一种铁芯模块化的油冷电机结构

技术领域

本发明属于油冷电机技术领域，具体涉及一种铁芯模块化的油冷电机结构。

背景技术

传统设计中，电机机壳与定子铁芯为保证散热效果，安装过程中进行热套，属于过盈配合。当电机出故障维修时，在拆除机壳的过程非常复杂且容易损坏电机部件。且电机与控制器分别设计，冷却系统分开，集成度不高。同时，传统设计中的电机一般采用水冷结构，属于间接冷却，冷却效率低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种铁芯模块化的油冷电机结构，包括前端盖组件、后端盖组件、由模块化定子铁芯组成的定子组件、转子组件、轴、控制器机壳、由由控制器功率冷却单元和控制器功率单元组成的控制器功率组件、电机机壳。通过若干个定子铁芯和若干个控制器功率单元通过机械配合共同组合成一个电机。本发明中电机铁芯采用直接油冷冷却提高了冷却效率。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铁芯模块化的油冷电机结构，包括前端盖组件、后端盖组件相对设置，两者之间通过螺栓等机械件与电机机壳固定连接，从而形成电机腔体；所述电机腔体内设置模块化定子铁芯组成的定子组件；所述电机机壳是一个整体或者若干块拼成；所述电机机壳的内壁与定子组件连接，电机机壳与控制器功率组件靠机械连接或胶黏，定子组件与控制器功率冷却单元中的冷却油直接接触，冷却油通过对流换热将定子组件工作产生的热量带走；控制器功率冷却单元的上表面设置控制器功率单元；控制器机壳罩在控制器功率组件上方；所述定子组件与控制器功率单元共用油冷结构。

所述控制器功率组件由控制器功率冷却单元和控制器功率单元构成，控制器功率冷却单元的上表面设置控制器功率单元；控制器机壳罩在控制器功率单元上方；所述定子组件与控制器功率单元共用油冷结构。

进一步地，所述控制器功率组件与电机机壳之间通过公差配合或密封胶的方式安装在一起。

进一步地，所述定子组件根据不同的极槽配合采用不同方式。

进一步地，当电机为分数槽集中绕组时，槽数为2*n*m，极数为2*n*m±2，m为相数，n为偶数，定子组件分为k个模块单元，k＝n*m。

进一步地，当电机为整数槽绕组时，绕组采用整距分布绕组，定子组件分为k个模块单元，k＝p/2，p为电机极数。

进一步地，所述电机机壳的内壁安装定子组件，所述电机机壳内的空余处插入控制器功率冷却单元，通过机械配合与连接构成冷却流道；所述控制器功率冷却单元一般为针翅状。

进一步地，所述电机机壳的外壁配合定子组件的设计进行加工，为圆形或多边形。

有益效果：

(1)本发明中，电机机壳、定子均为模块化形式，涉及故障维修时可以拆除损坏部分进行替换即可。

(2)电机机壳根据不同的电磁设计，不同的极槽配合，将模块化的铁芯分成不同的份数，设计灵活。

(3)本发明中，电机铁芯和控制器电子器件可以共用冷却结构。每份模块化的定子与控制器功率模块，通过控制器功率冷却单元与定子铁芯外壁面形成油冷回路完成电机和电子器件的共同冷却。

(4)本发明中电机铁芯采用直接油冷冷却提高了冷却效率。机壳上的流道可以根据实际情况采用多种方式，尤其对于绕组端部可以增加滴液式冷却、喷雾式冷却等多种方式组合。

附图说明

图1为本发明的铁芯模块化的油冷电机结构的示意图；

图2为分数槽集中绕组排布图；

图3为整数槽整距绕组排布图；

图4为为圆柱流道示意图；

图5为多边形机壳示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-图5所示，本发明的一种铁芯模块化的油冷电机结构包括前端盖组件1、后端盖组件2、由模块化定子铁芯组成的定子组件3、转子组件4、轴5、控制器机壳6、控制器功率组件7、电机机壳8。控制器功率组件7由控制器功率冷却单元701和控制器功率单元702组成。

模块化指的是，通过若干个定子铁芯和若干个控制器功率单元通过机械配合共同组合成一个电机。

如图1所示，本发明的一种铁芯模块化的油冷电机结构包括前端盖组件1、后端盖组件2相对设置，两者之间通过螺栓等机械件与电机机壳8固定连接，从而形成电机腔体。所述电机腔体内设置所述定子组件3，转子组件4和轴5。所述电机机壳8与控制器功率冷却单元701组合构成油路，电机机壳8下端与定子组件3的上部相接触，定子组件3与控制器功率冷却单元701中的冷却油直接接触，冷却油通过对流换热将定子组件工作产生的热量带走。控制器功率冷却单元701的上表面设置控制器功率单元702。控制器机壳6罩在控制器功率组件7上方。所述定子组件3与控制器功率组件7共用油冷结构。

优选的，控制器功率冷却单元701与电机机壳8间通过公差配合、密封胶等方式安装在一起。

由模块化定子铁芯组成的定子组件3根据不同的极槽配合采用不同方案。

如图2所示，当电机为分数槽集中绕组时，优选槽数为2*n*m，极数为2*n*m±2，m为相数，n为偶数，由模块化定子铁芯组成的定子组件3可分为k(k＝n*m)个模块单元。优选的，例如当电机槽数12，极数10时，绕组采用单层集中绕组，仅在6个定子齿上同心缠绕绕组，定子组件3分成6个单元模块。

如图3所示，当电机为整数槽绕组时，绕组采用整距分布绕组，由模块化定子铁芯组成的定子组件3可分为k(k＝p/2)个模块单元，p为电机极数。优选的，电机极数6，槽数36，定子组件3可分为6个单元模块。A指A相绕组电流流入方向、A-指A相绕组电流流出方向；B指B相绕组电流流入方向、B-指B相绕组电流流出方向；C指C相绕组电流流入方向、C-指C相绕组电流流出方向。

如图4所示，电机机壳8的内壁安装模块化定子铁芯组成的定子组件3、电机机壳8与控制器功率冷却单元701靠机械连接或胶黏，形成冷却流道，控制器功率单元702安装在控制器功率冷却单元701上方，两者共用油冷结构进行散热。冷却流道的形式可以多种形式任选，包含并不限于针型、矩形、翅形、圆柱等。

如图5所示，电机机壳8的外壁配合由模块化定子铁芯组成的定子组件3的形式进行加工，可为圆形或多边形，如图5所示的为多边形机壳。

控制器机壳6的腔体内根据控制器功率组件7的数量进行组件的安装设计，可以进行一些支撑作用的机械加工或利用控制器功率冷却单元701的上壁面加工k个安装平台，用于安装控制器功率单元702，控制器功率单元702包括但不限于功率模块和电容。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。