一种轴向磁场电机及其定子冷却结构和制作方法技术

本发明专利技术提供了一种轴向磁场电机定子及其冷却结构和制造方法，冷却结构包括定子机壳，定子机壳包括沿轴向拼接的上金属板、中间隔板和下金属板，定子机壳上设置有若干个周向间隔设置的铁芯安装孔，每个铁芯安装孔依次贯穿上金属板、中间隔板和下金属板；无轭铁芯安装在铁芯安装孔内并使两端暴露在定子机壳两侧；线圈套设在无轭铁芯上，无轭铁芯暴露在定子机壳两侧的两端上均套设有线圈；上金属板与中间隔板拼接的面上设置有上流道，下金属板与中间隔板拼接的面上设置有下流道，中间隔板上设置有连通上流道和下流道的中间孔；不占用线圈圆周空间，提高线圈槽满率，同时降低成型难度，实现可制造性。可制造性。可制造性。

【技术实现步骤摘要】
一种轴向磁场电机及其定子冷却结构和制作方法


[0001]本专利技术涉及定子冷却领域，尤其涉及一种无轭铁芯的轴向磁场电机及其定子冷却结构和制作方法。

技术介绍

[0002]轴向磁场电机又称盘式电机，具有体积小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业等领域。电机包括机壳、定子和转子，定子和转子布置于机壳内部。电机在运行过程中，定子内部会产生热量，出于安全以及电机工作效率的原因，需要排出热量。
[0003]目前是利用冷却流体通过定子，来排出热量，但由于空间及绝缘的问题，一些非绝缘冷却流体只能通过设计好的冷却路径通过定子，例如CN216056503U公开的一种易于散热的盘式电机定子，其利用在铁芯绕组之间，以及铁芯绕组的径向内外侧设置冷却路径，冷却路径包括内环流通道、外环流通道和水冷通道，冷却流体通过各水冷通道依次的在内环流通和外环流通之间来回流动，虽然能够实现冷却效果，但存在以下缺陷：
[0004]第一，铁芯产生的热量需要通过线圈传递给冷却流体，即铁芯距离冷却路径较远，使得铁芯内部散热不良。
[0005]第二，冷却路径占用线圈圆周空间，降低了槽内绕组的占用率。
[0006]第三，每个线圈被水冷通道隔开，不利于线圈连接形成绕组。
[0007]第四，冷却路径包括内环流通道、外环流通道和水冷通道，可见冷却路径复杂，铸造难度较大。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种直接包裹铁芯，且不占用线圈圆周空间，提高线圈槽满率的轴向磁场电机及其定子冷却结构和制作方法，同时降低成型难度，实现可制造性。依据本专利技术的一个目的，本专利技术提供了一种轴向磁场电机定子冷却结构，包括：
[0009]一定子机壳，所述定子机壳包括沿轴向拼接的上金属板、中间隔板和下金属板，所述定子机壳上设置有若干个周向间隔设置的铁芯安装孔，每个所述铁芯安装孔依次贯穿所述上金属板、所述中间隔板和所述下金属板；
[0010]若干个无轭铁芯，所述无轭铁芯安装在所述铁芯安装孔内并使两端暴露在所述定子机壳两侧；
[0011]若干个线圈，所述线圈套设在所述无轭铁芯上，所述无轭铁芯暴露在所述定子机壳两侧的两端上均套设有线圈；
[0012]所述上金属板与所述中间隔板拼接的面上设置有上流道，所述下金属板与所述中间隔板拼接的面上设置有下流道，所述中间隔板上设置有连通所述上流道和所述下流道的中间孔；
[0013]所述上流道包括上主流道、第一上分流道和第二上分流道，所述上主流道与第一
上分流道连通，所述第二上分流道独立设置，所述第一上分流道和第二上分流道环绕所述无轭铁芯布置并在所述无轭铁芯内侧形成流道缺口；
[0014]所述下流道包括下主流道、第一下分流道和第二下分流道，所述下主流道与第一下分流道连通，所述第二下分流道独立设置，所述第一下分流道和第二下分流道环绕所述无轭铁芯布置并在所述无轭铁芯内侧形成流道缺口；
[0015]所述中间隔板上设置有中间孔，所述中间孔布置在所述流道缺口两侧，所述第一上分流道和第二下分流道通过中间孔连通，所述第二上分流道和第一下分流道通过中间孔连通，所述第二上分流道和第二下分流道通过中间孔连通。
