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一種熱管式繞組強化散熱電機的制作方法

文檔序號:12619116閱讀:890來源:國知局
一種熱管式繞組強化散熱電機的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及新能源汽車領(lǐng)域,具體的說,涉及一種利用熱管將電機定子繞組端部產(chǎn)生的熱量傳導至端蓋,再由端蓋傳給水冷機殼進行散熱的電機。



背景技術(shù):

大力發(fā)展新能源汽車,是推動汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、建設(shè)環(huán)境友好型社會的戰(zhàn)略舉措。驅(qū)動電機是新能源汽車的核心部件,其性能對新能源汽車有直接而重要的影響。電機工作溫度直接影響電機效率、可靠性和使用壽命。溫升過高,加速電機絕緣材料老化,縮短使用壽命;電機效率下降,導致發(fā)熱量增加,進一步推高溫升。因此,溫升控制對電機工作的效率、穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。

而在永磁同步電機中,定子端部繞組大約占總繞組的40%左右。端部繞組的銅線之間由于絕緣漆的隔熱作用,其傳熱環(huán)境非常惡劣。通過對永磁同步驅(qū)動電機進行模擬仿真和實驗發(fā)現(xiàn),電機定子繞組存在兩端溫升高,中間溫升低的特點?,F(xiàn)有技術(shù)中,電子定子繞組端部的熱量較難快速導出。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題,本發(fā)明的目的是:提供一種利用熱管將定子繞組端部的熱量快速導出的熱管式繞組強化散熱電機。

為了達到上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:

一種熱管式繞組強化散熱電機,包括兩端蓋和從外向內(nèi)依次設(shè)置的水冷機殼、定子鐵芯、定子繞組、轉(zhuǎn)子及磁鋼,兩端蓋蓋在水冷機殼的兩端;定子繞組的端部、定子鐵芯、水冷機殼之間圍成兩個環(huán)形的容腔;熱管式繞組強化散熱電機還包括兩組熱管,一組熱管對應(yīng)一個容腔;容腔內(nèi)填充電子灌封膠,熱管的一端嵌入端蓋中,另一端伸入容腔并固封在電子灌封膠內(nèi)。

作為一種優(yōu)選,一種熱管式繞組強化散熱電機,還包括兩塊熱管壓管板;端蓋的外側(cè)平面開有管槽,管槽的端部開有通孔,彎折的熱管的一段置入管槽,另一段穿過通孔伸入容腔;熱管壓管板固定在端蓋的外側(cè),將熱管壓緊在管槽中。

作為一種優(yōu)選,熱管的橫截面為圓形,管槽的底部為與熱管形狀相應(yīng)的半圓槽。

作為一種優(yōu)選,熱管置入管槽后,熱管凸出于管槽0-0.5mm。

作為一種優(yōu)選,熱管和端蓋之間涂抹有強化傳熱的導熱硅脂。

作為一種優(yōu)選,伸入容腔的熱管的端部緊貼定子繞組。

作為一種優(yōu)選,熱管為燒結(jié)式銅熱管。

作為一種優(yōu)選,電機為永磁同步電機;水冷機殼和端蓋的材料為鋁合金,實現(xiàn)輕量化的同時提高了傳熱能力。

作為一種優(yōu)選,電子灌封膠為絕緣且傳熱的電子灌封膠,具有高的體積電阻率和導熱系數(shù),以保證一定的絕緣性能和傳熱性能。

作為一種優(yōu)選,每組熱管均包括多根熱管,同組的多根熱管沿著圓周均勻布置。

本發(fā)明的原理是:將定子繞組端部積聚的熱量傳遞到電子灌封膠中,再由電子灌封膠傳遞給熱管,經(jīng)由端蓋傳到水冷機殼,并最終由冷卻水帶走,降低定子繞組端部的溫升。熱管具有強大的傳熱能力,熱阻幾乎為零,可以將定子繞組端部產(chǎn)生的熱迅速導出,實現(xiàn)端部繞組溫升的降低,有利于提高整機的功率密度。

