定子组件及具有其的电机的制作方法

1.本实用新型属于电机技术领域，具体涉及一种定子组件及具有其的电机。


背景技术：

2.随着高速电机行业的快速发展，电机领域持续向高速化、小型化发展。由于高速电机的电机功率和转速得到了进一步地提升，其在工作过程中定子组件的铁耗和铜耗会产生大量的热量，这些热量会导致定子组件温度过高，进而使得定子漆包线上的绝缘漆融化致使定子短路烧毁，影响电机正常工作，因此需要设计冷却结构将电机内部产生的热量及时排出。目前，电机内部的冷却方式为在电机壳体内开设流道，电机产生的热量通过定子铁芯传递给机壳，再由机壳内部流道中的冷却介质将热量带出电机。这种冷却方式虽然可行，但是对于高速电机来说，其定子产生的热量较大，如果采用这种冷却介质无法直接和定子组件内部接触的方式进行冷却的话，会出现热交换效率低，定子冷却效果不佳的问题。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型提供一种定子组件，能够克服冷却介质无法直接和定子组件内部接触进行热交换，致使冷却效果不佳的不足。
4.为了解决上述问题，本实用新型提供一种定子组件，包括：定子铁芯，所述定子铁芯包括多个定子冲片，所述定子冲片具有轭环，所述轭环上构造有贯穿所述轭环轴向的冷却孔，各所述定子冲片同轴叠装在一起形成所述定子铁芯，各所述定子冲片上的所述冷却孔依次绕所述定子铁芯的轴线偏转预设角度以使各所述冷却孔相互连通形成环绕所述定子铁芯的轴向螺旋延伸的冷却流道。
5.在一些实施方式中，所述预设角度为1
°‑5°
。
6.在一些实施方式中，所述预设角度为2.5
°‑
3.5
°
。
7.在一些实施方式中，所述冷却流道的数量为多条，各所述冷却流道在所述定子铁芯内间隔分布。
8.在一些实施方式中，所述定子铁芯的轴向一端安装有第一挡板，所述第一挡板上构造有环绕所述第一挡板一周的第一环形槽，经由所述第一环形槽内的冷却介质能够进入所述冷却流道内。
9.在一些实施方式中，所述第一挡板背离所述定子铁芯的端面上或者所述第一挡板的外圆周面上构造有冷却介质入口，所述冷却介质入口和所述第一环形槽连通。
10.在一些实施方式中，所述冷却介质入口的数量至少为两个，各所述冷却介质入口在所述第一挡板上间隔排列。
11.在一些实施方式中，所述定子铁芯背离所述第一挡板的一端安装有第二挡板，所述第二挡板上构造有环绕所述第二挡板一周的第二环形槽，所述冷却介质能够经由所述冷却流道进入所述第二环形槽内。
12.在一些实施方式中，所述第二挡板背离所述定子铁芯的端面上或者所述第二挡板
的外圆周面上构造有冷却介质出口，所述冷却介质出口和所述第二环形槽连通。
13.在一些实施方式中，所述冷却介质出口的数量至少为两个，各所述冷却介质出口在所述第二挡板上间隔排列。
14.本实用新型还提供一种电机，包括上述的定子组件。
15.本实用新型提供一种定子组件及具有其的电机，冷却流道的形成方便了冷却介质直接和定子铁芯内部接触，其中冷却介质可以是液体或者气体，当冷却液体或气体流经冷却流道的过程中，会直接和定子铁芯的内部发生热交换并及时将大量的热量带走，从而提高了热交换效率，增强了冷却效果，解决了高速电机定子内部热量不易散发的问题。同时，由于冷却流道为螺旋延伸的流道，因此其在定子铁芯内的路径更长，这样的流道能够使进入其内的冷却液体或气体一次性带走定子铁芯内部更多的热量，热交换效率更高。
附图说明
16.图1为本实用新型实施例的定子组件的结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例的定子组件的冷却流道的结构示意图；
