[发明专利]一种盘式电机定子水冷结构及电机

说明书

本发明公开了一种盘式电机定子水冷结构及电机，盘式电机定子水冷结构包括：冷却壳和呈圆盘形的密封盖板，冷却壳包括呈圆盘状的冷却底板和呈圆环状的冷却侧板，冷却底板的外圆面同冷却侧板的内圆面接触，形成定子铁芯安装空间和冷却空间；冷却底板上设有轴承孔，冷却底板上设置呈辐射状分布的多个加强筋，加强筋一个端面同轴承孔接触，加强筋另一个端面同冷却侧板接触，加强筋将冷却空间分为多个扇形的冷却子空间；在靠近轴承孔的加强筋下方开有连通槽；密封盖板的外圆面同冷却壳中冷却侧板内圆面配合，实现对冷却空间的密封。由于将冷却流道的一部分设置在定子铁芯侧，充分利用了电机内部空间，使得电机结构紧凑，同时提升了轴承的冷却效果。

技术领域

本发明属于电机领域，更具体地，涉及一种盘式电机定子水冷结构及电机。

背景技术

盘式电机气隙磁场为轴向分布，定、转子均为圆盘结构，具有较大的半径，转动惯量大，运行平稳，可以方便设计成多盘式结构，容易实现电机转矩和功率的提升。永磁盘式电机结合了永磁电机和盘式电机的特点，具有轴向尺寸短、结构紧凑、转子涡流损耗小、机电时间常数小、功率密度高，广泛应用于运输设备及伺服系统的驱动电机，但是高功率密度的电机体积较小，使得电机的散热比传统电机更困难，这在一定程度上限制了电机的功率密度。盘式永磁电机相对于传统的径向磁通电机，轴向圆周的散热面积有限，仅采用轴向圆周面的液冷效果不佳，而高功率密度、小体积、轻重量是驱动电机发展的趋势，因此开发一种轻型高效紧凑的电机冷却结构显得至关重要。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种盘式电机定子水冷结构及电机，旨在实现盘式电机更好的散热和更轻的冷却结构，进一步提升盘式电机的转矩密度和功率密度。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种盘式电机定子水冷结构，包括：冷却壳和呈圆盘形的密封盖板，冷却壳包括呈圆盘状的冷却底板和呈圆环状的冷却侧板，冷却底板的外圆面同冷却侧板的内圆面接触，形成定子铁芯安装空间和冷却空间；

冷却底板上设有轴承孔，冷却底板上设置呈辐射状分布的多个加强筋，加强筋一个端面同轴承孔接触，加强筋另一个端面同冷却侧板接触，加强筋将冷却空间分为多个扇形的冷却子空间；在靠近轴承孔的加强筋下方开有连通槽；

密封盖板的外圆面同冷却壳中冷却侧板内圆面配合，实现对冷却空间的密封。

优选地，在冷却底板的靠近定子铁芯安装空间侧设有同心布置的第一传热环和第二传热环，第一传热环、第二传热环同第一传热环和第二传热环之间的冷却底板部分用于同定子铁芯接触，实现定子铁芯热量传递。

优选地，在每个加强筋上设置有安装孔，用于将定子铁芯固定到定子水冷结构上。

优选地，在冷却底板上设有沿轴承孔呈辐射状分布的多个Y型分隔条和沿冷却侧板呈辐射状分布的多个条型分隔条，其中，一个Y型分隔条和一个条型分隔条相对布置，使得冷却子空间中水流通道宽度相同。

优选地，沿冷却侧板外圆面设有多个安装凸耳，且安装凸耳与加强筋共线。

优选地，定子水冷结构材料为铝合金。

按照本发明的另一方面，提供了一种基于上述的定子水冷结构的盘式电机，包括：定子及转子，定子包括定子水冷结构和绕有电枢绕组的定子铁芯；定子铁芯安装于定子铁芯安装空间内。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明所提出的技术方案与现有的盘式电机定子水冷壳相比，由于将冷却流道的一部分设置在定子铁芯一侧，充分利用了电机内部空间，使得整个电机结构更加紧凑，同时提升了轴承的冷却效果；

2、本发明所提出的技术方案增设的第一传热环、第二传热环与冷却壳是等温体，通过第一传热环、第二传热环与环形定子铁芯内外圆柱面的接触，对电机定子的冷却效果提升明显；