专利名称：电机的冷却系统结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及液冷电机领域，尤其是关于一种液冷电机的冷却系统结构。
背景技术：
随着电机制造工业的发展，电机的单机容量不断增大，经济技术指标(包括热负荷)普遍提高。电机运行时产生的单位体积损耗的增长，引起电机各部分温度升高，这直接影响到电机的寿命和运行可靠性，所以电机冷却系统的设计显得至关重要。
现有的电机冷却系统，采用风冷或液体在冷却系统中单通道循环冷却的方式。现有的液体冷却结构如公开号为1547311A
公开日为2004年11月17日、发明名称为“液冷电机的冷却系统结构”的中国专利申请所揭示，该冷却系统结构通过在定子机座上轴向设置供冷却液流动的水路结构，并在具备该水路结构的定子机座左右两端各配置一端盖，在端盖上相应水路结构位置开有水槽，使定子机座上的水路结构与两端端盖上的水槽构成一流动回路，但是该种结构存在如下缺点冷却液在水路中的流动阻力大，压力损失大，冷却水路易堵塞，冷却效率低，经常会发生电机过热现象，影响电机的正常运转，极端时甚至会发生烧机等事故。
发明内容本发明的目的在于提供一种具有较强制冷能力且冷却效率高的电机的冷却系统结构。
本发明的目的是这样实现的该电机的冷却系统结构包括定子机座、两端盖、进水口、进水槽、出水口、出水槽及第一水路结构，两端盖分别盖设定子机座的两端部，进水口设于一端盖上，进水槽对应进水口的位置设于定子机座的端部或盖设该端部的端盖上，且该进水槽与进水口连通，出水口设于一端盖上，出水槽对应该出水口的位置设于定子机座的端部或盖设该端部的端盖上，且该出水槽与出水口连通，该第一水路结构包括至少两个沿定子机座轴向设置的冷却液流道，该冷却液流道连通进水槽与出水槽。
所述的第一水路结构还包括N个冷却液流槽，其分别为第一、第二...及第N冷却液流槽，N为大于等于1的自然数，第一冷却液流槽与进水槽通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，第N冷却液流槽与出水槽通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，且第i冷却液流槽和第i+1冷却液流槽分别位于定子机座的两端并通过至少两个冷却液流道连通，其中i为大于等于1的自然数且i+1＜＝N。
所述的水路结构还包括第二水路结构，该第二水路结构包括N个冷却液流槽，其分别为第一、第二...及第N冷却液流槽，N为大于等于1的自然数，第一冷却液流槽与进水槽通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，第N冷却液流槽与出水槽之间通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，且第i冷却液流槽和第i+1冷却液流槽分别位于定子机座的两端并通过至少两个冷却液流道连通，其中i为大于等于1的自然数且i+1＜＝N。
所述的第一水路结构呈方波状。
所述的第i冷却液流槽位于定子机座的一端部或盖设该端部的端盖上，第i+1冷却液流槽位于定子机座的另一端部或盖设该端部的端盖上。
所述的进水口和出水口设于同一端盖上或分别设于两端盖上。
所述的进水口设于端盖的顶部，出水口设于端盖的底部。
与现有技术相比，本发明具有如下优点在现有技术中，电机水路结构的设计技术人员沿用传统单通道水路设计观念，让冷却液在电机水路中循环一整周后流出，同时他们认为单通道水路结构加工、制造简单，而且完全可以满足电机冷却要求，然而在实际使用过程中发现，由于受电机重量、结构强度的限制，单通道水路的水力半径通常很小，容易堵塞，同时冷却液在水路中极易形成湍流，从而使得阻力增大、冷却效率降低；而改为多流道结构以后，虽然水力半径基本不变，但由于冷却液从进水口进去后分别从多个通道中流出，冷却液在电机水路中只需循环半周甚至更短就能流出，这样不仅提高了冷却液流速，而且极大地降低了冷却液在水路中形成湍流的概率，从而降低了流动阻力，提高了冷却效率和制冷能力。
图1是本发明电机的冷却系统结构的立体图。
图2是图1中的定子机座的主视图。
图3是图1中的定子机座的后视图。
图4是本发明冷却系统结构进行液体循环冷却时的示意图。