18.图3为本实用新型实施例的定子组件的俯视图；
19.图4为本实用新型实施例的定子组件的剖视图；
20.图5为本实用新型实施例的定子组件的定子冲片的结构示意图；
21.图6为本实用新型实施例的定子组件的第一挡板的结构示意图；
22.图7为本实用新型实施例的定子组件的第一挡板的侧剖视图。
23.附图标记表示为：
24.1、定子冲片；2、冷却孔；3、定子铁芯；4、冷却流道；5、第一挡板；6、第一环形槽；7、冷却介质入口；8、第二挡板；9、第二环形槽；10、冷却介质出口。
具体实施方式
25.结合参见图1至7所示，根据本实用新型的实施例，提供一种定子组件，包括：包括定子铁芯3，定子铁芯3包括多个定子冲片1，定子冲片1具有轭环，轭环上构造有贯穿轭环轴向的冷却孔2，各定子冲片1同轴叠装在一起形成定子铁芯3，各定子冲片1上的冷却孔2依次绕定子铁芯3的轴线偏转预设角度以使各冷却孔2相互连通形成环绕定子铁芯3的轴向螺旋延伸的冷却流道4。该技术方案中，每个定子冲片1上都构造有贯穿定子冲片1轴向的冷却孔2，在相邻的两个定子冲片1中，后一个定子冲片1上的冷却孔2相对于前一个定子冲片1上的冷却孔2偏转一定的预设角度，因此当各定子冲片1同轴固定叠装在一起，所形成的定子铁芯3内就会形成环绕定子铁芯3的轴向螺旋延伸的冷却流道4。冷却流道4的形成方便了冷却介质直接和定子铁芯3的内部接触，其中冷却介质可以是液体或者气体，当冷却液体或气体流经冷却流道4的过程中，会直接和定子铁芯3的内部发生热交换并及时将大量的热量带走，从而提高了热交换效率，增强了冷却效果，解决了高速电机定子内部热量不易散发的问题。同时，由于冷却流道4为螺旋延伸的流道，因此其在定子铁芯3内的路径更长，这样的流道能够使进入其内的冷却液体或气体一次性带走定子铁芯3内部更多的热量，热交换效率更高。进一步，冷却流道4的形成还减轻了电机重量，提升了电机固有频率，降低了电机的振动烈度，提高了电机运行的可靠性和安全性，提升了高速电机的功率密度和转速。
26.作为一种具体的实施方式，预设角度为1
°‑5°
。
27.在本实施例中，预设角即相邻的两个定子冲片1中，后一个定子冲片1上的冷却孔2相对于前一个定子冲片1上的冷却孔2偏转的角度，在圆柱面上，圆柱螺旋线的切线与通过切点的圆柱面直母线之间所夹的锐角为螺旋角，因此，预设角即冷却流道4的螺旋角，当冷却流道4的螺旋角为1
°‑5°
时，可将冷却流道4在定子铁芯3上旋转的圈数控制在2-8圈，此时相邻的两个定子冲片1上的冷却孔2相互之间错位不会过大，即相邻的两个定子冲片1上的冷却孔2重叠的部分比较多，则冷却介质在冷却流道4内就会有一个比较合适的流速，在带走定子铁芯3内部热量方面具有较佳的效果。
28.作为一种具体的实施方式，预设角度为2.5
°‑
3.5
°
。
29.在本实施例中，冷却流道4的螺旋角为2.5
°‑
3.5
°
时为一个更优选的方案，此时冷却介质在流经冷却流道4时，在流速和带走定子铁芯3内部热量方面的效果更佳。
30.具体的，冷却流道4的数量为多条，各冷却流道4在定子铁芯3内间隔分布。
31.在本实施例中，优选的，各冷却流道4均匀地间隔环绕在定子铁芯3内，多个均匀分布的冷却流道4不仅能够提高冷却效率，且能够使定子铁芯3被均匀地冷却。
32.作为一种具体的实施方式，定子铁芯3的轴向一端安装有第一挡板5，第一挡板5上构造有环绕第一挡板5一周的第一环形槽6，经由第一环形槽6内的冷却介质能够进入冷却流道4内。
