[发明专利]定子采用铜管结构的直冷直驱式电机

说明书

技术领域

本发明涉及定子采用铜管结构的直冷直驱式电机，属于电机设备技术领域。

背景技术

新能源汽车中，电机的性能指标对整车的动力性及续行里程产生直接的影响，而电机 的功率密度又决定了性能指标的优劣。目前，整车厂对电机的功率密度不断提出更高的要 求，然而在传统电机中，电机本体结构的特点使得电机系统功率密度的提升空间越来越小。 因此，新型电机应从电机结构、冷却方式和电机驱动方式等方面着手，在保持电机系统效 率不变或略有提高的前提下，提高功率密度、简化结构，对于新能源汽车的发展能够起到 极大的推动作用。

目前的交流电动机定子线圈根据绕制的形状与嵌装布线方式不同，可分为集中式绕组 和分布式绕组两类。集中式绕组的绕制和嵌装比较简单，但效率较低，运行性能也差。所 以绝大部分交流电机都是应用分布式绕组。但无论是哪种绕组形式，每个磁极都是由若干 线圈按照一定的规律嵌装绕线组成线圈组，通电后形成不同极性的磁极；对于传统电机而 言，驱动电压的等级向着两个方向发展，而低压驱动方式更具特点，由于定子绕组匝数越 多，感应电动势越高，因此很难实现在较低电压下电机高速运行，而想要使电机在低压下 运行，必须对电机本体结构进行优化设计。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有新能源汽车用电机系统效率低，结构复杂，不能实现电 机在低压下高速运行的问题，进而提供定子采用铜管结构的直冷直驱式电机。

本发明的技术方案：

定子采用铜管结构的直冷直驱式电机包括壳体、定子铁芯、转子铁芯、永磁体、驱动 模块、驱动电源、铜管、转轴和两个水道环，所述的定子铁芯安装设置在壳体内，所述的 定子铁芯为圆环形结构，定子铁芯的环体上设有若干槽孔，每个槽孔内均安装有铜管，所 述两个水道环分别设置定子铁芯的两侧，铜管通过水管接头与水道环建立连接，所述的转 子铁芯为圆柱形结构，转子铁芯的外圆柱面上安装有永磁体，转子铁芯设置在定子铁芯的 环体内，转子铁芯上安装有转轴，所述的驱动模块和驱动电源建立连接并设置在壳体的一 侧卡槽内。

优选的：所述的两个水道环上还安装有注水管，注水管的另一端穿过壳体设置在壳体 的外侧。

优选的：所述的定子铁芯槽孔内的铜管的两端均凸出定子铁芯设置。

优选的：所述的水道环为环形结构，水道环的横截面呈“回”形，水道环的内端面直 径大于转子铁芯的外端面直径。

本发明具有以下有益效果：本发明的定子采用铜管结构的直冷直驱式电机，定子采用 铜管结构，兼做冷却“水道”、每根铜管直接独立驱动，单根铜管代替多匝线圈，用单根 导体所产生的磁场来等效多匝线圈所产生的磁场，进而产生车辆所需的驱动力；同时用对 通电导体直接冷却的方式代替传统水冷电机通过外壳体冷却线圈的方式，可有效降低导体 因温度升高所带来的额外损耗；采用电机与电机驱动器一体化结构代替通常的电机、控制 器分体结构，大幅减小系统体积，有效提高电机系统功率密度。本发明机构布局巧妙，结 构简单，便于安装，易于批量化生产，易于维护，生产成本低，易于推广应用。

附图说明

图1是定子采用铜管结构的直冷直驱式电机的结构示意图；

图中1-壳体，2-定子铁芯，3-转子铁芯，4-永磁体，5-驱动模块，6-驱动电源，7-铜 管，8-转轴，9-水道环，10-水管接头，11-注水管。

具体实施方式