專利名稱：盤式電機(jī)定子及其散熱方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種盤式電機(jī)，尤指一種盤式電機(jī)定子及其散熱方法。
背景技術(shù)：
雙轉(zhuǎn)子單定子的盤式永磁電機(jī)，是兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤中間夾一個(gè)定子盤，其優(yōu)點(diǎn)是定子無鐵芯，沒有鐵磁損耗，效率很高。但是定子盤緊緊夾在兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤中間，間隙很小，對(duì)流傳熱極不方便，特別是在盤式飛輪電池中，由于抽了真空，完全沒有對(duì)流散熱，所以必須加強(qiáng)定子盤的固體傳熱。如圖I所示，定子盤的中間是電磁作用的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域除了銅導(dǎo)線夕卜，不能放置其他任何導(dǎo)電物質(zhì)。所以定子盤一般都是用環(huán)氧樹脂10作為基體，將銅導(dǎo)線全部封死固定，形成一個(gè)薄盤。由于環(huán)氧樹脂10的熱導(dǎo)率極低，只有O. 2W/(m*K)，所以其傳 熱能力極低。為了提高盤式電機(jī)定子的散熱能力，一般采用往環(huán)氧樹脂中加入氮化鋁等導(dǎo)熱絕緣粉末的辦法，可以提高環(huán)氧樹脂基體的熱導(dǎo)率。但是這個(gè)辦法仍有以下不足之處1、熱導(dǎo)率只能從O. 2ff/(m*K)提高到2 ff/(m*K)左右，仍然不足以把大功率盤式電機(jī)的定子上的熱量散發(fā)出去。2、工藝比較復(fù)雜。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂的粘性很大，浸潤性也不好，再往里面加入大量的導(dǎo)熱絕緣粉末，很難混合均勻。所以有必要繼續(xù)尋找其他的散熱辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種盤式電機(jī)定子及其散熱方法，其具有良好的導(dǎo)熱性和絕緣性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種盤式電機(jī)定子，包括絕緣基體和嵌設(shè)在絕緣基體中的導(dǎo)線，導(dǎo)線繞制成具有內(nèi)圈和外圈的線圈，以陶瓷片作為絕緣基體，導(dǎo)線卡在陶瓷片之間。進(jìn)一步地，陶瓷片插入導(dǎo)線線圈。進(jìn)一步地，導(dǎo)線線圈沿定子的徑向分布。進(jìn)一步地，導(dǎo)線的內(nèi)圈以環(huán)氧樹脂作為絕緣基體。進(jìn)一步地，陶瓷片外端伸出線圈的部分與一端面開槽的圓環(huán)連接。進(jìn)一步地，散熱系統(tǒng)與金屬圓環(huán)連接。一種盤式電機(jī)定子散熱方法，包括以下步驟
定子設(shè)置有若干用以散熱的陶瓷片以及若干用以導(dǎo)電的線圈；
線圈卡在陶瓷片之間；
定子安裝于一機(jī)殼上。進(jìn)一步地，陶瓷片的外邊延伸與一端面開槽的圓環(huán)連接，圓環(huán)與外部散熱系統(tǒng)連接以實(shí)現(xiàn)散熱。進(jìn)一步地，陶瓷片的內(nèi)部邊緣與線圈連接，以導(dǎo)出線圈工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。進(jìn)一步地，線圈沿定子的徑向分布。
本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于本發(fā)明使用導(dǎo)熱陶瓷片取代環(huán)氧樹脂，形成一個(gè)陶瓷定子盤，然后將銅導(dǎo)線卡在陶瓷片上。工藝簡單、方便大批量生產(chǎn)；具有良好的導(dǎo)熱性；定子盤的強(qiáng)度高；具有良好的絕緣性。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中盤式電機(jī)定子的主視剖視圖。圖2為本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式的俯視剖視圖。圖3為本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式的陶瓷片的俯視圖。圖4為本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式的陶瓷片的側(cè)視圖。圖5為本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式的側(cè)視剖視圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖2,本發(fā)明盤式電機(jī)定子的一較佳實(shí)施方式安裝于一電機(jī)的機(jī)殼中。定子包括若干用以散熱的陶瓷片I以及若干用以導(dǎo)電的線圈3。線圈3的內(nèi)圈和外圈分別卡住陶瓷片I的內(nèi)外兩邊。導(dǎo)線線圈3沿定子的徑向分布。導(dǎo)線的內(nèi)圈以環(huán)氧樹脂作為絕緣基體。陶瓷片I的內(nèi)部邊緣與線圈3連接，以導(dǎo)出線圈3工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。陶瓷片I外端伸出線圈3的部分與一端面開槽的圓環(huán)2連接。