[发明专利]一种基于燕尾槽楔冷却系统的盘式电机

说明书

本发明涉及一种基于燕尾槽楔冷却系统的盘式电机，属于电机技术领域，包括机壳以及安装在机壳内的定子和绕组，所述定子通过燕尾槽楔固定，所述燕尾槽楔的端部位于定子边缘的外侧且设置有开孔，所述开孔内安装有冷却通道，冷却通道与位于机壳外部的通道入口和通道出口连通。本发明具有在不增加电机轴向长度的前提下，具有结构紧凑、冷却效果好，且不明显增加加工难度的优点。

技术领域

本发明涉及一种基于燕尾槽楔冷却系统的盘式电机，属于电机技术领域，尤其适用于定子采用燕尾槽与端盖连接的盘式电机。

背景技术

1831年法拉第发明的第一台电机其结构就是盘式电机，但是，此类电机定转子制造及安装工艺复杂，定转子间轴向磁拉力较大，使得轴承轴向负荷较大，机械损耗增加，效率较低。因此，当1837年传统径向磁通（圆柱式）电机问世后，盘式电机便受到冷落。一百多年来，传统的径向磁通电机一直处于主导地位。

随着现代工业的发展，出现了对电机小型化和扁平化的需求，结构扁平的盘式电机又重新得到重视，对这种电机的研究越来越多。盘式电机与传统径向磁通电机相比具有轴向尺寸短和功率密度高等特点，通常应用在轴向空间受限的特殊应用场合。

盘式电机按照定转子的个数及相对位置可分为四类：单定子单转子结构，双定子单转子结构，双转子单定子结构和多盘结构。其中，双定子单转子结构相对其他结构来说定子固定工艺要求较低。同时，非晶合金具有损耗小的优点，用在电机上能显著提高电机效率。但非晶合金具有薄脆硬的机械特性，非晶合金定子固定方式不能采用硅钢片定子所采用的与端盖焊接的连接方式。针对非晶合金的特点，非晶合金定子一般采用燕尾槽和电机端盖相连。

盘式电机常用的冷却方式目前有两种：一是采用在前后端盖加装冷却水套利用循环水对电机进行冷却；另一种是在端盖和机壳上加装散热鳍片，借助散热风扇进行强迫风冷。但是，以上冷却方式均会增加盘式电机的轴向或径向长度，不利于电机功率密度的提高。

中国专利CN104065211A公开了一种有铁心自循环蒸发冷却盘式电机，采用将定子和绕组封闭在密封盘中的冷却方式对定子和绕组进行冷却，利用定子空腔内的冷却介质汽化，蒸汽进入冷凝器后变成液体实现热量的传递，从而给电机降温。该方式存在电机气隙长度较大、加工精度要求较高和外置冷凝器散热面积有限的缺点，实现起来较困难。

中国专利CN107579620A公开了一种盘式电机双端盖冷却结构及盘式电机，在盘式电机两侧端盖设置冷却通道的冷却系统，通过冷却通道中的冷却介质实现电机的冷却。此种方式具有结构紧凑、工艺简单和安装方面等优点，但是为了在盘式电机端盖上设置冷却通道，同时又要保证电机端盖的机械强度，不可避免的要增加电机端盖的厚度。

综上所述，现有的盘式电机冷却方式主要存在以下不足：1、冷却系统结构复杂，要求加工工艺较高，实现起来较为困难；2、冷却系统的加装会导致盘式电机轴向尺寸增加，不利于电机功率密度的提高。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种基于燕尾槽楔冷却系统的盘式电机，在不增加电机轴向长度的前提下，具有结构紧凑、冷却效果好，且不明显增加加工难度的优点。

本发明的技术方案如下：一种基于燕尾槽楔冷却系统的盘式电机，包括机壳以及安装在机壳内的定子和绕组，所述定子通过燕尾槽楔固定，所述燕尾槽楔的端部位于定子边缘的外侧且设置有开孔，所述开孔内安装有冷却管道，冷却管道与位于机壳外部的通道入口和通道出口连通。

本发明的技术方案还包括：所述燕尾槽楔的两端均位于定子边缘的外侧，位于定子外缘外侧的燕尾槽楔端部设置有外开孔，位于定子内缘外侧的燕尾槽楔端部设置有内开孔，所述内开孔内安装有内冷却管道，外开孔内安装有外冷却管道。

本发明的技术方案还包括：所述通道入口与内冷却管道或外冷却管道连通，定子设置有连通内冷却管道和外冷却管道的径向开槽。

本发明的技术方案还包括：所述通道入口分别与内冷却管道和外冷却管道连通。