[发明专利]具有封装的端部线匝的电动机冷却系统

说明书

技术领域

本发明针对提高电机的性能和热效率，并且更加特别地涉及用于从定子端部线匝去除热量的方法和设备。

背景技术

电机通常构造成用于作为马达和/或发电机，并且可以在例如转子和/或定子中具有电绕组。这些绕组可以包括形成为实心导体分段或者棒的导线，所述实心导体分段或者棒成形为被牢固地保持在芯部、线筒或者其它结构中。导体可以通过多种制造操作由铜、铝或者其它导电材料形成，所述多种制造操作包括铸造、锻造、焊接、弯曲、热处理、涂覆、装护套或者其它适当的处理。这些导体可以形成为单个分段，所述单个分段被组装到定子中，然后焊接在一起。

定子具有圆柱形芯部，所述圆柱形芯部将定子绕组的导体分段固定在围绕芯部圆周布置的槽中。在多个电机中，定子芯部密集构成，使得每个角度位置均具有安装在其中的若干层导体分段。在密集堆叠的定子中，在高性能水平的操作条件下，在定子绕组中可能产生过多的热量。在一些应用中，必须积极地去除热量，以便防止热量达到可能损坏和/或降低马达性能或者缩减寿命的不许可水平。已知了多种用于去除热量的设备和方法。一种示例性方法包括为电机设置水护套，所述水护套具有流体通道，诸如水的冷却液可以循环通过所述流体通道以去除热量。另一种示例性方法可以包括提供空气流，所述空气流可以利用风扇辅助，通过或者横穿电机以便促进冷却。又一种示例性方法可以包括喷洒或者用其它方法将油或者其它冷却剂直接引导到定子的端部线匝上。

电机的转子可以包括产生热量的绕组、轴向延伸的感应棒和/或永磁体。机器操作的摩擦、涡电流、磁滞损耗和其它方面也产生热量。总热量可能致使机器效率和输出降低，并且过多的热量可能导致物理损坏以及引发机械问题。

传统的电机位得到充分冷却。尽管已经采用了多种结构和方法来冷却电机，但是改进仍然是令人期望的。

发明内容

因此，期望通过提供用于最小化热阻和增加热效率的方法和设备来消除上述劣势。

根据一个示例性实施例，一种热控制系统包括：定子，所述定子在其相对轴向端部处具有导体端部线匝；以及第一冷却系统和第二冷却系统，所述第一冷却系统和第二冷却系统分别布置在定子的相对轴向端部处，每个冷却系统均具有盖、冷却剂入口、冷却剂出口和至少一条冷却通道。导热的封装化合物使得冷却系统与端部线匝热配合。

根据另一个示例性实施例，一种用于冷却端部线匝的方法包括：向定子的每个轴向端部均提供冷却系统，每个冷却系统具有至少一条包括冷却剂入口和冷却剂出口的冷却通道，每个冷却系统均与相应的端部线匝热配合。

根据其它又一个示例性实施例，一种用于冷却端部线匝的方法：包括在电机的每块轴向端板中提供单独的冷却系统，以及用导热的封装化合物填充位于端部线匝内以及在端部线匝和冷却系统之间的空间。

前述概述内容并不限制由附属权利要求限定的本发明。类似地，发明名称或者摘要也不以任何方式视为限制要求保护的发明范围。

附图说明

通过结合附图对实施例进行的以下描述，示例性实施例的上述方面将变得更加显而易见并且将更好地理解，其中：

图1是电机的示意图；

图2是根据一个示例性实施例的定子冷却系统的剖视图；

图3是用于具有冠型端部线匝的壳体轴向端部的示例性端盖/冷却剂通道组件的内部部分的透视图；

图4是用于具有冠型端部线匝的壳体轴向端部的示例性端盖/冷却剂通道组件的外部部分的透视图；

图5是用于具有焊接型端部线匝的壳体轴向端部的示例性端盖/冷却剂通道组件的内部部分的透视图；

图6是用于具有焊接型端部线匝的壳体轴向端部的示例性端盖/冷却剂通道组件的外部部分的透视图；和

图7是根据一个示例性实施例的电机1的冷却系统51的示意图。

整个附图中，对应的附图标记表示对应或者类似的零件。

具体实施方式

下文描述的实施例并不旨在穷举或限制本发明为所公开的明确形式。而是，选择并且描述了多个实施例，使得本领域中的技术人员可以认识到并且理解这些教导的原理和实践。