具体实施方式请参阅图1至图4，本实施方式的冷却系统结构应用于液冷电机，该液冷电机具有定子机座、定子和转子，该定子机座5包括一个截面呈封闭环状的周壁50，该周壁50具有左、右端部51、52，且该周壁50的左、右端部51、52分别设有左、右端盖8、9，左端盖8盖设并密封定子机座5的左端部51，右端盖9盖设并密封定子机座5的右端部52。该定子与转子均为铁芯绕组组件，或者定子和转子中之一为铁芯绕组组件，因该电机的基本结构与现有技术基本相同，故在此不再赘述。本实施方式采用水作为本发明的冷却介质，当然也可采用油等其它具有冷却作用的制冷介质。
请参阅图1至图3，本实施方式的电机的冷却系统结构包括进水口1、进水槽2、出水口3、出水槽4、第一水路结构6及第二水路结构7。该进水口1设于左端盖8的顶部并沿轴向贯穿左端盖8。进水槽2与进水口1位置对应，其凹设于定子机座5周壁的左端部51的顶部并与进水口1连通。出水口3设于左端盖8的底部并沿轴向贯穿该左端盖8。出水槽4与出水口3的位置对应，其凹设于定子机座5周壁的左端部51的底部并与出水口3连通。以该进水槽2和出水槽4为界将定子机座5的周壁50分成左半周壁和右半周壁，第一水路结构6分布于定子机座的左半周壁，第二水路结构7分布于定子机座的右半周壁。
第一水路结构6大致呈方波形状，其包括冷却液流槽及平行间隔设置的若干冷却液流道61。各个冷却液流道61均沿定子机座5的轴向延伸，并分布于定子机座5的整个左半周壁上，且各个冷却液流道61的孔径均小于定子机座5周壁50的壁厚，且相邻冷却液流道61之间间隔一定距离。
冷却液流槽凹设于定子机座的左端部51和右端部52上，该冷却液流槽具有N个，其分别为第一、第二、第三...第N冷却液流槽62、63、64、65、66、67...，其中N为大于等于1的自然数，第一冷却液流槽62与进水槽2通过其间设置的至少两个冷却液流道61连通，第N冷却液液流槽与出水槽4通过其间设置的至少两个冷却液流道61连通，且第i冷却液流槽及第i+1冷却液流槽分别凹设定子机座5的两端部并通过其间设置的至少两个冷却液流道61连通，其中i为大于等于1的自然数且i+1≤N。第二水路结构7与第一水路结构6相同，其也具有冷却液流道71和冷却液流槽72、73、74、75、76、77...。本实施方式中，第一水路结构6的冷却液流道61逆时针方向分布于定子机座5的左半周壁，第二水路结构7的冷却液流道71顺时针方向分布于定子机座5的右半周壁。冷却液流道61、71的截面可以为弧形或方形等形状。进水槽2和出水槽4可同时设于左端盖8或右端盖9上，或者分别设于左端盖8和右端盖9上。进水槽2和出水槽4也可同时设于定子机座5的左端部51或右端部52，或者分别设于定子机座5的左端部51和右端部52。冷却液流槽61、71可设于定子机座的左、右端部51、52，也可设于左、右端盖8、9上，从而使第i和第i+1冷却液流槽分别位于定子机座5的左、右端部，或者使第i和第i+1冷却液流槽分别位于左、右端盖上，或者使第i和第i+1冷却液流槽中的一个位于定子机座一端的端部而另一个位于另一端的端盖上，即相当于所述两冷却液流槽分别位于定子机座的两端。
请结合参阅图4，本实施例中，分别位于左、右端部51、52上的两相邻冷却液流槽通过两个平行的冷却液流道61连通，冷却液由定子机座5左端盖8上的进水口1进入，经定子机座5上的进水槽2分成两股而分别流入第一水路结构6和第二水路结构7，其中一股冷却液依次经过两个冷却液流道61、第一冷却液流槽62、两个冷却液流道61、第二冷却液流槽63、两个冷却液流道61、第三冷却液流槽64、两个冷却液流道61、第四冷却液流槽65、两个冷却液流道61及第五冷却液流槽66，最后从出水槽4流出；另外一股冷却液也依次经过冷却液流槽72、73、74、75、76，最后从出水槽4流出；两股冷却液在定子机座5上的出水槽4处汇合，然后从左端盖8上的出水口3流出，冷却后再循环。在所述循环过程中，冷却液沿方波形状分别流经第一水路结构6和第二水路结构7，从而实现该冷却液与定子机座之间的热交换，将电机所产生热量传至电机定子机座并由定子机座将热量散出。
