一种轴向磁场电机及其冷却结构制造技术

本发明专利技术公开了一种轴向磁场电机及其冷却结构，该电机冷却结构用于轴向磁场电机，轴向磁场电机包括机壳、设置于机壳内的定子铁芯及设置于定子铁芯上的三相绕组，电机冷却结构包括管路结构，管路结构内置于上述机壳，管路结构包括一条或多条冷却管，冷却管用于供冷却工质流过以对三相绕组进行冷却，管路结构盘绕设置于三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处；上述电机冷却结构，将冷却管直接设置于电机定子内部、靠近定子铁芯及三相绕组的位置，对定子铁芯及三相绕组的导热速度更快，在电机运行时，向冷却管内通入循环冷却液，可以将定子铁芯和三相绕组产生的热量快速地导出，增强电机的散热能力，有助于实现高功率电机的小型化。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向磁场电机及其冷却结构
本专利技术涉及轴向磁场电机
，特别涉及一种轴向磁场电机及其冷却结构。
技术介绍
随着新能源汽车市场的发展，对高功率电机的小型化、轻量化提出了更高的要求。现在制约电机实现此目标的主要因素是散热问题，电磁计算得出的电机体积不能满足散热需求，只能扩大体积、增加重量，这就导致了电机的过设计。电机在运行时，内部的铁芯和绕组会产生很多热量，电机的功率越大，产生的热量越多，意味着散热压力也越大。目前，轴向磁场电机的散热水道设计于电机壳体内部，又因为制作工艺原因，铁芯和壳体之间接触面不能完全贴合，实际上只有很少的面积直接接触，大部分面积是使用导热硅脂(或导热胶)填充缝隙。铝合金壳体导热系数为167W/mK，硅钢片导热系数为30W/mK，导热硅脂(或导热胶)导热系数为1～3W/mK。可以看到导热硅脂(或导热胶)的导热系数比铝合金和硅钢片相差1～2个数量级，所以铁芯到壳体之间的整体传热效率不高，热量堆积在电机内部，导致铁芯和绕组温度升高，损耗增加。因此，如何设计一种轴向磁场电机的散热冷却结构，以改善轴向磁场电机的散热性能，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的第一个目的在于提供一种电机冷却结构，以改善轴向磁场电机的散热性能，为高功率电机的小型化提供便利。本专利技术的第二个目的在于提供一种采用上述电机冷却结构的轴向磁场电机。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种电机冷却结构，用于轴向磁场电机，所述轴向磁场电机包括机壳、设置于所述机壳内的定子铁芯以及设置于所述定子铁芯上的三相绕组，所述电机冷却结构包括：内置于所述机壳的管路结构，所述管路结构包括一条或多条冷却管，所述冷却管用于供冷却工质流过以对所述三相绕组进行冷却，所述管路结构盘绕设置于所述三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处。优选地，所述三相绕组采用内圈过桥结构，所述管路结构包括盘绕于所述三相绕组外侧的外层冷却管路以及盘绕于所述三相绕组顶部的顶部冷却管路。优选地，所述外层冷却管路与所述顶部冷却管路由一条所述冷却管构成，所述冷却管从所述三相绕组外侧由底部向顶部呈螺旋上升后呈S形绕过所述定子铁芯的各个齿部。优选地，所述冷却管由导热系数高的材料制成。优选地，所述冷却管由金属或陶瓷制成。优选地，所述冷却管由电阻率高的金属制成。优选地，所述冷却管的横截面为圆形、矩形、椭圆、腰形中的一种。优选地，所述管路结构中的各条所述冷却管的横截面形状相同或不同，所述管路结构中的各条所述冷却管的横截面积相同或不同。优选地，所述冷却管的外壁面和/或内壁面上设置有散热翅片。一种轴向磁场电机，包括如上任意一项所述的电机冷却结构，所述电机冷却结构的冷却管的两端接入所述轴向磁场电机的冷却系统。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电机冷却结构，该电机冷却结构用于轴向磁场电机，轴向磁场电机包括机壳、设置于机壳内的定子铁芯以及设置于定子铁芯上的三相绕组，电机冷却结构包括管路结构，管路结构内置于上述机壳，管路结构包括一条或多条冷却管，冷却管用于供冷却工质流过以对三相绕组进行冷却，管路结构盘绕设置于三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处，管路结构可以与定子铁芯以及三相绕组之间留有一定间隙，或者管路结构可以直接贴合于定子铁芯或三相绕组设置；上述电机冷却结构，将冷却管直接设置于电机定子内部、靠近定子铁芯及三相绕组的位置，相对于现有技术设置于机壳内部的水道，对定子铁芯及三相绕组的导热速度更快，在电机运行时，向冷却管内通入循环冷却液，可以将定子铁芯和三相绕组产生的热量快速地导出，增强电机的散热能力，有助于实现高功率电机的小型化。