一种定子组件及包含该定子组件的盘式电机的制作方法

本实用新型涉及电机技术领域，具体涉及一种定子组件及包含该定子组件的盘式电机。

背景技术：

目前，在纯电动汽车、混合动力汽车领域应用的电机多为径向磁通的交流永磁同步电动机、直流电机或者交流异步电动机，由于传统径向电机轴向安装尺寸较大，功率密度和效率都偏低，受限于电动汽车领域空间要求严格、效率要求高的场合应用。

常规的水冷电机，一般采用机座水冷或者少数的端盖水冷等单一冷却形式，而纯电动汽车、混合动力汽车用电机防护等级要求高，底盘安装空间狭小，电机在加速超车、爬坡等工况，产生大量的热量，考虑到机座内空气的导热能力比较差，有时仅仅靠机座水冷或者端盖水冷来换热往往不能及时散出，给电机温升带来极大挑战。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种定子组件及包含该定子组件的盘式电机，用于解决目前定子组件散热性能差，导致电机升温快的问题。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供的一种定子组件，包括定子铁芯、定子轮毂和多个定子绕组；

定子铁芯上设有多个齿，多个定子绕组中每个定子绕组对应定子铁芯的一个齿，且定子绕组缠绕在对应的齿上；

定子轮毂上设有多个筋板，多个筋板中每个筋板对应两个相邻的定子绕组，且筋板嵌入对应的两个相邻的定子绕组之间，筋板与对应的定子绕组之间设有导热层。

在本实施例中，通过在定子轮毂上设置筋板，并将筋板嵌入相邻的定子绕组之间，从而增加定子轮毂与定子绕组、定子铁芯的换热效率，而且通过在筋板与定子绕组之间设置导热层，进一步提高定子绕组与筋板的换热效率。

进一步地，定子轮毂的壁上设有冷却水入口和冷却水出口，定子轮毂的壁内设有冷却水道，冷却水道连通冷却水入口和冷却水出口。

在本实施例中，通过在定子轮毂的壁内设置冷却水道，通过冷却水对定子轮毂进行冷却。

进一步地，冷却水道的形状可以为蛇形。

在本实施例中，可以将冷却水道的形状设置成蛇形，用以增加冷却水道与定子轮毂热交换面积，加快定子轮毂冷却速度，进而提高定子轮毂与定子绕组、定子铁芯的换热效率。

进一步地，还包括第一盖板和第二盖板；

第一盖板和第二盖板分别固定在定子轮毂的两端面上，第一盖板上设有两个通孔，两个通孔分别连通冷却水入口和冷却水出口。

在本实施例中，通过第一盖板和第二盖板固定在定子轮毂的两端面上，从而在定子轮毂内部形成密封的腔体。

进一步地，导热层可以为环氧树脂层。

在本实施例中，导热层可以为环氧树脂层，即导热层采用环氧树脂材料，环氧树脂材料的导热和耐热效果都十分良好，可以进一步提高定子绕组与筋板的换热效率。

进一步地，还包括两个固定环；

多个定子绕组均位于两个固定环之间，且多个定子绕组中每个定子绕组的两个端面分别压合在两个固定环上，两个固定环均固定在筋板上。

在本实施例中，通过两个固定环可以将定子绕组装配在筋板上。

进一步地，固定环包括内端环和外端环；

内端环和外端环之间通过连接件连接，外端环通过连接件固定在筋板上，内端环和外端环均压合在定子绕组上。

在本实施例中，固定环采用内端环和外端环结构，可以减少固定环的重量。

进一步地，两个固定环包括的内端环通过连接件连接在一起。

在本实施例中，通过个固定环包括的内端环连接在一起，外端环固定在筋板上，从而实现两个固定环对定子绕组的压合固定，而且形成一个整体，增加了系统的刚性。

进一步地，定子轮毂的材料可以为铝合金。

在本实施例中，定子轮毂的材料采用铝合金，可以进一步提高定子轮毂的导热效果，从而提高定子轮毂与定子绕组、定子铁芯的换热效率。

第二方面，本实用新型实施例提供的一种盘式电机，包括上述的定子组件。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：

本实用新型提供的定子组件，定子绕组和定子铁芯产生的热量，通过导热层传导给定子轮毂的筋板，又通过定子轮毂内的冷却水道中的流动冷却液带走热量。这种，增大主要发热源(定子绕组和定子铁芯)的接触散热面积，显著改善了定子散热效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种定子组件的结构剖视图；

图2为本实用新型实施例提供的定子绕组、导热层和筋板的位置示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种定子组件的爆炸图；

图中，

1定子铁芯，2定子轮毂，21筋板，22冷却水道，3定子绕组，4导热层，51第一盖板，511通孔，52第二盖板，6固定环，61内端环，62外端环，7连接件，71螺钉，72垫块，8定子槽楔，9法兰，10旋变外盖。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例一

本实用新型实施例提供的一种定子组件，参见图1和图2，包括定子铁芯1、定子轮毂2和多个定子绕组3；

定子铁芯1上设有多个齿，多个定子绕组3中每个定子绕组3对应定子铁芯1的一个齿，且定子绕组3缠绕在对应的齿上；

定子轮毂2上设有多个筋板21，多个筋板21中每个筋板21对应两个相邻的定子绕组3，且筋板21嵌入对应的两个相邻的定子绕组3之间，筋板21与对应的定子绕组3之间设有导热层4。

