本發(fā)明涉及磁阻電機領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種定子繞組直接冷卻開關(guān)磁阻電機。

背景技術(shù)：

1、磁阻電機是一種連續(xù)運行的電氣傳動裝置，其結(jié)構(gòu)及工作原理與傳統(tǒng)的交、直流電動機有很大的區(qū)別，它不依靠定、轉(zhuǎn)子繞組電流所產(chǎn)生磁場的相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，而是依靠“磁阻最小原理”產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。

2、常見開關(guān)磁阻電機冷卻方式有風冷、水冷和油冷，風冷電機效果比較差，在高功率密度場合應(yīng)用比較少見，水冷技術(shù)和油冷技術(shù)是目前開關(guān)磁阻電機主流的散熱方式，定子一般采用將冷卻套布置于機殼內(nèi)部，采用軸向式流道、圓周式流道、螺旋式流道等。

3、授權(quán)公告號為cn106992614a的中國專利公開了一種電機定子冷卻結(jié)構(gòu)及電機，該申請在定子支架內(nèi)嵌有兩路冷卻管，一來一回減少了冷卻接頭數(shù)目，但采用的仍是在定子外的機殼內(nèi)部設(shè)計冷卻流道；另外一種定子冷卻技術(shù)，采用向繞組端部噴油冷卻，但此方案對開關(guān)磁阻電機來說冷卻能力有限，授權(quán)公告號為cn106992614a的中國專利公開了旋轉(zhuǎn)電機冷卻裝置，該申請也是采用此種冷卻方案。

4、但此冷卻技術(shù)無法直接冷卻熱源，繞組和定子鐵心產(chǎn)生的熱量需經(jīng)過槽內(nèi)絕緣、定子、水套壁才能傳遞至冷卻介質(zhì)被帶走，尤其是各部件之間的配合公差對傳遞路徑上的熱阻影響較大時，傳遞路徑長，傳熱效率低。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種定子繞組直接冷卻開關(guān)磁阻電機。

2、為解決上述問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。

3、一種定子繞組直接冷卻開關(guān)磁阻電機，包括開關(guān)磁阻電機主體、軸桿、轉(zhuǎn)子、繞組和定子鐵心，所述軸桿、轉(zhuǎn)子、繞組和定子鐵心均設(shè)置在開關(guān)磁阻電機主體的內(nèi)部，所述軸桿的外表面固定套設(shè)有轉(zhuǎn)子，定子鐵心固定設(shè)置在開關(guān)磁阻電機主體的內(nèi)壁，所述定子鐵心上繞設(shè)有繞組，所述轉(zhuǎn)子中心部分活動套設(shè)有轉(zhuǎn)子，所述開關(guān)磁阻電機主體的外表面對稱設(shè)置有冷卻液出口和冷卻液入口，所述開關(guān)磁阻電機主體內(nèi)部開設(shè)有與定子鐵心配合使用的冷卻腔。

4、進一步的，所述開關(guān)磁阻電機主體分為機殼和機蓋兩個部分，冷卻液出口和冷卻液入口設(shè)置在機殼上且與機殼內(nèi)部連通。

5、進一步的，所述機殼內(nèi)壁的中部開設(shè)有與定子鐵心配合使用的徑向槽，且徑向槽為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述徑向槽與冷卻液入口和冷卻液出口相連通。

6、進一步的，所述定子鐵心包括兩片常規(guī)沖片和一片異形沖片，兩片所述常規(guī)沖片之間固定設(shè)置有一片異形沖片，兩片常規(guī)沖片和一片異形沖片內(nèi)部開設(shè)有定子槽，且繞組的一部分設(shè)置在常規(guī)沖片內(nèi)部的定子槽中，兩片常規(guī)沖片與一片異形沖片的定子槽相互連通，異形沖片上的定子槽與定子鐵心的外部連通，常規(guī)沖片的定子槽穿過常規(guī)沖片的內(nèi)壁與其內(nèi)表面連通。

7、進一步的，所述常規(guī)沖片的內(nèi)壁設(shè)置有用于分隔繞組和轉(zhuǎn)子的槽楔，且槽楔與定子槽相匹配。

8、進一步的，所述常規(guī)沖片內(nèi)部定子槽中對稱設(shè)置有一組繞組的一部分，且該組繞組之間留有縫隙，該縫隙為導(dǎo)向流孔。

9、進一步的，所述機殼的內(nèi)壁對稱設(shè)置有一上一下的軸向槽，且位于上方的軸向槽與冷卻液入口相連通，位于下方的軸向槽與冷卻液出口相連通。

10、進一步的，所述機蓋對稱設(shè)置有兩個，每個機蓋與轉(zhuǎn)子和定子鐵心之間留有空腔，且該空腔為冷卻腔。

11、進一步的，所述定子槽共設(shè)置有十八組且圓周等距開設(shè)在定子鐵心中，每個位于異形沖片上的定子槽均與該位置的徑向槽連通。

12、進一步的，所述導(dǎo)向流孔的長度大于定子鐵心內(nèi)部定子槽的長度，且超過定子鐵心內(nèi)部定子槽長度的部分兩側(cè)用于流出冷卻液。

13、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果：

14、本發(fā)明通過設(shè)置的徑向槽、定子槽、軸向槽和冷卻腔，由繞組產(chǎn)生的熱量通過徑向槽經(jīng)介質(zhì)傳遞熱量并將其帶走的冷卻方式，和直接與繞組接觸后將熱量帶走的冷卻方式，兩種冷卻方式相互配合，形成全面冷卻，相比較于現(xiàn)有技術(shù)冷卻效率更高，相等工況下，降低繞組溫度20℃以上。