[0016]作为优选的实施例，所述第二上分流道包括彼此独立的多个，所述第一上分流道包括彼此独立的多个。
[0017]作为优选的实施例，所述第一上分流道、所述第二下分流道、所述第二上分流道、所述第一下分流道依次连通。
[0018]作为优选的实施例，所述流道缺口上设置有断流缝。
[0019]作为优选的实施例，依次相连通的所述第一上分流道、所述第二下分流道、所述第二上分流道、所述第一下分流道在周向方向上依次部分错开并延伸。
[0020]作为优选的实施例，所述第一上分流道包括第一进水支路、第一铁芯外圈上支路和第一铁芯间上支路，所述第一进水支路连接所述上主流道和所述第一铁芯外圈上支路之间，所述第一铁芯外圈上支路连接两个所述第一铁芯间上支路，第一铁芯间上支路设置于相邻的两个所述无轭铁芯之间；
[0021]所述第二上分流道包括第二铁芯外圈上支路和第二铁芯间上支路，所述第二铁芯外圈上支路连接三个所述第二铁芯间上支路，所述第二铁芯间上支路设置于相邻的两个所述无轭铁芯之间；
[0022]所述第一下分流道包括第一出水支路、第一铁芯外圈下支路和第一铁芯间下支路，所述第一出水支路连接所述下主流道和所述第一铁芯外圈下支路，所述第一出水支路连接所述第一铁芯外圈下支路中心，所述第一铁芯外圈下支路连接四个所述第一铁芯间下支路，所述第一铁芯间下支路设置于相邻的两个所述无轭铁芯之间；
[0023]所述第二下分流道包括第二铁芯外圈下支路和第二铁芯间下支路，所述第二铁芯外圈下支路连接两个所述第二铁芯间下支路，所述第二铁芯间下支路设置于相邻的两个所述无轭铁芯之间。
[0024]作为优选的实施例，所述第一进水支路和所述第一出水支路的数量分别为两个，并且两个所述第一进水支路的中心连线与两个所述第一出水支路的中心连线相垂直。
[0025]作为优选的实施例，所述上主流道包括进水口和进水环路，所述进水环路围绕在所述无轭铁芯的外侧，所述进水口连接所述进水环路和所述上金属板的外侧壁，所述第一上分流道连接进水环路；
[0026]所述下主流道包括出水口和出水环路，所述出水环路围绕在所述无轭铁芯的外侧，所述出水口连接所述出水环路和下金属板的外侧壁，所述第一下分流道连接出水环路。
[0027]依据本专利技术的另一个目的，本专利技术还提供了一种轴向磁场电机，所述轴向磁场电机包括上述实施例的轴向磁场电机定子冷却结构，所述轴向磁场电机还包括两转子，两所述转子气隙地保持于所述无轭铁芯的轴向两侧。
[0028]依据本专利技术的另一个目的，本专利技术还提供了一种轴向磁场电机定子冷却结构的制造方法，包括以下步骤：
[0029]a、提供一定子机壳，所述定子机壳上设置有若干个周向间隔设置的铁芯安装孔，所述定子机壳包括上金属板、中间隔板和下金属板，所述铁芯安装孔依次贯穿所述上金属板、中间隔板和所述下金属板，所述上金属板具有上拼接部，所述上拼接部上设置有上流道，所述下金属板具有下拼接部，所述下拼接部上设置有下流道，所述中间隔板上设置有若干个中间孔；
[0030]b、将所述中间隔板拼接于所述上拼接部和所述下拼接部之间，以使所述中间孔连通所述上流道和所述下流道；
[0031]c、在所述铁芯安装孔内插入无轭铁芯；
[0032]d、在所述无轭铁芯的轴向两侧套设线圈，并使所述线圈保持于所述定子机壳的轴向两侧。
[0033]与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：
[0034]所述定子机壳保持于所述无轭铁芯的中段，而套设于所述无轭铁芯的两个所述线圈保持在所述定子机壳的轴向两侧，这样能够使设置在所述定子机壳内的所述上流道和所述下流道，同时与所述无轭铁芯和所述线圈进行接触换热，有效提升冷却效果。