(圍繞外圈形成一個(gè)圓環(huán))，從而增加散熱面積。一散熱系統(tǒng)能夠與金屬圓環(huán)2連接。散熱系統(tǒng)可以是液體冷卻用的管道，也可以是熱傳導(dǎo)用的金屬件。本發(fā)明盤式電機(jī)定子的另一較佳實(shí)施方式中，陶瓷片I的一面壓裝散熱金屬圓環(huán)2，另一面通過柔性材料連接到電機(jī)的機(jī)殼，用以減少振動(dòng)沖擊。柔性材料為橡膠。本發(fā)明盤式電機(jī)定子的另一較佳實(shí)施方式中，散熱金屬圓環(huán)2具有中空結(jié)構(gòu)，里面充有冷卻介質(zhì)，以增加散熱能力。一種盤式電機(jī)定子散熱方法，包括以下步驟定子設(shè)置有若干用以散熱的陶瓷片I以及若干用以導(dǎo)電的線圈3。根據(jù)定子盤尺寸設(shè)計(jì)好導(dǎo)熱陶瓷片I的外形尺寸；將銅導(dǎo)線在模具上繞制成所需的線圈形狀；用環(huán)氧樹脂固化線圈3的內(nèi)圈；將陶瓷片I由外圈插入線圈3，陶瓷片I的內(nèi)邊卡到環(huán)氧樹脂環(huán)，外邊與金屬圓環(huán)2配合，組裝成定子盤。線圈3外圈箍住陶瓷片I的外邊以增加散熱面積。最后，將定子安裝于一電機(jī)的機(jī)殼上。本發(fā)明使用導(dǎo)熱陶瓷片取代環(huán)氧樹脂，形成一個(gè)陶瓷定子盤，然后將銅導(dǎo)線卡在陶瓷片上。本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式工藝簡單、方便大批量生產(chǎn)。將陶瓷片I裝配成定子盤的工藝非常簡單，比用環(huán)氧樹脂膠結(jié)然后固化要簡單得多，而且陶瓷片可以批量化生產(chǎn),質(zhì)量穩(wěn)定,一致性好。本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式具有良好的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱陶瓷很容易達(dá)到20w/(m*k)的熱導(dǎo)率,甚至200w/(m*k)，環(huán)氧樹脂只有O. 2 w/(m*k)左右的熱導(dǎo)率,加入導(dǎo)熱粉末以后，也只有2w/(m*k)左右的熱導(dǎo)率。所以陶瓷定子盤可以很快將定子盤中的熱量傳遞出來。本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式中定子盤的強(qiáng)度高。陶瓷的強(qiáng)度遠(yuǎn)高于環(huán)氧樹脂。所以陶瓷定子盤的整體強(qiáng)度也比環(huán)氧樹脂定子盤的整體強(qiáng)度高得多。本發(fā)明盤式電機(jī)定子的較佳實(shí)施方式具有良好的絕緣性。由于陶瓷的絕緣性比環(huán)氧樹脂的絕緣性好，本發(fā)明使用導(dǎo)熱陶瓷片形成陶瓷定子盤，具有良好的絕緣性。以上僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作出的等 效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種盤式電機(jī)定子，包括絕緣基體和嵌設(shè)在絕緣基體中的導(dǎo)線，導(dǎo)線繞制成具有內(nèi)圈和外圈的線圈，其特征在于以陶瓷片作為絕緣基體，導(dǎo)線卡在陶瓷片之間。
2.如權(quán)利要求I所述的盤式電機(jī)定子，其特征在于，陶瓷片插入導(dǎo)線線圈。
3.如權(quán)利要求I所述的盤式電機(jī)定子，其特征在于，導(dǎo)線線圈沿定子的徑向分布。
4.如權(quán)利要求I所述的盤式電機(jī)定子，其特征在于，導(dǎo)線的內(nèi)圈以環(huán)氧樹脂作為絕緣基體。
5.如權(quán)利要求I所述的盤式電機(jī)定子，其特征在于，陶瓷片外端伸出線圈的部分與一端面開槽的圓環(huán)連接。
6.如權(quán)利要求5所述的盤式電機(jī)定子，其特征在于，散熱系統(tǒng)與金屬圓環(huán)連接。
7.—種盤式電機(jī)定子散熱方法，包括以下步驟 定子設(shè)置有若干用以散熱的陶瓷片以及若干用以導(dǎo)電的線圈； 線圈卡在陶瓷片之間； 定子安裝于一機(jī)殼上。
8.如權(quán)利要求7所述的盤式電機(jī)定子散熱方法，其特征在于，陶瓷片的外邊延伸與一端面開槽的圓環(huán)連接，圓環(huán)與外部散熱系統(tǒng)連接以實(shí)現(xiàn)散熱。
9.如權(quán)利要求8所述的盤式電機(jī)定子散熱方法，其特征在于，陶瓷片的內(nèi)部邊緣與線圈連接，以導(dǎo)出線圈工作時(shí)產(chǎn)生的熱量。
10.如權(quán)利要求7所述的盤式電機(jī)定子散熱方法，其特征在于，線圈沿定子的徑向分布。
全文摘要
一種盤式電機(jī)定子及其散熱方法，所述定子包括導(dǎo)線線圈，散熱陶瓷片，用于固定導(dǎo)線的絕緣體和與陶瓷片連接的傳熱組件。所述導(dǎo)線線圈的內(nèi)圈嵌在絕緣體中，散熱陶瓷片由外圈插入徑向分布的導(dǎo)線之間。本發(fā)明使用導(dǎo)熱陶瓷片替代部分環(huán)氧樹脂，工藝簡單、方便大批量生產(chǎn)；具有良好的導(dǎo)熱性和絕緣性。
文檔編號(hào)H02K1/12GK102624106SQ20111002966
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者李方, 肖耀軍 申請(qǐng)人:深圳飛能能源有限公司