技術(shù)特征：

1.一種定子繞組直接冷卻開關(guān)磁阻電機，包括開關(guān)磁阻電機主體(1)、軸桿(2)、轉(zhuǎn)子(3)、繞組(4)和定子鐵心(5)，所述軸桿(2)、轉(zhuǎn)子(3)、繞組(4)和定子鐵心(5)均設(shè)置在開關(guān)磁阻電機主體(1)的內(nèi)部，其特征在于：所述軸桿(2)的外表面固定套設(shè)有轉(zhuǎn)子(3)，定子鐵心(5)固定設(shè)置在開關(guān)磁阻電機主體(1)的內(nèi)壁，所述定子鐵心(5)上繞設(shè)有繞組(4)，所述轉(zhuǎn)子(3)中心部分活動套設(shè)有轉(zhuǎn)子(3)，所述開關(guān)磁阻電機主體(1)的外表面對稱設(shè)置有冷卻液出口(7)和冷卻液入口(6)，所述開關(guān)磁阻電機主體(1)內(nèi)部開設(shè)有與定子鐵心(5)配合使用的冷卻腔(13)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述開關(guān)磁阻電機主體(1)分為機殼(11)和機蓋(12)兩個部分，冷卻液出口(7)和冷卻液入口(6)設(shè)置在機殼(11)上且與機殼(11)內(nèi)部連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述機殼(11)內(nèi)壁的中部開設(shè)有與定子鐵心(5)配合使用的徑向槽(14)，且徑向槽(14)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述徑向槽(14)與冷卻液入口(6)和冷卻液出口(7)相連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述定子鐵心(5)包括兩片常規(guī)沖片(51)和一片異形沖片(52)，兩片所述常規(guī)沖片(51)之間固定設(shè)置有一片異形沖片(52)，兩片常規(guī)沖片(51)和一片異形沖片(52)內(nèi)部開設(shè)有定子槽(53)，且繞組(4)的一部分設(shè)置在常規(guī)沖片(51)內(nèi)部的定子槽(53)中，兩片常規(guī)沖片(51)與一片異形沖片(52)的定子槽(53)相互連通，異形沖片(52)上的定子槽(53)與定子鐵心(5)的外部連通，常規(guī)沖片(51)的定子槽(53)穿過常規(guī)沖片(51)的內(nèi)壁與其內(nèi)表面連通。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述常規(guī)沖片(51)的內(nèi)壁設(shè)置有用于分隔繞組(4)和轉(zhuǎn)子(3)的槽楔(54)，且槽楔(54)與定子槽(53)相匹配。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述常規(guī)沖片(51)內(nèi)部定子槽(53)中對稱設(shè)置有一組繞組(4)的一部分，且該組繞組(4)之間留有縫隙，該縫隙為導(dǎo)向流孔(41)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述機殼(11)的內(nèi)壁對稱設(shè)置有一上一下的軸向槽(15)，且位于上方的軸向槽(15)與冷卻液入口(6)相連通，位于下方的軸向槽(15)與冷卻液出口(7)相連通。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述機蓋(12)對稱設(shè)置有兩個，每個機蓋(12)與轉(zhuǎn)子(3)和定子鐵心(5)之間留有空腔，且該空腔為冷卻腔(13)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述定子槽(53)共設(shè)置有十八組且圓周等距開設(shè)在定子鐵心(5)中，每個位于異形沖片(52)上的定子槽(53)均與對應(yīng)的徑向槽(14)連通。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種定子繞組(4)直接冷卻開關(guān)磁阻電機，其特征在于：所述導(dǎo)向流孔(41)的長度大于定子鐵心(5)內(nèi)部定子槽(53)的長度，且超過定子鐵心(5)內(nèi)部定子槽(53)長度的部分兩側(cè)用于流出冷卻液。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種定子繞組直接冷卻開關(guān)磁阻電機，屬于磁阻電機領(lǐng)域，包括，開關(guān)磁阻電機主體、軸桿、轉(zhuǎn)子、繞組和定子鐵心，軸桿、轉(zhuǎn)子、繞組和定子鐵心均設(shè)置在開關(guān)磁阻電機主體的內(nèi)部，定子鐵心固定設(shè)置在開關(guān)磁阻電機主體的內(nèi)壁，定子鐵心上繞設(shè)有繞組，轉(zhuǎn)子中心部分活動套設(shè)有轉(zhuǎn)子，開關(guān)磁阻電機主體內(nèi)部開設(shè)有與定子鐵心配合使用的冷卻腔。本發(fā)明通過設(shè)置的徑向槽、定子槽、軸向槽和冷卻腔，由繞組產(chǎn)生的熱量通過徑向槽經(jīng)介質(zhì)傳遞熱量并將其帶走的冷卻方式，和直接與繞組接觸后將熱量帶走的冷卻方式，兩種冷卻方式相互配合，形成全面冷卻，相比較于現(xiàn)有技術(shù)冷卻效率更高，相等工況下，降低繞組溫度20℃以上。

技術(shù)研發(fā)人員：崔秀朋,吳荒原,趙建培,王明君,陳繼亮,王江輝
受保護的技術(shù)使用者：深藍探索動力科技無錫有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23