專利名稱：永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種電機(jī)的定子改進(jìn)結(jié)構(gòu)，具體是指永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
永磁電機(jī)以永磁體替代勵(lì)磁繞組建立勵(lì)磁磁場。穩(wěn)態(tài)情況下，主極磁場隨著旋轉(zhuǎn)磁場同步轉(zhuǎn)動(dòng)，因此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速亦是同步轉(zhuǎn)速，定子旋轉(zhuǎn)磁場恒與永磁體建立的主極磁場保持相對(duì)靜止，它們之間相互作用并產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)并進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。 目前國內(nèi)的永磁同步電機(jī)的散熱方式基本都采用表面自然冷卻或冷卻液冷卻，其中表面自然冷卻方式一般為增大電機(jī)的散熱表面積，均會(huì)在定子外部套上熱阻小、散熱效果好的招制外殼，而且外殼表面還分布有散熱片，靠電機(jī)外殼表面的熱福射和空氣自然流動(dòng)獲得冷卻，不加裝其他專門的冷卻裝置，電機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量通過鐵芯、繞組、夕卜殼等通道向外散發(fā)，徑向散熱通道過長造成電機(jī)總的熱阻較大，電機(jī)的熱量較難散出，從而導(dǎo)致散熱效果不理想，不過，這種散熱方式具有結(jié)構(gòu)簡單，基本不用維護(hù)，制造成本低、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，表面自然冷卻方式雖然結(jié)構(gòu)簡單、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，但其冷卻效果不好，而且存在由于要增加表面散熱面積而導(dǎo)致外形尺寸増大的缺點(diǎn)；冷卻液冷卻方式一般是在電機(jī)定子的外部套上水冷殼體，殼體上具有螺旋水道或軸向水道，電機(jī)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的熱量通過水道中循環(huán)的冷卻液帶走，水的比熱容較大、散熱能力較好，所以此種方式的散熱效果較好，同時(shí)此種散熱方式也存在內(nèi)部構(gòu)造復(fù)雜、防漏密封要求提高、制造成本増加、環(huán)境適應(yīng)性受到限制等缺點(diǎn)，冷卻效果良好，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不變，環(huán)境適應(yīng)性較差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，解決目前的永磁同步電機(jī)定子散熱的途徑長、總的熱阻較大、散熱效果不好、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問題。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，包括定子本體，定子本體外部呈正六面柱或正八面柱結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部中空形成圓柱形空腔，定子本體由沖壓成型的定子沖片疊壓而成，在所述定子本體的定子齒軛部設(shè)置有多個(gè)通風(fēng)孔，通風(fēng)孔的軸線與定子本體的軸線平行，多個(gè)通風(fēng)孔貫穿定子本體。定子本體整體的外部結(jié)構(gòu)為正六面柱或者正八面柱，為了便于其作為整個(gè)電機(jī)的外殼安裝和放置，采用正六面柱或者正八面柱結(jié)構(gòu)，也可以采用圓柱形等其它結(jié)構(gòu)，其本身可作為電機(jī)的外殼使用，也可與其他殼體進(jìn)行熱套或冷壓裝配，定子本體的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，該空腔為圓柱體，空腔與定子本體同軸。定子本體由定子沖片疊加后形成，定子沖片外形與定子截面相同，定子線圈可采用集中繞組或分布繞組型式，在定子本體的軛部設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔，通風(fēng)孔貫穿整個(gè)定子本體，通風(fēng)孔可以為直線形，其軸線與定子本體的軸線相互平行。當(dāng)定子繞組工作吋，定子繞組的電流方向反復(fù)變化，會(huì)在定子本體上形成方向反復(fù)變化的磁場，該磁場產(chǎn)生渦流損耗及磁滯損耗，產(chǎn)生熱量，此為鐵損；定子線圈因電流傳導(dǎo)產(chǎn)生的熱量，此為銅損。銅損通過線圈與定子的接觸將熱量直接傳遞至定子本體，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，定子本體產(chǎn)生的鐵損也隨之加大，這些熱量由定子本體的通風(fēng)孔排出，相對(duì)于傳統(tǒng)電機(jī)的由定子繞組、定子殼體、電機(jī)客體、散熱片散熱的方式，定子繞組的熱量直接傳遞至定子本體，由定子本體傳遞出去，減少了熱量傳遞的路徑，減小了熱阻，將散熱的能力提高了 2 4倍，而且，通風(fēng)孔占據(jù)了一定的體積，由于不需要另外在定子外部加套殼體，使得電機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊、大大縮小電機(jī)徑向尺寸；其冷卻介質(zhì)是空氣、因此其漏密封要求較冷卻液冷卻結(jié)構(gòu)低、制造成本降低、在使用過程中基本可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。所述通風(fēng)孔的橫截面為任意形狀，其側(cè)壁與定子沖片的距離相等。