本专利技术还提供了一种轴向磁场电机，该轴向磁场电机包括如上所述的电机冷却结构，电机冷却结构的冷却管的两端接入轴向磁场电机的冷却系统，由于上述电机冷却结构具有上述技术效果，则采用该电机冷却结构的轴向磁场电机也应具有上述技术效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的电机冷却结构的示意图；图2为本专利技术实施例提供的电机冷却结构的俯视图；图3为图2中的A-A方向的局部示意图；图4为本专利技术实施例提供的电机冷却结构的爆炸图；图5为绕组内圈过桥结构的示意图；图6为三相绕组为内圈过桥结构的定子结构的爆炸图；图7为三相绕组为内圈过桥结构的定子结构的示意图；图8为图7的局部剖视图。图中：1为机壳；2为定子铁芯；3为三相绕组；3a、3b、3c分别为U、V、W相绕组；4为冷却管；401为外层冷却管路；402为顶部冷却管路。具体实施方式本专利技术的核心之一在于提供一种电机冷却结构，该电机冷却结构能够改善轴向磁场电机的散热性能，为高功率电机的小型化提供便利。本专利技术的另一核心在于提供一种基于上述电机冷却结构的轴向磁场电机。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-图4，图1为本专利技术实施例提供的电机冷却结构的示意图，图2为本专利技术实施例提供的电机冷却结构的俯视图，图3为图2中的A-A方向的局部示意图，图4为本专利技术实施例提供的电机冷却结构的爆炸图。本专利技术实施例提供的一种电机冷却结构，该电机冷却结构用于轴向磁场电机，该轴向磁场电机包括机壳1、设置于机壳1内的定子铁芯2以及设置于定子铁芯2上的三相绕组3，电机冷却结构包括管路结构，管路结构内置于上述机壳1，管路结构包括一条或多条冷却管4，冷却管4用于供冷却工质流过以对三相绕组3进行冷却，管路结构盘绕设置于三相绕组3的外侧、内侧以及顶部中的至少一处，管路结构可以与定子铁芯2以及三相绕组3之间留有一定间隙，或者管路结构可以直接贴合于定子铁芯2或三相绕组3设置。与现有技术相比，本专利技术提供的电机冷却结构将冷却管4直接设置于电机定子内部、靠近定子铁芯2及三相绕组3的位置，对定子铁芯2及三相绕组3的导热速度更快，在电机运行时，向冷却管4内通入循环冷却液，可以将定子铁芯2和三相绕组3产生的热量快速地导出，增强电机的散热能力，有助于实现高功率电机的小型化。可以理解的是，管路结构所包括的冷却管4在定子内部的长度越长，其盛放的冷却工质也越多，与定子铁芯2以及三相绕组3的接触面积也就越大，因此在本专利技术实施例中，三相绕组3采用内圈过桥结构，如图5-图7所示，这样能够使三相绕组3的外侧与机壳1之间形成形状规则的空本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机冷却结构，用于轴向磁场电机，所述轴向磁场电机包括机壳、设置于所述机壳内的定子铁芯以及设置于所述定子铁芯上的三相绕组，其特征在于，所述电机冷却结构包括：/n内置于所述机壳的管路结构，所述管路结构包括一条或多条冷却管，所述冷却管用于供冷却工质流过以对所述三相绕组进行冷却，所述管路结构盘绕设置于所述三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机冷却结构，用于轴向磁场电机，所述轴向磁场电机包括机壳、设置于所述机壳内的定子铁芯以及设置于所述定子铁芯上的三相绕组，其特征在于，所述电机冷却结构包括：
内置于所述机壳的管路结构，所述管路结构包括一条或多条冷却管，所述冷却管用于供冷却工质流过以对所述三相绕组进行冷却，所述管路结构盘绕设置于所述三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处。


2.根据权利要求1所述的电机冷却结构，其特征在于，所述三相绕组采用内圈过桥结构，所述管路结构包括盘绕于所述三相绕组外侧的外层冷却管路以及盘绕于所述三相绕组顶部的顶部冷却管路。


3.根据权利要求2所述的电机冷却结构，其特征在于，所述外层冷却管路与所述顶部冷却管路由一条所述冷却管构成，所述冷却管从所述三相绕组外侧由底部向顶部呈螺旋上升后呈S形绕过所述定子铁芯的各个齿部。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的电机冷却结构，其特征在于，所述冷却管由导热...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁峥，黄厚佳，田井呈，夏辰宇，
申请(专利权)人：浙江盘毂动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33