一种永磁无刷电机绕组冷却结构的制作方法

本实用新型涉及电机散热技术领域，尤其涉及一种永磁无刷电机绕组冷却结构。

背景技术：

永磁无刷电机在现代社会得到广泛应用，有效率高，结构简单的优点。然而，随着人们对永磁无刷电机更小体积和更大功率的追求，导致电机内部产生的热量难以散出，导致永磁电机工作温度过高，导致磁铁消磁和效率降低等问题。现有的永磁电机多为风冷，通过在转子上安装风扇叶片来产生空气循环带走热量，但由于空气热传导效率较低，很容易造成大功率永磁电机里的热量难以散发。还有的高性能永磁电机采用液体冷却，让冷却液通过电机内部的冷却管道带走热量，但这种设计会增加永磁无刷电机重量和加工难度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种永磁无刷电机绕组冷却结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种永磁无刷电机绕组冷却结构，包括铁芯、底座、绕组，所述绕组包括用于代替导线的三个金属管，每个所述金属管均盘绕设置，每个所述金属管的两端分别为进液口和出液口。

进一步地，三个所述金属管的一端均共同安装有三通管。

进一步地，三个所述金属管的一端均共同安装有四通管。

进一步地，三个所述金属管分别盘绕在铁芯上呈相间对称排列。

进一步地，所述金属管的外侧包裹有绝缘层。

相比于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本方案提出的永磁无刷电机绕组冷却结构，把传统电机绕组的实心导线替换为金属管，让金属管作为绕组的导线的同时，还可以作为冷却液的管道，让冷却液直接与作为热量源头的金属管接触，增加了散热效率，简化了电机的结构，在一些高强度应用中，可以使用液氦、液氮等超低温制冷液来实现超导，从而进一步提高电机的性能。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1为本实用新型实施例一的三头式星型绕法电机内部冷却管道结构平面示意图；

图2为本实用新型实施例二的四头式星型绕法电机内部冷却管道结构平面示意图；

图3为本实用新型实施例三的六头式三角形绕法电机内部冷却管道结构平面示意图；

图4为四头式星型绕法电机定子立体示意图；

图5为四头式星型绕法电机绕组立体示意图。

图中：1三头式星型绕法电机冷却管道、2四头式星型绕法电机冷却管道、3六头式三角形绕法电机冷却管道、4四头式星型绕法电机定子、11接头a、12接头b、13接头c、14三通管、15金属管、21接头d、22接头e、23接头f、24四通管、25接头g、31接头h、32接头j、33接头k、34接头l、35接头m、36接头n、41铁芯、42底座、43绕组。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

参照图1、图4，一种永磁无刷电机绕组冷却结构，包括铁芯41、底座42、绕组43，绕组43包括用于代替导线的三个金属管15，每个金属管15均盘绕设置，每个金属管15的两端分别为进液口和出液口。

进一步地，三个金属管15的一端均共同安装有三通管14。

本实施例一为三头式星型绕法，电机冷却管道1有两种冷却布局，第一种为一进二出，第二种为二进一出；在一进二出的情况下，冷却液从接头a11进入，从接头b12和接头c13流出；在二进一出的情况下，冷却液从接头a11和接头b12进入，从接头c13流出。

其中，图4为四头式星型绕法布局的定子的立体图，由金属管15做成的绕组43缠绕在铁芯41上，金属管外壁有绝缘层，铁芯41固定在底座42上。

其中，图5为四头式星型绕法布局的绕组43立体图，在一进三出的布局中，冷却液从接头g25流入，通过四通管24，再通过缠绕在铁芯41上的管道，然后从接头d21、e22和接头f23流出。在三进一出的情况下，冷却液从接头d21、接头e22和接头f23流入，通过缠绕在铁芯41上的管道，再通过四通管24，然后从接头g25流出。

实施例二

参照图2、图4和图5，一种永磁无刷电机绕组冷却结构，包括铁芯41、底座42、绕组43，绕组43包括用于代替导线的三个金属管15，每个金属管15均盘绕设置，每个金属管15的两端分别为进液口和出液口。

三个金属管15的一端均共同安装有四通管24。

本实施例二为四头式星型绕法，电机冷却管道2有两种冷却布局，第一种为一进三出，第二种为三进一出；在一进三出的情况下，冷却液从接头g25流入，从接头d21、接头e22和接头f23流出；在三进一出的情况下，冷却液从接头d21、接头e22和接头f23流入，从接头g25流出。

实施例三

参照图3、图4，一种永磁无刷电机绕组冷却结构，包括铁芯41、底座42、绕组43，绕组43包括用于代替导线的三个金属管15，每个金属管15均盘绕设置，每个金属管15的两端分别为进液口和出液口。

进一步地，三个金属管15分别盘绕在铁芯41上呈相间对称排列。

本实施例三为六头式星型绕法，电机冷却管道3只有三进三出的冷却布局，冷却液从接头h31、接头k33和接头m35流入，从接头j32、接头l34和接头n36流出。

以上实施例一、实施例二以及实施例三中，金属管15的外侧包裹有绝缘层。

金属管15的横截面不限于圆形，金属管15内的液体包括但不限于水、冷却液、制冷液。

如图4所示的的定子4和图5所示的绕组43应用在外转子式永磁电机上，在具体实施过程中，图1、图2、图3所示的冷却管道结构既可以用在外转子永磁电机上，也可以用在内转子式永磁电机上。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种永磁无刷电机绕组冷却结构，包括铁芯(41)、底座(42)、绕组(43)，其特征在于，所述绕组(43)包括用于代替导线的三个金属管(15)，每个所述金属管(15)均盘绕设置，每个所述金属管(15)的两端分别为进液口和出液口。

2.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机绕组冷却结构，其特征在于，三个所述金属管(15)的一端均共同安装有三通管(14)。

3.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机绕组冷却结构，其特征在于，三个所述金属管(15)的一端均共同安装有四通管(24)。

4.根据权利要求1所述的一种永磁无刷电机绕组冷却结构，其特征在于，三个所述金属管(15)分别盘绕在铁芯(41)上呈相间对称排列。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种永磁无刷电机绕组冷却结构，其特征在于，所述金属管(15)的外侧包裹有绝缘层。

技术总结
本实用新型公开了一种永磁无刷电机绕组冷却结构，包括铁芯、底座、绕组，所述绕组包括用于代替导线的三个金属管，每个所述金属管均盘绕设置，每个所述金属管的两端分别为进液口和出液口。本方案提出的永磁无刷电机绕组冷却结构，把传统电机绕组的实心导线替换为金属管，让金属管作为绕组的导线的同时，还可以作为冷却液的管道，让冷却液直接与作为热量源头的金属管接触，增加了散热效率，简化了电机的结构，在一些高强度应用中，可以使用液氦、液氮等超低温制冷液来实现超导，从而进一步提高电机的性能。

技术研发人员：贾宇凡
受保护的技术使用者：贾宇凡
技术研发日：2020.05.26
技术公布日：2020.11.24