一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106452013A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201611046485.3(22)申请日2016.11.23(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人李琦范涛王佐梁温旭辉(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲(51)Int.Cl.H02K55/04(2006.01)H02K9/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机(57)摘要一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机。该电机在轴向方向采用中间定子，两边转子的三明治结构。电机定子由Q个定子齿单元组成，Q为电机槽数，为电机相数m的正整数倍。每个定子齿单元包括一个定子齿铁芯和缠绕在定子齿铁芯上的线圈，两个相邻的定子齿单元之间安置有超导平板热管。超导平板热管的一端与将其夹在中间的两个定子齿单元绕组紧密接触，另一端插入定子支架中的冷却流道。利用超导平板热管的强传热和强换热的特性，将绕组的热量迅速通过超导平板热管传递到定子支架的冷却流道，实现绕组强化散热，提升轮毂电机转矩密度。CN106452013ACN106452013A权利要求书1/1页1.一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机，包含机壳(1)、转子(2)、定子(3)、超导平板热管(4)、定子支架(5)和转轴(6)；在轴向方向，定子(3)夹在两个转子(2)之间；转子(2)固定在机壳(1)上，机壳(1)与转轴(6)相连，转子(2)、机壳(1)和转轴(6)三者一同旋转，其特征在于：所述的电机在轴向方向采用中间定子(3)，两边转子(2)的三明治结构；所述的定子(3)由Q个定子齿单元组成(301)组成，Q为电机槽数，为电机相数m的正整数倍；一个定子齿单元(301)包含一个定子齿铁芯(3011)和缠绕在其上的绕组(3012)；由Q个定子齿单元301在圆周方向环形均布；定子(3)环形的内圈与定子支架(5)接触，定子支架(5)内部在沿轴向方向分布有冷却流道(501)，冷却流道(501)和定子(3)两者在轴向方向的投影重叠；相邻两个定子齿单元(301)之间安置超导平板热管(4)，超导平板热管(4)的一端夹在相邻的两个定子齿单元(301)之间，与定子齿单元的绕组(3012)紧密接触，超导平板热管(4)的另一端与定子支架内的冷却流道(501)紧密接触。2.按照权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机，其特征在于：所述的超导平板热管(4)为扁平平板型，其内部的封闭空间(401)中有导热介质。3.按照权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机，其特征在于：所述的超导平板热管(4)共有n×Q个，Q为定子槽数，为电机相数m的整数倍，n为正整数。4.按照权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机，其特征在于：所述的定子齿铁芯(3011)由多个硅钢片叠压而成，其叠压方向与轴向方向垂直，定子齿硅钢片与轴向方向平行。5.按照权利要求1所述的轴向磁通轮毂电机，其特征在于：所述的定子齿单元(301)、超导平板热管(4)与定子支架(5)之间采用绝缘固封材料进行固封，形成定子组件整体。2CN106452013A说明书1/3页一种绕组强化散热的轴向磁通轮毂电机技术领域[0001]本发明涉及一种轴向磁通轮毂电机。背景技术[0002]目前的电动汽车大多采用集中式驱动方式，其动力传递一般需经过变速箱、差速器、传动轴和万向节等机械装置传递至驱动轮，传动链长，效率较低。而作为分布式驱动特征的动力系统，将轮毂电机直接安装在驱动轮内，具有传动链短、传动高效、结构紧凑等突出优点，受到国内外科研机构和主流车厂的广泛关注和研究。[0003]然而受轮毂内空间限制，以及整车对轮毂电机转矩和重量的需求，轮毂电机尺寸要求紧凑，转矩密度指标高。轴向磁通轮毂电机具有轴向尺寸紧凑，输出转矩大的优点，适合用于轮毂驱动的分布式驱动式电动汽车和其他对空间约束严格的直接驱动应用场合。国内民用的轮毂电机驱动电动汽车处于技术研究阶段，而采用轮毂电机驱动的混合动力汽车技术已成为新一代车辆动力驱动技术的重要发展方向。[0004]专利CN200980147427.1提出了一种用于带有液体冷却系统的轴向磁通电机的定子区段，定子铁芯为环形芯体，具有沿着基准轴线，该芯体沿着它的环形中心线带有多个电导体线圈，所述电导体线圈彼此间隔并且均围绕芯体，在相邻两个导电体线圈之间的间隔处安置有冷却区段，多个冷却区段并联形成液体冷却系统。虽然该专利能改善轴向电机绕组冷却条件，但冷却系统与绕组同轴缠绕在环形铁芯上，冷却区段加工复杂，冷却区段不仅占用了绕组可用面积，也增加了等效气隙，削弱了永磁磁场的强度，间接地降低了轴向磁通轮毂电机的转矩密度。