旋转电机制造技术

本发明专利技术可以提供一种具备紧凑型水冷结构的旋转电机，通过使定子线圈中产生的热损失有效地向冷却水路散热，抑制定子线圈的温度上升，在容许温度内实现更大的通电，从而提高额定输出。旋转电机的特征为，具备：大致圆筒形的转子，被旋转自如地支撑；定子；托架，支撑定子；及水冷结构，托架具有冷却水路，同时具有隔着绝缘体紧贴定子线圈的部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如像EV马达那样的旋转电机，尤其涉及定子线圈的冷却。
技术介绍
旋转电机由于负载电流的通电所产生的热损失而定子线圈的温度上升。为了得到 更大的输出，必须增大负载电流，定子线圈的温度则更加上升。大多数情况下，由于旋转电 机的额定输出被限制在定子线圈的温度没有达到耐热界限温度的范围内，因此定子线圈的 冷却方法是提高旋转电机的输出的不可欠缺的重要技术。在具备被旋转自如地支撑的大致圆筒形的转子、定子、支撑所述部件的托架和水 冷结构的现有的旋转电机中，存在框架上具备冷却水路的例子(例如参照专利文献1 )。图14是具备现有的水冷结构的旋转电机的结构例。在图中，所述旋转电机具有大致圆筒形的转子7，被旋转自如地支撑；定子铁心 2 ;定子线圈3，被安装在定子铁心上；负载侧托架4a和负载相反侧托架4b，支撑所述部件; 及框架1。在框架上设置有冷却水路12。定子线圈产生的损失的热量经过绝缘子、定子铁心、 框架，通过冷却水向外部散热。为了提高到达框架的导热性，在定子线圈的负载侧线圈末端3a、负载相反侧线圈 末端3b与框架之间填充有高导热绝缘体10a、10b。通过高导热绝缘体，可以使定子线圈产生的热量更直接地向框架散热，能够增大 旋转电机的额定输出。在现有的旋转电机中，也存在使被安装在定子铁心上的定子线圈所产生的热直接 向负载侧托架散热从而使冷却效果提高的旋转电机(例如参照专利文献2)。图15是现有的另一种旋转电机的轴向剖视图。在图中，将由安装在定子铁心22上的板状导体形成的定子线圈21的负载侧线圈 末端21e的内周面与外周面分别形成在一个圆筒面上，同时将端面形成在一个平面上，使 负载侧线圈末端21e隔着绝缘体24紧贴负载侧托架25的沟部25e。由此，使定子线圈产生 的热量直接向负载侧托架散热，并从负载侧托架向外部装置散热。定子线圈的线圈末端与框架相比更容易向负载侧托架紧贴，与图14所示的隔着 高导热绝缘体相比，散热效果大。到达负载侧托架的热量向安装有负载侧托架的外部装置 散热。如此，现有的旋转电机设法使安装在定子铁心上的定子线圈所产生的热损失更有 效地向外部散热。专利文献1 :日本国特开2002 — 191149号公报(第6页，图1)专利文献2 :日本国特开2006 - 050853号公报(第7页、图2)
技术实现思路
为了改善定子线圈产生的热量经过绝缘子、定子铁心、框架通过冷却水向外部散 热的不好的散热性，专利文献1表示的现有的旋转电机并用以下效果，即使用高导热绝缘 体，使定子线圈产生的热量更直接地向框架散热。然而，高导热绝缘体虽然比通常绝缘体的 导热性优良，但是如果与托架等的材料即金属相比较，导热性却明显不如金属，散热效果的 改善也较小。专利文献2表示的现有的另一个旋转电机，由于使定子线圈的线圈末端向负载侧 托架紧贴，所以，虽然在到达负载侧托架之前的散热效果较大，但是由于不具有水冷结构， 因此在从负载侧托架向旋转电机外部散热方面存在局限。本专利技术是鉴于这样的问题而进行的，目的在于提供一种具备紧凑型水冷结构的旋 转电机，通过使定子线圈中产生的热损失有效地向冷却水路散热，抑制定子线圈的温度上 升，在容许温度内实现更大的通电，从而提高额定输出。为了解决上述问题，本专利技术如以下构成。技术方案1所述的专利技术是一种旋转电机，具备大致圆筒形的转子，被旋转自如地 支撑；定子；托架，支撑定子；及水冷结构，其特征为，托架具有冷却水路，同时具有隔着绝 缘体紧贴定子线圈的部分。