[0035]由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向磁场电机定子冷却结构(100)，其特征在于，包括：一定子机壳(110)，所述定子机壳(110)包括沿轴向拼接的上金属板(111)、中间隔板(112)和下金属板(113)，所述定子机壳(110)上设置有若干个周向间隔设置的铁芯安装孔(110a)，每个所述铁芯安装孔依次贯穿所述上金属板(111)、所述中间隔板(112)和所述下金属板(113)；若干个无轭铁芯(120)，所述无轭铁芯(120)安装在所述铁芯安装孔(110a)内并使两端暴露在所述定子机壳(110)两侧；若干个线圈(130)，所述线圈(130)套设在所述无轭铁芯(120)上，所述无轭铁芯暴露在所述定子机壳(110)两侧的两端上均套设有线圈(130)；所述上金属板(111)与所述中间隔板(112)拼接的面上设置有上流道(111a)，所述下金属板(113)与所述中间隔板(112)拼接的面上设置有下流道(113a)，所述中间隔板(112)上设置有连通所述上流道(111a)和所述下流道(113a)的中间孔(112a)；所述上流道(111a)包括上主流道(111a1)、第一上分流道(111a4)和第二上分流道(111a5)，所述上主流道(111a1)与第一上分流道(111a4)连通，所述第二上分流道(111a5)独立设置，所述第一上分流道(111a4)和第二上分流道(111a5)环绕所述无轭铁芯(120)布置并在所述无轭铁芯(120)内侧形成流道缺口(1110a)；所述下流道(113a)包括下主流道(113a1)、第一下分流道(113a4)和第二下分流道(113a5)，所述下主流道(113a1)与第一下分流道(113a4)连通，所述第二下分流道(113a5)独立设置，所述第一下分流道(113a4)和第二下分流道(113a5)环绕所述无轭铁芯(120)布置并在所述无轭铁芯(120)内侧形成流道缺口(1110a)；所述中间隔板(112)上设置有中间孔(112a)，所述中间孔(112a)布置在所述流道缺口(1110a)两侧，所述第一上分流道(111a4)和第二下分流道(113a5)通过中间孔(112a)连通，所述第二上分流道(111a5)和第一下分流道(113a4)通过中间孔(112a)连通，所述第二上分流道(111a5)和第二下分流道(113a5)通过中间孔(112a)连通。2.如权利要求1所述的轴向磁场电机定子冷却结构(100)，其特征在于，所述第二上分流道(111a5)包括彼此独立的多个，所述第一上分流道(111a4)包括彼此独立的多个。3.如权利要求1所述的轴向磁场电机定子冷却结构(100)，其特征在于，所述第一上分流道(111a4)、所述第二下分流道(113a5)、所述第二上分流道(111a5)、所述第一下分流道(113a4)依次连通。4.如权利要求1所述的轴向磁场电机定子冷却结构(100)，其特征在于，所述流道缺口(1110a)上设置有断流缝(1110a1)。5.如权利要求3所述的轴向磁场电机定子冷却结构(100)，其特征在于，依次相连通的所述第一上分流道(111a4)、所述第二下分流道(113a5)、所述第二上分流道(111a5)、所述第一下分流道(113a4)在周向方向上依次部分错开并延伸。6.如权利要求1所述的轴向磁场电机定子冷却结构(100)，其特征在于，所述第一上分流道(111a4)包括第一进水支路(111a41)、第一铁芯外圈上支路(111a42)和第一铁芯间上支路(111a43)，所述第一进水支路(111a41)连接所述上主流道(111a1)和所述第一铁芯外圈上支路(111a42)之间，所述第一铁芯外圈上支路(111a42)连接两个所述第一铁芯间上支路(111a43)，第一铁芯间上支路(111a43)设置于相邻的两个所

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，何俊明，杨晨，章小林，王一奇，朱敏，陈文杰，
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：