總的說來,本發(fā)明具有如下優(yōu)點:

1.結(jié)構(gòu)簡單,制作方便,僅需對現(xiàn)有的電機進行簡單改造即可,具體的說,僅需對現(xiàn)有電機的端蓋結(jié)構(gòu)進行改造即可。

2.熱管可將定子繞組端部的熱量快速導出,同時熱管與端蓋的緊密連接,降低熱阻,提高熱傳導效率。

3.工藝簡單,不需要對原有制造工藝進行大幅修改,可有效降低電機定子繞組端部的溫升,提高電機的散熱能力,均衡整機的溫度場,有利于提高電機的功率密度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的三維示意圖。

圖2是本發(fā)明的剖視圖。

圖3是端蓋的正視圖。

其中,1為軸及其固定件,2為端蓋,3為電子灌封膠,4為水冷機殼,5為定子鐵芯,6為定子繞組,7為熱管,8為轉(zhuǎn)子及磁鋼,9為軸承,10為熱管壓管板,2-1為管槽,2-2為通孔。

具體實施方式

下面來對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

一種熱管式繞組強化散熱電機,采用現(xiàn)有的永磁同步電機結(jié)構(gòu),包括軸及其固定件、兩個端蓋、水冷機殼、定子鐵芯、定子繞組、轉(zhuǎn)子及磁鋼、軸承、兩組熱管、兩塊熱管壓管板。轉(zhuǎn)子及磁鋼固定在軸及其固定件上,軸及其固定件和端蓋之間裝有軸承,端蓋固定在水冷機殼的兩端,水冷機殼、定子鐵芯、定子繞組、轉(zhuǎn)子及磁鋼從外向內(nèi)依次設(shè)置。

定子鐵芯的長度比定子繞組、水冷機殼短,從而在三者之間圍成了兩個環(huán)形的容腔,在容腔內(nèi)填充電子灌封膠。

端蓋的外側(cè)平面的表面開有多個管槽,各管槽沿著電機的旋轉(zhuǎn)軸線呈圓周均勻分布。管槽的深度略小于熱管的直徑,從而熱管置入管槽后,熱管略高出端蓋的外側(cè)平面,凸出于管槽0-0.5mm。管槽的底部為半圓槽,與熱管形狀相應(yīng),半圓槽之上為矩形槽。管槽的端部開有通孔。

熱管的橫截面為圓形,為燒結(jié)式銅熱管。熱管中部彎折,從而一段位于管槽內(nèi),另一段穿過通孔,端部伸入容腔內(nèi),被電子灌封膠固封且緊貼定子繞組的端部。

熱管壓管板固定在端蓋的外側(cè),將熱管壓緊在管槽中。

水冷機殼和端蓋均采用鋁合金加工而成,端蓋上的管槽為去除材料成型加工而成。首先將電機的定子繞組裝配在定子鐵芯上,再將定子鐵芯裝配進水冷機殼中。讓熱管表面涂抹導熱硅脂,安裝在端蓋的管槽和通孔中,并利用熱管壓管板壓緊固定。把水冷機殼直立,一端開口向上,將電子灌封膠按一定體積灌裝進環(huán)形的容腔,待其流動均勻后,將端蓋安裝進去,熱管插入電子灌封膠中,并靜置24h等待電子灌封膠完全凝固。將轉(zhuǎn)子及磁鋼、軸及其固定件、軸承按一定工藝裝配后,安裝進水冷機殼內(nèi),并翻轉(zhuǎn)水冷機殼。繼續(xù)重復上述操作,灌膠并裝配另一端蓋。待完全凝固后,安裝完剩余零部件,至此裝配完成。工作時,定子繞組端部產(chǎn)生的熱量經(jīng)由熱管傳遞到端蓋,再傳至水冷機殼,最終由冷卻水帶走,有效的降低了端部繞組溫升。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式,但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。

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