当然，本发明电机的冷却结构也可仅包括第一水路结构，使位于进水槽2和出水槽4之间的若干平行的冷却液流道沿顺时针或逆时针方向分布于定子机座的整个周壁上，位于定子机座左、右端部的第i和第i+1冷却液流槽则分别设于冷却液流道的进水端和出水端。另外，进水槽与出水槽之间也可直接通过至少两个冷却液流道连通，即使冷却液呈直线形流动。
本实施方式中，通过设置多个冷却液流道和冷却液流槽，并通过左、右端盖密封定子机座的冷却液流槽，从而使水路结构形成一个多流道流动回路。电机内部所产生的热量传至电机定子机座，由于在电机定子机座上开设有供强制冷却的多通道水路结构，循环冷却液与机座水路结构表面进行热交换，将热量带出。由于冷却液(如水)的比热比空气大得多，且由于采用多通道水路结构，循环冷却液流动过程中受到的阻力小、与机座水路结构表面接触面积广，因此冷却效率高、冷却效果好，能保证电机的正常运行，提高电机使用寿命。
权利要求
1.一种电机的冷却系统结构，包括定子机座、两端盖、进水口、进水槽、出水口、出水槽及第一水路结构，两端盖分别盖设定子机座的两端部，进水口设于一端盖上，进水槽对应进水口的位置设于定子机座的端部或盖设该端部的端盖上，且该进水槽与进水口连通，出水口设于一端盖上，出水槽对应该出水口的位置设于定子机座的端部或盖设该端部的端盖上，且该出水槽与出水口连通，其特征在于该第一水路结构包括至少两个沿定子机座轴向设置的冷却液流道，该冷却液流道连通进水槽与出水槽。
2.如权利要求1所述的电机的冷却系统结构，其特征在于所述的第一水路结构还包括N个冷却液流槽，其分别为第一、第二...及第N冷却液流槽，N为大于等于1的自然数，第一冷却液流槽与进水槽通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，第N冷却液流槽与出水槽通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，且第i冷却液流槽和第i+1冷却液流槽分别位于定子机座的两端并通过至少两个冷却液流道连通，其中i为大于等于1的自然数且i+1＜＝N。
3.如权利要求2所述的电机的冷却系统结构，其特征在于所述的水路结构还包括第二水路结构，该第二水路结构包括N个冷却液流槽，其分别为第一、第二...及第N冷却液流槽，N为大于等于1的自然数，第一冷却液流槽与进水槽通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，第N冷却液流槽与出水槽之间通过其间设置的至少两个冷却液流道连通，且第i冷却液流槽和第i+1冷却液流槽分别位于定子机座的两端并通过至少两个冷却液流道连通，其中i为大于等于1的自然数且i+1＜＝N。
4.如权利要求2或3所述的电机的冷却系统结构，其特征在于所述的第一水路结构呈方波状。
5.如权利要求2或3所述的电机的冷却系统结构，其特征在于所述的第i冷却液流槽位于定子机座的一端部或盖设该端部的端盖上，第i+1冷却液流槽位于定子机座的另一端部或盖设该端部的端盖上。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的电机的冷却系统结构，其特征在于所述的进水口和出水口设于同一端盖上或分别设于两端盖上。
7.如权利要求6所述的电机的冷却系统结构，其特征在于所述的进水口设于端盖的顶部，出水口设于端盖的底部。
全文摘要
本发明电机的冷却系统结构包括定子机座、两端盖、进水口、进水槽、出水口、出水槽及第一水路结构，两端盖分别盖设定子机座的两端部，进水口设于一端盖上，进水槽对应进水口的位置设于端盖或定子机座上，且该进水槽与进水口连通，出水口设于一端盖上，出水槽对应该出水口的位置设于端盖或定子机座上，且该出水槽与出水口连通，该第一水路结构包括至少两个沿定子机座轴向设置的冷却液流道，该冷却液流道连通进水槽与出水槽。通过多通道水路结构的设置，使冷却液能分别从多个流道中流出，冷却液在电机水路中只需循环半周甚至更短就能流出，这样不仅提高了冷却液流速，而且降低了冷却液在水路中形成湍流的概率，降低了流动阻力，提高了冷却效率。
文档编号H02K9/19GK1885683SQ20051002116
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月21日 优先权日2005年6月21日
发明者赵咸飞, 夏承钢 申请人:比亚迪股份有限公司