【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电机冷却，更具体地，涉及具有导热结构的分段式定子铁心、定子及电机。
技术介绍
1、推进系统电气化在交通运输、航空航天等领域作为实现节能减排、降本增效的有效途径，获得了迅速的发展。电机作为电气化的核心部件之一，大时代背景下全产业电气化进程对电机的高效率、高转矩密度、高功率密度等关键技术指标提出了非常严格的要求。高功率密度电机需要承载极高的电磁负荷，会导致电机的损耗密度极高，进一步会在电机内部产生大量热量，使电机内部温度升高，过高的温度不仅会让材料性能退化明显，也会影响电机的使用寿命与可靠运行，甚至可能发生明火等严重安全事故，因此，高功率密度需求对整个电机系统的热管理技术也提出了重大挑战。电机系统热管理的关键在于如何针对电机绕组、定子铁心等有效部分的散热需求做出针对性技术突破，进而达到对电机的高效冷却的目的。
2、目前，高功率密度电机的电流密度常在15a/mm2以上，甚至可以达到20a/mm2以上，这使得风冷、氢冷等传统的自然冷却方式几乎难以匹配高功率密度电机的冷却需求。油冷散热方式相对于自然冷却方式具有更好的冷却效果，具体来说，浸油冷却中的流体动力学与对流换热特性研究仍较少，电机内部复杂的绕组结构致使传热激励不清晰，给传热计算带来较大挑战；如果采用喷油冷却或油套冷却方式，不仅需要增设额外油泵，还会引入较大的搅油损耗，定子隔油套的引入又会对电机电磁性能造成极大影响。
3、水冷等液冷散热技术已较为成熟，并且已实现了一体化集成，在对电机进行冷却的同时，也可对与之配套的逆变器、控制器等进行冷却，此外，
4、为了有效对铁心内部进行冷却，在申请公布号为cn106655563a的专利文件中，公开了一种电机冷却结构及具有该结构的无机壳电机，其通过加在铁心叠片之间的水冷板以及插入槽中心的散热齿，通过水道挡板的作用将冷却水引入水冷板齿部的水道内，该水道挡板如图1所示，其中，i表示水冷板，ii表示水冷板上的散热齿。基于该水道挡板，不仅可以对电机定子齿和绕组进行很好的冷却，还可以省去电机机壳，解决了集中绕组电机绕组绕组以及定子齿冷却困难的问题，但是，该方案中结构较为复杂，散热齿结构与水冷板的焊点连接会导致加工工艺复杂度提升，且槽内散热齿占据了槽面积，缩小了用于放置绕组导线的槽面积，因此降低了电机槽满率，相同电流下，电机铜耗增大，这个在一定程度上抵消了槽内水管所能带来的冷却效果。此外，为了容纳水管，水道挡板需要具备一定的厚度，这会明显增加电机的轴向长度。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了具有导热结构的分段式定子铁心、定子及电机，其目的在于，通过对定子铁心结构的改进，减小铁心叠片及绕组与冷却介质间的热阻，在不降低电机槽满率的情况下提高冷却效果。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种具有导热结构的分段式定子铁心，包括：
3、铁心；铁心包括n段定子铁心叠片；定子铁心叠片包括定子轭部，以及设置于定子轭部内侧的定子齿；
4、冷却套；冷却套包括n个冷却套分段，一一对应地套设于n个定子铁心叠片的外表面；冷却套分段内部设置有冷却介质流道；
5、以及设置于相邻定子铁心叠片之间的导热桥；导热桥包括第一导热轭部和第一导热齿；导热桥上的第一导热齿与定子铁心叠片上的定子齿的数量及轴向截面形状均相同，且一一对应地贴合在一起；导热桥的外径大于定子铁心叠片的外径；
6、其中，n为正整数，且n≥2。
7、进一步地，导热桥的外径大于或等于电机机壳的直径。
8、进一步地，冷却套的轴向两端沿轴向延伸至铁心的轴向两端之外。
9、按照本专利技术的又一个方面，提供了一种具有导热结构的分段式定子铁心，包括：
10、铁心；铁心包括2m段沿轴向分布的定子铁心叠片；定子铁心叠片包括定子轭部，以及设置于定子轭部内侧的定子齿；
11、冷却套；冷却套包括m个沿轴向分布的冷却套分段；冷却套分段，其内部设置有冷却介质流道，其内侧集成有第二导热轭部，以及设置于第二导热轭部内侧的第二导热齿；冷却套分段内的第二导热齿与定子铁心叠片上的定子齿的数量及轴向截面形状均相同，每两个定子铁心叠片嵌在一个冷却套分段内，且位于第二导热齿的两侧，且冷却套分段内的第二导热齿与定子铁心叠片的定子齿一一对应地贴合在一起；
12、其中，m为正整数。
