[实用新型]一种电机定子结构

说明书

本实用新型涉及一种电机定子结构，属于电气制造技术领域。它解决了现有技术中电气元件灌胶所需用量大，成本高的问题。本电机定子结构在所述壳体、铁芯和/或绕组之间的大尺寸缝隙中设有大粒径固体颗粒，所述壳体、铁芯、绕组和/或大粒径固体颗粒之间的小尺寸缝隙中填充有胶体层，所述胶体层由液态的胶体凝固而成，所述胶体包括粘结剂和导热绝缘粉末，所述大粒径固体颗粒粒径大于所述导热绝缘粉末粒径。本电机定子结构通过在胶体内设有固体大粒径固体颗粒，可降低胶体用量，固体大粒径固体颗粒成本相对胶体更低，而导热绝缘性能高于胶体，且大粒径固体颗粒的加入可提升胶体韧性，同时实现了降低成本，提高胶体韧性，提升导热效果的作用。

技术领域

本实用新型属于电气制造领域，涉及一种电机定子结构，特别是一种胶体灌封的电机定子结构。

背景技术

随着新能源市场的发展，对新能源动力系统的要求也越来越高，其中高功率电机的小型化、轻量化占有重要的地位。电机的小型化意味着功率密度的增高，单位体积的发热量也越来越高，这就对电机的散热系统提出了更高的要求。现有电机产品的结构一般包括转子、定子和壳体组成，更为常见的是定子与壳体固定安装构成电机的一部分。其中在盘式电机中壳体、铁芯和绕组的结构示意图如下所示，其中壳体上设置有铁芯的安装位，铁芯固定安装在壳体上，绕组则缠绕在铁芯上并置于壳体内。

定子线圈是电机的主要发热部件，工作时线圈承载的电压高，电流大，并且线圈工作在高频变化的磁场之中，其相应的冷却结构设计难度很大。通过导热胶体灌封是目前实现定子线圈冷却的一种可行方案。

受限于工艺水平，目前绕组绕制成型后其空间结构上存在较大的偏差，在盘式电机中表现为环形绕组的环形内侧与外侧是不规则的，为此在设计壳体时，其绕组容纳腔体要足够的大，来保障绕组可正常安装在壳体内，而不至出现绕组的磕碰、挤压从而损坏绕组上的绝缘漆包结构。实际上还需要设计一定的安全距离，避免线圈与壳体直接接触，导致后期电机存在漏电的风险。为此线圈与壳体之间存在明显的，较大的缝隙。以上为以盘式电机距离，但实际上在径向电机中也存在类似的情况。

在生产高品质电机时，例如应用于新能源汽车上的电机时，需要通过胶体填充，即灌胶工艺，通过灌胶，能够使胶体填充满壳体与绕组之间的间隙。胶体能很好的实现绕组的固定、绝缘与导热。所谓胶体填充，是指使用特制的灌封胶填满定子空腔，固化。提高胶体灌封能强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。灌封胶体一般是由胶水和导热填料混合而成，胶水起粘结作用，而导热填料用于提高整个灌封胶的导热性。目前较为常规的胶水选择有环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等，常用的导热绝缘填料有氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等；其中，尤以微米级氧化铝、硅微粉为主体，纳米氧化铝，氮化物做为高导热领域的填充粉体；而氧化锌大多做为导热膏（导热硅脂）填料用。

灌封后胶体凝固物成为连接线圈与电机壳体的桥梁，能够将线圈产生的热量传递到电机壳体上，从而通过壳体上的散热结构，但是当设计较大尺寸的盘式电机时，类如盘式电机的直径大于30cm时，需要灌入超乎想象的胶体才能将这些缝隙填满。通过计算分析可以得出，空隙是与壳体内容量呈正比的，而壳体内容量实际上是Πr²h，其中h又与R相关，因此灌胶量是与R³成正比。而过多的胶水会使电机的重量骤增，同时灌胶用的胶水也是昂贵的，这将增大电机的成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种新型的电机定子结构。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种电机定子结构，包括定子壳体、铁芯、绕组，所述定子壳体设置有一容置空间，所述铁芯、绕组安装在所述容置空间内，其特征在于，所述壳体、铁芯和/或绕组之间的大尺寸缝隙中设有大粒径固体颗粒，所述壳体、铁芯、绕组和/或大粒径固体颗粒之间的小尺寸缝隙中填充有胶体层，所述胶体层由液态的胶体凝固而成，所述胶体为灌封胶。