一种混合相态的多相容错电机冷却结构制造技术

本发明专利技术提供了一种混合相态的多相容错电机冷却结构。该结构包括：包括：定子单元组成、绕组、隔离齿冷却通道、定子单元和集油环。定子由多个定子单元组成，定子单元由两个定子单元组成组成，定子单元组成与定子单元相互之间轴向插接，绕组分布在每个定子单元中，绕组绕过定子单元的齿，在两个定子单元之间还设置的隔离齿冷却通道与隔离齿连接；两个定子单元之间的插接配合部分为隔离齿，隔离齿冷却通道中的冷却介质通过一端的集油环流向另外一端的集油环，带走了隔离齿与定子单元中的热量。本发明专利技术提出多相容错电机隔离齿冷却结构，增强了电机轴

【技术实现步骤摘要】
一种混合相态的多相容错电机冷却结构


[0001]本专利技术涉及电机冷却技术及设计制造领域，尤其涉及一种混合相态的多相容错电机冷却结构。

技术介绍

[0002]多相容错电机具有高可靠、高冗余能力，在舰船、电动汽车等复杂、严苛工况下有较多使用。多相容错电机故障运行时能够由较少的绕组提供相同的功率，易引起绕组温升过高，继而烧毁电机。本专利技术涉及的一种混合相态的多相容错电机冷却结构设计方法解决了故障运行时绕组周向温升不均匀的问题，提升了电机散热能力，继而能够在相同的空间内增大电机设计功率，提高了系统可靠性。中国专利号为201910906827.1所述的模块化多相交流容错电机从理论层面解决了电机电、磁、热的物理隔离，但是没有解决电机实际故障运行时局部过热的问题，中国专利号为202010218499.9所述的一种磁热隔离型定子结构及电机，提出了隔离齿等结构，增强了不同相绕组间的物理隔离，但是没有充分发挥隔离齿等结构的作用，本专利技术不仅能够实现更强的物理隔离作用，还能够进一步优化电机内的散热结构，更大程度的提升容错电机的容错运行能力。

技术实现思路

[0003]本专利技术的实施例提供了一种混合相态的多相容错电机冷却结构，已实现保障多相容错电机在故障运行时的可靠性，提升电机内部散热能力。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
[0005]一种混合相态的多相容错电机冷却结构，包括：定子单元组成(1)、绕组(2)、隔离齿冷却通道(3)、定子单元(6)和集油环(7)；
[0006]多相容错电机冷却结构中的定子由多个定子单元(6)轴向插槽配合组成，定子单元(6)由两个定子单元组成(1)组成，定子单元组成(1)与定子单元(6)相互之间轴向插接，绕组(2)分布在每个定子单元(6)中，绕组(2)绕过定子单元(6)的齿，在两个定子单元(6)之间还设置有隔离齿冷却通道(3)，隔离齿冷却通道(3)与隔离齿连接；
[0007]两个定子单元(6)之间的插接配合部分为隔离齿，隔离齿冷却通道(3)中通有冷却介质，冷却介质通过一端的集油环(7)流向另外一端的集油环(7)，流动过程中带走了隔离齿与定子单元中的热量。
[0008]优选地，所述定子单元(6)中绕组(2)绕过的齿为非隔离齿，非隔离齿中通有氟利昂，定子单元(6)设置有氟利昂冷却通道，氟利昂冷却通道中流过的氟利昂与冷却油相通。
[0009]优选地，根据六相容错电机的电磁
‑
温度
‑
机械强度综合计算的结果设置隔离齿宽度H
q
和非隔离齿宽度H
N
，H
N
>H
q
，隔离齿与非隔离齿的设计磁密均小于故障过载工况下的定子材料饱和磁密。
[0010]优选地，所述隔离齿冷却通道(3)的宽度由多种故障模式下的绕组最高温度决定，所述绕组最高温度根据多种故障模式下损耗、电机内温度场和隔离齿冷却通道(3)内的散
热系数确定。
[0011]优选地，所述多相容错电机为模块化轴向插接组成的六相电机，正常无故障运行时为6相运行，故障运行时会出现5相、4相、3相运行。
[0012]优选地，所述多相容错电机冷却结构还包括焊盘(8)，由焊盘(8)通过焊接的方式完成定子单元组成(1)和定子单元(6)的加固连接。
[0013]优选地，所述集油环(7)与隔离齿冷却通道(3)通过过盈配合的方式插接组装。
[0014]优选地，所述多相容错电机冷却结构的组装方法包括：
[0015]先将定子单元组成(1)通过轴向插接的方式组成定子单元(6)，并在定子单元(6)中的中空部分填充气液混合态的氟利昂，然后焊接定子单元(6)的端部，拼接定子单元(6)，得到完整定子结构；
[0016]再将绕组(2)穿过定子槽，之后焊接绕组(2)端部，通过预留引出线与电机外部供电单元连接；最后将隔离齿冷却通道(3)插接至定子中，并与集油环(7)过盈配合，完成整个定子
‑
绕组
‑
冷却结构的装配。
[0017]由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例方法克服现有多相容错电机故障运行时局部温升高的问题，进一步提升不同相之间的电、磁、热等物理隔离能力，保障了多相容错电机在故障运行时的可靠性，使电机内部散热能力得到显著提升。
[0018]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例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。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种混合相态的多相容错电机冷却结构中的电机定转子与绕组结构图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的一种图1中定子单元放大图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的一种图1中定子模块化单元组成结构图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的一种冷却油外部散热结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。
[0025]本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在
中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
[0026]本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0027]为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0028]本专利技术实施例提供的一种电机定转子与绕组结构图如图1所示，图1中定子单元放大图如图2所示，图1中定子模块化单元组成结构图如图3所示。如图1、图2、图3所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种混合相态的多相容错电机冷却结构，其特征在于，包括：定子单元组成(1)、绕组(2)、隔离齿冷却通道(3)、定子单元(6)和集油环(7)；多相容错电机冷却结构中的定子由多个定子单元(6)轴向插槽配合组成，定子单元(6)由两个定子单元组成(1)组成，定子单元组成(1)与定子单元(6)相互之间轴向插接，绕组(2)分布在每个定子单元(6)中，绕组(2)绕过定子单元(6)的齿，在两个定子单元(6)之间还设置有隔离齿冷却通道(3)，隔离齿冷却通道(3)与隔离齿连接；两个定子单元(6)之间的插接配合部分为隔离齿，隔离齿冷却通道(3)中通有冷却介质，冷却介质通过一端的集油环(7)流向另外一端的集油环(7)，流动过程中带走了隔离齿与定子单元中的热量。2.根据权利要求1所述的混合相态的多相容错电机冷却结构，其特征在于，所述定子单元(6)中绕组(2)绕过的齿为非隔离齿，非隔离齿中通有氟利昂，定子单元(6)设置有氟利昂冷却通道，氟利昂冷却通道中流过的氟利昂与冷却油相通。3.根据权利要求1所述的混合相态的多相容错电机冷却结构，其特征在于，根据六相容错电机的电磁
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温度
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机械强度综合计算的结果设置隔离齿宽度H
q
和非隔离齿宽度H
N
，H
N
>H
q
，隔离齿与非隔离齿的设计磁密均小于故障过载工况下的定子材料饱和磁密。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟力，吴志刚，汤昊岳，李栋，邸珺，沈稼丰，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：