所述的通風(fēng)孔均勻分布在定子本體的側(cè)壁上。所述通風(fēng)孔橫面積之和為定子本體側(cè)壁橫面積的30% 55%。進(jìn)ー步講，作為通風(fēng)孔的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要控制通風(fēng)孔總橫截面面積與定子本體側(cè)壁橫面積的比例為30 55 :100。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果I本實(shí)用新型永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，相對(duì)于傳統(tǒng)電機(jī)的由定子繞組、定子殼體、電機(jī)殼體、散熱片散熱的方式，定子繞組的熱量直接傳遞至定子本體，由定子本體傳遞出去，減少了熱量傳遞的路徑，減小了熱阻，將散熱的能力提高了 2 4倍，而且，通風(fēng)孔占據(jù)了一定的體積，由于不需要另外在定子外部加套殼體，使得電機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊、大大縮小電機(jī)徑向尺寸；其冷卻介質(zhì)是空氣、因此其漏密封要求較冷卻液冷卻結(jié)構(gòu)低、制造成本降低、在使用過程中基本可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)；2本實(shí)用新型永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，加工エ藝較簡單，成本較低；3本實(shí)用新型永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，組裝方便，エ藝簡單，沒有了外殼和散熱片，重量較輕，整機(jī)成本低廉，適于推廣。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱I-定子本體，2-定子沖片，3-通風(fēng)孔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例如圖I所示，本實(shí)用新型永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，包括定子本體1，定子本體I整體的外部結(jié)構(gòu)為正六面柱，為了便于其作為整個(gè)電機(jī)的外殼安裝和放置，也可以采用正八面柱、圓柱形等其它結(jié)構(gòu)，其本身可作為電機(jī)的外殼使用，也可與其他殼體進(jìn)行熱套或冷壓裝配，定子本體I的內(nèi)部為空腔結(jié)構(gòu)，該空腔為圓柱體，空腔與定子本體I同軸，定子本體由定子沖片2疊加后形成，定子沖片外形與定子截面相同，定子線圈可采用集中繞組或分布繞組型式，在定子本體I的軛部上設(shè)置多個(gè)通風(fēng)孔3，通風(fēng)孔3貫穿整個(gè)定子本體，通風(fēng)孔3為直線形，其軸線與定子本體的軸線相互平行，通風(fēng)孔3橫面積之和為定子本體I側(cè)壁橫面積的30% 55%。 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)上對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，包括定子本體(I)，定子本體(I)外部呈正六面柱或正八面柱結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部中空形成圓柱形空腔，定子本體(I)由沖壓成型的定子沖片(2)疊壓而成，其特征在于在所述定子本體(I)的定子齒軛部設(shè)置有多個(gè)通風(fēng)孔(3)，通風(fēng)孔(3)的軸線與定子本體(I)的軸線平行，多個(gè)通風(fēng)孔(3)貫穿定子本體(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述通風(fēng)孔(3)的橫截面為任意形狀，其側(cè)壁與定子沖片(2)的距離相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的通風(fēng)孔(3)均勻分布在定子本體(I)的側(cè)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任意一項(xiàng)所述的永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述通風(fēng)孔橫面積之和為定子本體(I)側(cè)壁橫面積的30% 55%。
專利摘要本實(shí)用新型公布了永磁同步電機(jī)定子的風(fēng)冷散熱結(jié)構(gòu)，包括定子本體，定子本體外部呈正六面柱或正八面柱結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部中空形成圓柱形空腔，定子本體由沖壓成型的定子沖片疊壓而成，其特征在于在所述定子本體的定子齒軛部設(shè)置有多個(gè)通風(fēng)孔，通風(fēng)孔的軸線與定子本體的軸線平行，多個(gè)通風(fēng)孔貫穿定子本體。本實(shí)用新型由定子本體傳遞出去，減少了熱量傳遞的路徑，減小了熱阻，將散熱的能力提高了2~4倍，通風(fēng)孔占據(jù)了一定的體積，由于不需要另外在定子外部加套殼體，使得電機(jī)結(jié)構(gòu)更加緊湊、大大縮小電機(jī)徑向尺寸；其冷卻介質(zhì)是空氣、因此其漏密封要求較冷卻液冷卻結(jié)構(gòu)低、制造成本降低、在使用過程中基本可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)。
文檔編號(hào)H02K21/02GK202663264SQ20122036249
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者樊成芳, 何勤, 張闖, 周靜 申請(qǐng)人:成都聯(lián)騰動(dòng)力控制技術(shù)有限公司