[实用新型]一种轴向磁场电机及其冷却结构

说明书

本实用新型公开了一种轴向磁场电机及其冷却结构，该电机冷却结构用于轴向磁场电机，轴向磁场电机包括机壳、设置于机壳内的定子铁芯及设置于定子铁芯上的三相绕组，电机冷却结构包括管路结构，管路结构内置于上述机壳，管路结构包括一条或多条冷却管，冷却管用于供冷却工质流过以对三相绕组进行冷却，管路结构盘绕设置于三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处；上述电机冷却结构，将冷却管直接设置于电机定子内部、靠近定子铁芯及三相绕组的位置，对定子铁芯及三相绕组的导热速度更快，在电机运行时，向冷却管内通入循环冷却液，可以将定子铁芯和三相绕组产生的热量快速地导出，增强电机的散热能力，有助于实现高功率电机的小型化。

技术领域

本实用新型涉及轴向磁场电机技术领域，特别涉及一种轴向磁场电机及其冷却结构。

背景技术

随着新能源汽车市场的发展，对高功率电机的小型化、轻量化提出了更高的要求。现在制约电机实现此目标的主要因素是散热问题，电磁计算得出的电机体积不能满足散热需求，只能扩大体积、增加重量，这就导致了电机的过设计。电机在运行时，内部的铁芯和绕组会产生很多热量，电机的功率越大，产生的热量越多，意味着散热压力也越大。

目前，轴向磁场电机的散热水道设计于电机壳体内部，又因为制作工艺原因，铁芯和壳体之间接触面不能完全贴合，实际上只有很少的面积直接接触，大部分面积是使用导热硅脂(或导热胶)填充缝隙。铝合金壳体导热系数为167W/mK，硅钢片导热系数为30W/mK，导热硅脂(或导热胶)导热系数为1～3W/mK。可以看到导热硅脂(或导热胶)的导热系数比铝合金和硅钢片相差1～2个数量级，所以铁芯到壳体之间的整体传热效率不高，热量堆积在电机内部，导致铁芯和绕组温度升高，损耗增加。

因此，如何设计一种轴向磁场电机的散热冷却结构，以改善轴向磁场电机的散热性能，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的第一个目的在于提供一种电机冷却结构，以改善轴向磁场电机的散热性能，为高功率电机的小型化提供便利。

本实用新型的第二个目的在于提供一种采用上述电机冷却结构的轴向磁场电机。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电机冷却结构，用于轴向磁场电机，所述轴向磁场电机包括机壳、设置于所述机壳内的定子铁芯以及设置于所述定子铁芯上的三相绕组，所述电机冷却结构包括：

内置于所述机壳的管路结构，所述管路结构包括一条或多条冷却管，所述冷却管用于供冷却工质流过以对所述三相绕组进行冷却，所述管路结构盘绕设置于所述三相绕组的外侧、内侧以及顶部中的至少一处。

优选地，所述三相绕组采用内圈过桥结构，所述管路结构包括盘绕于所述三相绕组外侧的外层冷却管路以及盘绕于所述三相绕组顶部的顶部冷却管路。

优选地，所述外层冷却管路与所述顶部冷却管路由一条所述冷却管构成，所述冷却管从所述三相绕组外侧由底部向顶部呈螺旋上升后呈S形绕过所述定子铁芯的各个齿部。

优选地，所述冷却管由导热系数高的材料制成。

优选地，所述冷却管由金属或陶瓷制成。

优选地，所述冷却管由电阻率高的金属制成。

优选地，所述冷却管的横截面为圆形、矩形、椭圆、腰形中的一种。

优选地，所述管路结构中的各条所述冷却管的横截面形状相同或不同，所述管路结构中的各条所述冷却管的横截面积相同或不同。

优选地，所述冷却管的外壁面和/或内壁面上设置有散热翅片。

一种轴向磁场电机，包括如上任意一项所述的电机冷却结构，所述电机冷却结构的冷却管的两端接入所述轴向磁场电机的冷却系统。