13、进一步地，本专利技术提供的具有导热结构的分段式定子铁心，还包括：设置于相邻冷却套分段之间的导热桥；导热桥包括第一导热轭部和第一导热齿，导热桥上的第一导热齿与定子铁心叠片上的定子齿的数量及轴向截面形状均相同，且一一对应地贴合在一起；导热桥的外径大于定子铁心叠片的外径。
14、进一步地，导热桥的外径大于或等于电机机壳的直径。
15、进一步地，冷却套的轴向两端沿轴向延伸至铁心的轴向两端之外。
16、进一步地，每个冷却套分段及嵌入其内部的两个定子铁心叠片被集成为一个基本结构单元。
17、按照本专利技术的又一个方面，提供了一种定子，包括本专利技术提供的上述具有导热结构的分段式定子铁心，以及设置于具有导热结构的分段式定子铁心之上的绕组。
18、按照本专利技术的又一个方面，提供了一种电机，包括本专利技术提供的上述定子。
19、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
20、(1)本专利技术提供的具有导热结构的分段式定子铁心，其中的定子铁心和套设于铁心上的冷却套均设置为了分段式结构，同时相邻定子铁心间设置有导热桥，导热桥的齿部和轭部分别与定子铁心的齿部及轭部完美贴合，导热桥的引入一方面不会占用定子槽空间，因此不会降低电机槽满率，另一方面有效降低了定子铁心叠片连接处的热阻，并且接触面积更大，从而定子铁心产生的热量可以由导热桥传导至水套中的冷却介质，实现换热，有效缓解了轴向传热困难的问题，也避免了定子铁心轴向中间部位与槽中心绕组温升过高。此外，本专利技术提供的具有导热结构的分段式定子铁心，装配绕组后，绕组也将经过导热桥的齿部之间形成的导热槽，直接与导热桥接触，从而绕组产生的热量也可以经过导热桥有效传导至冷却套。总本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，所述导热桥的外径大于或等于电机机壳的直径。
3.如权利要求1～2所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，所述冷却套的轴向两端沿轴向延伸至所述铁心的轴向两端之外。
4.一种具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，还包括：设置于相邻冷却套分段之间的导热桥；所述导热桥包括第一导热轭部和第一导热齿，所述导热桥上的第一导热齿与所述定子铁心叠片上的定子齿的数量及轴向截面形状均相同，且一一对应地贴合在一起；所述导热桥的外径大于所述定子铁心叠片的外径。
6.如权利要求5所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，所述导热桥的外径大于或等于电机机壳的直径。
7.如权利要求4～6任一项所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，所述冷却套的轴向两端沿轴向延伸至所述铁心的轴向两端之外。
8.如权利要求4～6任一
9.一种定子，其特征在于，包括权利要求1～8任一项所述的具有导热结构的分段式定子铁心，以及设置于所述具有导热结构的分段式定子铁心之上的绕组。
10.一种电机，其特征在于，包括权利要求9所述的定子。
...【技术特征摘要】
1.一种具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，所述导热桥的外径大于或等于电机机壳的直径。
3.如权利要求1～2所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，所述冷却套的轴向两端沿轴向延伸至所述铁心的轴向两端之外。
4.一种具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，包括：
5.如权利要求4所述的具有导热结构的分段式定子铁心，其特征在于，还包括：设置于相邻冷却套分段之间的导热桥；所述导热桥包括第一导热轭部和第一导热齿，所述导热桥上的第一导热齿与所述定子铁心叠片上的定子齿的数量及轴向截面形状均相同，且一一对应地贴合在一起；所述导热桥的外径大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：曲荣海，苗永泽，范兴纲，李大伟，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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