[发明专利]电机冷却结构、电机、压缩机

说明书

本发明提供一种电机冷却结构、电机、压缩机，其中的电机冷却结构包括定子铁芯、冷却水套、外壳，所述冷却水套套装于所述定子铁芯的外周侧，所述外壳套装于所述冷却水套的外周侧，所述定子铁芯上绕设有定子绕组，还包括热管，所述热管的一端与所述定子铁芯接触连接，所述热管的另一端至少部分地与所述冷却水套接触连接。根据本发明，通过高导热的所述热管将所述定子绕组产生的热量直接导入所述冷却水套，并经由所述冷却水套中的冷却液将热量高效带走，有效降低热阻，从而大幅降低了发热量较大的定子绕组的温度，减少了定子绕组对转子组件的烘烤，减低转子温度。

技术领域

本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种电机冷却结构、电机、压缩机。

背景技术

离心式空压机是新能源燃料电池汽车发动机辅助系统空气供应模块中的关键部件之一，其功能是为燃料电池系统电堆在不同工况工作时，提供满足电堆流量、压力、温度和湿度要求的空气，其性能直接影响着燃料电池的效率、动态性能、噪声等关键性能指标。

随着气体动力学、材料科学等一系列基础学科的进步和制造工艺的提高，超高速气悬浮空压机转数可达100000rpm以上。运行时，电机定子、转子及气悬浮轴承均会产生大量的热，如果这些热量不能被及时带出，长期高温工况下运行，容易导致空气轴承涂层失效、电机消磁等严重损害，甚至整机炸裂，因此超高速离心式空压机的冷却系统非常重要。

针对空压机散热的技术问题，目前常见的技术手段主要分为液体冷却和气体冷却两种。例如现有技术中公开了一种燃料电池空气压缩机用高速电机冷却机构，该结构与常见的空压机冷却结构相比，增加了风冷叶轮组件，风冷叶轮与转子同轴，安装在左侧壳体和止推轴承座之间，通过增设主动风冷散热机构，增大电机腔内的气流扰动，实现了对电机转子的降温，有利于改善整体冷却效果。

虽然上述技术方案增强了空气冷却的散热效果，但该结构存在以下三个缺点：

1、该结构使用于单级压缩机，不适用于压比更高的双级压缩机；

2、在转子上增设风冷叶轮，增加风阻，降低压缩机能效；

3、定子绕组与定子铁芯间有间隙，向冷却水套传热热阻大，大量的热量通过空气对流带走，但空气对流冷却的散热效率低，使得定子温升较高，同时，这部分热量烘烤转子，使转子温度升高。

发明内容

因此，本发明提供一种电机冷却结构、电机、压缩机，能够克服相关技术中定子绕组及定子铁芯的热量向冷却水套传递热阻大、定转子温升较高的不足。

为了解决上述问题，本发明提供一种电机冷却结构，包括定子铁芯、冷却水套、外壳，所述冷却水套套装于所述定子铁芯的外周侧，所述外壳套装于所述冷却水套的外周侧，所述定子铁芯上绕设有定子绕组，还包括热管，所述热管的一端与所述定子铁芯接触连接，所述热管的另一端至少部分地与所述冷却水套接触连接。

优选地，所述冷却水套内具有冷却流道，所述热管的所述另一端伸入所述冷却流道内。

优选地，所述定子铁芯具有多个定子齿，相邻的两个定子齿之间形成定子槽，所述定子绕组部分处于所述定子槽内，所述定子槽的槽口处设有挡板，所述热管的所述一端处于所述挡板与所述定子绕组之间。

优选地，所述挡板的端部具有凹槽，所述热管的所述一端插装于所述凹槽内。

优选地，所述热管的所述一端和/或所述另一端上涂设有导热界面材料。

优选地，所述导热界面材料包括导热硅脂、导热凝胶、导热垫片中的一种。

优选地，所述外壳上构造有冷却气引入管以及冷却气引出管，所述冷却气引入管、冷却气引出管沿着所述外壳的轴向间隔设置。

优选地，所述热管设置于所述定子铁芯靠近所述冷却气引出管的一端。

本发明还提供一种电机，包括上述的电机冷却结构。