而且，技术方案2所述的专利技术为，根据技术方案1所述的旋转电机，其特征为，托架 的冷却水路在马达外部侧具有开口部分，在马达内部侧不具有开口部分。而且，技术方案3所述的专利技术为，根据技术方案1所述的旋转电机，其特征为，定子 线圈是外形状被加压成形的空芯线圈安装在定子铁心的槽部。而且，技术方案4所述的专利技术为，根据技术方案1所述的旋转电机，其特征为，定子 线圈被以分布绕组安装在定子铁心的槽部，具有外形状被加压成形的线圈末端部。而且，技术方案5所述的专利技术为，根据技术方案1所述的旋转电机，其特征为，介于 定子线圈与托架之间的绝缘体为环状成形品，安装在定子线圈的线圈末端部与托架之间。而且，技术方案6所述的专利技术为，根据技术方案1所述的旋转电机，其特征为，介于 定子线圈与托架之间的绝缘体是进行托架表面处理的陶瓷保护膜。根据技术方案1所述的专利技术，可提供一种具备紧凑型水冷结构的旋转电机，由于 托架具有冷却水路，同时具有隔着绝缘体紧贴定子线圈的部分，因此通过使定子线圈中产 生的热损失有效地向冷却水路散热，抑制定子线圈的温度上升，在容许温度内实现更大的 通电，从而提高额定输出。而且，根据技术方案2所述的专利技术，由于托架的冷却水路在马达内部侧不具有开 口部分，因此冷却水不会浸溃托架的旋转电机内部侧，不会使定子线圈周围的绝缘降低。根据技术方案3所述的专利技术，由于定子线圈是外形状被加压成形的空芯线圈安装 在定子铁心的槽部，因此容易使定子线圈的线圈末端部分紧贴于托架，容易使定子线圈产 生的热量向托架散热。而且，根据技术方案4所述的专利技术，由于定子线圈被以分布绕组安装在定子铁心 的槽部，具有外形状被加压成形的线圈末端部，因此容易使定子线圈的线圈末端部分紧贴 于托架，容易使定子线圈产生的热量向托架散热。而且，根据技术方案5所述的专利技术，由于介于定子线圈与托架之间的绝缘体为环 状成形品，因此可以廉价制作。而且，根据技术方案6所述的专利技术，由于介于定子线圈与托架之间的绝缘体是进 行托架表面处理的陶瓷保护膜，因此是高绝缘电阻与高导热性兼备的材质，在确保绝缘的 同时，容易使定子线圈产生的热量向托架散热。附图说明图1是表示本专利技术的第1实施例的旋转电机的轴向剖视图。图2是所述马达的径向剖视图。图3是负载侧托架形状的说明图。图4是定子线圈安装前的说明图。图5是定子线圈的绝缘结构的说明图。图6是定子线圈安装后的说明图。图7是框架的安装状态的说明图。图8是加压成形定子线圈的外形状的作业说明图。图9是从周向观察的定子线圈外形状的加压成形说明图。图10是表示本实施例的效果的对比图。图11是表示本专利技术的第2实施例的旋转电机的轴向剖视图。图12是所述旋转电机的径向剖视图。图13是表示负载侧线圈末端部的加压成形方法的说明图。图14是具备现有的水冷结构的旋转电机的结构例。图15是现有的另一种旋转电机的轴向剖视图。符号说明1 —框架；2 —定子铁心；3 —定子线圈；3a —负载侧线圈末端；3b —负载相反侧 线圈末端；4a —负载侧托架；4b —负载相反侧托架；5a —负载侧轴承；5b_负载相反侧轴 承；6_旋转轴；7-转子；10a —高导热绝缘体；10b —高导热绝缘体；12 —冷却水路；21 — 定子线圈；21e —负载侧线圈末端；22 —定子铁心；24 —绝缘体；25 —负载侧托架；25e — 负载侧托架的沟部；26 —负载相反侧托架；27 —永久磁铁；28 —转子铁心；29 —旋转轴； 31 一转子；32 —永久磁铁；33 —转子铁心；34 —旋转轴；35 —负载侧侧板；36 —负载相反 侧侧板；37 —负载侧轴承；38 —负载相反侧轴承；41 一编码器部；42 —接线部；43 —负载 侧托架；43a —导入管；43b —导出管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：野中刚，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：