33.在本实施例中，如图1和图6所示，优选的，第一挡板5的径向截面和定子铁芯3的径向截面相匹配，第一环形槽6和第一挡板5同轴线。当第一挡板5装配到定子铁芯3的轴向端部时，第一环形槽6的开口朝向定子铁芯3，且第一环形槽6同时和所有的冷却流道4连通，此时输送进第一环形槽6内的冷却液体或气体就会进入各冷却流道4内。第一环形槽6具有分流作用，能够确保冷却液体或气体同时且均匀地分布于各个冷却流道4内。
34.作为一种具体的实施方式，第一挡板5背离定子铁芯3的端面上或者第一挡板5的外圆周面上构造有冷却介质入口7，冷却介质入口7和第一环形槽6连通。
35.在本实施例中，通过冷却介质入口7就可以将冷却液体或气体输送进第一环形槽6。
36.作为一种具体的实施方式，冷却介质入口7的数量至少为两个，各冷却介质入口7在第一挡板5上间隔排列。
37.在本实施例中，由于冷却流道4的数量为多个，如果只有一个冷却介质入口7来输送冷却液体或气体进第一环形槽6内，然后冷却液体或气体再从第一环形槽6进入各冷却流道4内，就会出现单位时间内，各冷却流道4内进入的冷却液体或气体较少，冷却效率较低。为了提高冷却效率，可以在第一挡板5上开设两个以上的冷却介质入口7，然后同时从各冷却介质入口7向第一环形槽6内输入冷却液体或气体。
38.作为一种具体的实施方式，定子铁芯3背离第一挡板5的一端安装有第二挡板8，第二挡板8上构造有环绕第二挡板8一周的第二环形槽9，冷却介质能够经由冷却流道4进入第二环形槽9内。
39.在本实施例中，优选的，第二挡板8和第一挡板5的结构相同，第二挡板8的径向截面和定子铁芯3的径向截面相匹配，第二环形槽9和第二挡板8同轴线。当第二挡板8装配到定子铁芯3背离第一挡板5的一端时，第二环形槽9的开口朝向定子铁芯3，且第二环形槽9同
时和所有的冷却流道4连通，此时流经各冷却流道4的冷却液体或气体就会进入第二环形槽9内。第二环形槽9具有汇集作用，能够将各个冷却流道4内的冷却液体或气体同时汇集到一起以便重复利用。
40.作为一种具体的实施方式，第二挡板8背离定子铁芯3的端面上或者第二挡板8的外圆周面上构造有冷却介质出口10，冷却介质出口10和第二环形槽9连通。
41.在本实施例中，冷却介质出口10的开设实现了将进入定子铁芯3内的冷却液体或气体再抽吸出来，通过将冷却液体或气体从冷却介质出口10抽出再从冷却介质入口7输入第一环形槽6内即可实现冷却液体或气体的循环利用。
42.作为一种具体的实施方式，冷却介质出口10的数量至少为两个，各冷却介质出口10在第二挡板8上间隔排列。
43.在本实施例中，由于冷却流道4的数量为多个，因此单位时间内从各冷却流道4汇集到第二环形槽9内的冷却液体或气体量较多，如果只有一个冷却介质出口10供抽取冷却液体或气体时，显然单位时间内抽出的冷却液体或气体量较少，冷却液体或气体的循环效率较低，定子铁芯3内部的热量不能被及时快速地带出。为了提高循环效率，可以在第二挡板8上开设至少两个以上的冷却介质出口10。
44.当定子铁芯3、第一挡板5和第二挡板8三者装配到一起形成定子后，再将整个定子进行浸漆处理，以便于保证各定子冲片1之间，定子冲片1与第一挡板5和第二挡板8之间没有间隙，从而确保定冷却液体或气体在冷却流道4内行进时，不会出现渗漏现象。
45.根据本实用新型的实施例，还提供一种电机，包括上述的定子组件。
46.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
47.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。