隔离定子齿，所述安装定子齿和所述隔离定子齿交替排设在所述定子轭的靠近所述转子一侧的周向壁面上；所述安装定子齿外周绕设有线圈；或所述定子齿包括安装定子齿，所述安装定子齿外周绕设有线圈。在两种绕组线圈的绕线方式中，分数槽双本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定子结构，包括：/n定子轭(11)，与转子相互套设；/n若干定子齿，插接在所述定子轭(11)上，且所述定子齿朝向所述转子一侧突出设置；/n若干组线圈(13)，绕设在所述定子齿上；/n其特征在于，还包括冷却组件，所述冷却组件包括设置在外界的冷却体，以及调温件(14)；所述调温件(14)夹设在相邻的所述定子齿所缠绕的线圈之间、或所述调温件(14)夹设在定子齿与相邻定子齿所缠绕的线圈之间；所述冷却体与所述调温件(14)热交换连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种定子结构，包括：
定子轭(11)，与转子相互套设；
若干定子齿，插接在所述定子轭(11)上，且所述定子齿朝向所述转子一侧突出设置；
若干组线圈(13)，绕设在所述定子齿上；
其特征在于，还包括冷却组件，所述冷却组件包括设置在外界的冷却体，以及调温件(14)；所述调温件(14)夹设在相邻的所述定子齿所缠绕的线圈之间、或所述调温件(14)夹设在定子齿与相邻定子齿所缠绕的线圈之间；所述冷却体与所述调温件(14)热交换连接。


2.根据权利要求1中所述的定子结构，其特征在于，所述所述冷却组件还包括导温件(16)，
所述导温件(16)设置在所述调温件(14)和所述线圈(13)之间，或
所述导温件(16)设置在所述调温件(14)和所述定子齿之间。


3.根据权利要求1中所述的定子结构，其特征在于，所述定子齿朝向所述转子的一端具有沿所述转子周向方向延伸的齿尖(121)；
相邻所述定子齿的齿尖(121)与所述定子轭(11)朝向所述转子一侧的壁面共同形成槽口朝向所述转子方向的半闭口槽。


4.根据权利要求1中所述的定子结构，其特征在于，
所述的定子齿包括安装定子齿(12)和隔离定子齿，所述安装定子齿(12)和所述隔离定子齿交替排设在所述定子轭(11)的靠近所述转子一侧的周向壁面上；所述安装定子齿(12)外周绕设有线圈(13)；或
所述定子齿为安装定子齿(12...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琦，范涛，温旭辉，王佐梁，李晔，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11