在本实施例中，通过在定子轮毂2上设置筋板21，并将筋板21嵌入相邻的定子绕组3之间，从而增加定子轮毂2与定子绕组3、定子铁芯1的换热效率，而且通过在筋板21与定子绕组3之间设置导热层4，进一步提高定子绕组3与筋板21的换热效率。

其中，定子铁芯1可以由高磁导率、低损耗、超薄硅钢片径向叠压成梯形，采用定子无轭部设计，以降低定子铁芯1损耗，提高盘式电机功率密度；定子绕组3采用小直径、漆膜耐温等级更高的漆包线、多股并绕以降低高频涡流铜耗，定子绕组3可进行真空压力浸漆，采用C级绝缘。另外，定子绕组3用于与三相UVW引出线连接。

进一步地，如图3所示，定子轮毂2的壁上设有冷却水入口和冷却水出口，定子轮毂2的壁内设有冷却水道22，冷却水道22连通冷却水入口和冷却水出口。

在本实施例中，通过在定子轮毂2的壁内设置冷却水道22，通过冷却水对定子轮毂2进行冷却。

进一步地，定子轮毂2的材料可以为铝合金。

在本实施例中，定子轮毂2的材料采用铝合金，可以进一步提高定子轮毂2的导热效果，从而提高定子轮毂2与定子绕组3、定子铁芯1的换热效率。

进一步地，冷却水道22的形状可以为蛇形。

在本实施例中，可以将冷却水道22的形状设置成蛇形，用以增加冷却水道22与定子轮毂2热交换面积，加快定子轮毂2冷却速度，进而提高定子轮毂2与定子绕组3、定子铁芯1的换热效率。

在本实施例中，定子轮毂2中的蛇形冷却水道22采用铝合金材质而且内部开槽的方式，进而提高接触面导热系数，同时铝合金材质作为不导磁材料，可以降低涡流损耗。可选地，冷却液可以采用50％水和50％乙二醇体积比混合而成。

进一步地，如图3所示，还包括第一盖板51和第二盖板52；

第一盖板51和第二盖板52分别固定在定子轮毂2的两端面上，第一盖板51上设有两个通孔511，两个通孔511分别连通冷却水入口和冷却水出口。

在本实施例中，通过第一盖板51和第二盖板52固定在定子轮毂2的两端面上，从而在定子轮毂2内部形成密封的腔体。

其中，第一盖板51和第二盖板52分别焊接在定子轮毂2的两端面上。

进一步地，导热层4可以为环氧树脂层。

在本实施例中，导热层4可以为环氧树脂层，即导热层4采用环氧树脂材料，环氧树脂材料的导热和耐热效果都十分良好，可以进一步提高定子绕组3与筋板21的换热效率。

进一步地，如图3所示，还包括两个固定环6；

多个定子绕组3均位于两个固定环6之间，且多个定子绕组3中每个定子绕组3的两个端面分别压合在两个固定环6上，两个固定环6均固定在筋板21上。

在本实施例中，如图3所示，通过两个固定环6可以将定子绕组3装配在筋板21上，加强固定。

进一步地，如图3所示，固定环6包括内端环61和外端环62；

内端环61和外端环62之间通过连接件7连接，外端环62通过连接件7固定在筋板21上，内端环61和外端环62均压合在定子绕组3上。

在本实施例中，如图3所示，固定环6采用内端环61和外端环62结构，可以减少固定环6的重量。

其中，在内端环61和外端环62之间的连接件7的连接部位设有垫块72，连接件7先连接在垫块72上，再与内端环61和外端环62连接。这样，可以实现径向方向压紧，保证了叠压系数，使得受力面更加均匀。

进一步地，两个固定环6包括的内端环61通过连接件7连接在一起。

在本实施例中，通过个固定环6包括的内端环61连接在一起，外端环62固定在筋板21上，从而实现两个固定环6对定子绕组3的压合固定，以限制定子铁芯1和定子绕组3的径向、轴向、周向运动，形成一个整体，增加了系统的刚性。

在本实施例中，如图3所示，定子铁芯1上设置有定子槽楔8，定子槽楔8用于压紧定子绕组3。

在本实施例中，如图3所示，还包括法兰9和旋变外盖10，其中，法兰9通过螺71固定到定子轮毂2上，旋变外盖10通过螺钉71固定到法兰9上。

另外需要说明的是，本实施例中，上述的连接件7可以采用螺钉71、螺丝、螺杆和双头螺杆等，本领域的技术人员可以根据实际情况，具体实施。

实施例二

本实用新型实施例提供的一种盘式电机，包括实施例一所述的定子组件。

本实施例提供的一种盘式电机通过采用实施例一所述的定子组件，使得本盘式电机具有了更高的耐温升等级，可以承受更大的过载，结构更加紧凑，提高了电机功率密度和扭矩密度；盘式电机主要作为牵引动力，对空间、可靠性、高功率密度、高效率、低噪声等要求苛刻，因此，本盘式电机适合于纯电动、混合动力汽车等领域作为直驱、匹配差速器或者变速箱的应用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。