[发明专利]一种电机的水冷结构

说明书

本发明公开了一种电机的水冷结构，包括笼形机座、定子铁心以及冷却水管，所述的定子铁心由定子齿部和定子轭部组成，定子轭部的外圆具有开口槽，所述的冷却水管由压片径向压紧，所述的笼形机座、定子铁心、冷却水管之间浇铸填充物，所述冷却水管的进出水口连接有进出集水器，所述的笼形机座为均匀分布的轴向筋与周向筋焊接而成的镂空结构，笼形机座与定子铁心装配为一体，轴向筋与定子轭部外圆紧密接触，周向筋与定子轭部外圆之间留有空隙，开口槽数m与轴向筋数n之间满足m=kn（k≥1）的关系；本发明提供的水冷电机定子可广泛应用于大功率、高转矩密度及高可靠性要求较高的电机，尤其适用于大直径电机。

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机的水冷结构。

背景技术

水介质比热大，带走热量效果好，所以冷却系统体积小，基本不增加噪声，水本身无爆炸、有毒等风险且易于制备，所以水冷结构在电机中应用较为广泛。

传统的水外冷结构是在电机机座上设计出冷却水道，冷却水道可制作成螺旋式或折返式结构。该冷却结构电机尽管具有较高的导热性能，但该结构缺点也非常明显：水道容易腐蚀，可靠性差，电机寿命短，因此其应用受到较大的局限。

传统水外冷机座由于流体冲刷无法解决水道的腐蚀、生锈等问题，而近年应用较多的铁心轭部穿管冷却技术又存在工艺复杂、占用电机内部空间、焊点多且易漏等问题。

铁心轭部穿管冷却技术尽管解决了水道腐蚀等问题，但其可靠性并未从根本上得到提高，这是由于在电机内部增加了大量的水管与水管之间的现场焊接，密封泄露的风险增加，且由于受制于弯管半径和集水器布置空间，也变相增加了电机的内部空间，重量增加。可靠性与冷却效能未得到根本改善，因此其应用也未得到普及。

发明内容

本发明针对上述两种冷却方式带来的缺点，提供一种电机水冷结构，降低了冷却水质的要求，提高了电机的散热性能，增加了电机可靠性，延长了电机寿命。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电机的水冷结构，包括笼形机座、定子铁心以及埋置在笼形机座和定子铁心之间的冷却水管，所述的定子铁心由定子齿部和定子轭部组成，定子轭部的外圆具有开口槽，所述的冷却水管由压片径向压紧，所述的笼形机座、定子铁心、冷却水管之间浇铸填充物，所述冷却水管的进出水口沿电机径向伸出端连接有进出集水器，所述的笼形机座为均匀分布的轴向筋与周向筋焊接而成的镂空结构，笼形机座与定子铁心装配为一体，轴向筋与定子轭部外圆紧密接触，周向筋与定子轭部外圆之间留有空隙，开口槽数m与轴向筋数n之间满足m=kn（k≥1）的关系。

所述的一种电机的水冷结构，其冷却水管由一根不锈钢管绕制而成的多组管盘首尾连接而成，每组管盘由两个并排的沿轴向蛇形折返式弯管结构串联形成。

所述的一种电机的水冷结构，其冷却水管放置于周向筋与定子铁心之间，每相邻的轴向筋之间放置一组冷却水管，冷却水管的数量与轴向筋相等。

所述的一种电机的水冷结构，其特征在于，所述的冷却水管为不锈钢、钛合金或铜合金的方管或圆管，管内的冷却介质为水或油。

所述的一种电机的水冷结构，其填充物为熔点150～400℃的高导热性、低熔点金属化合物。

所述的一种电机的水冷结构，其压片为条状金属薄片，金属薄片的两端分别与相邻的轴向筋焊接为整体。

所述的一种电机的水冷结构，其进出集水器沿周向分别与冷却水管进出水口焊为整体。

所述的一种电机的水冷结构，其笼形机座的周向筋与轴向筋之间沿径向存在高度差。

本发明具有的优点和积极效果如下：