本發(fā)明涉及電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冷卻系統(tǒng)，具體地，是一種用于冷卻電機(jī)定子的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電機(jī)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的損耗將轉(zhuǎn)化為熱量，為了使電機(jī)的溫度不超過(guò)與其絕緣耐熱等級(jí)相應(yīng)的極限溫度以及保證電機(jī)安全可靠地運(yùn)行，應(yīng)采取冷卻方式使其有效地散熱。因此，電機(jī)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在電機(jī)技術(shù)中很重要。

電機(jī)冷卻主要是指采用某些冷卻方法和某些介質(zhì)對(duì)電機(jī)的定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組以及鐵芯等進(jìn)行的冷卻。目前來(lái)看，常用的電機(jī)冷卻方式主要分為空氣冷卻和水冷卻兩種。

空氣冷卻，是指空氣由轉(zhuǎn)子兩側(cè)的風(fēng)扇吸入，通過(guò)所設(shè)計(jì)的風(fēng)道排出電機(jī)外，并將熱量帶走的方式，其中，熱空氣經(jīng)電機(jī)外的空氣冷卻器冷卻后再送入電機(jī)內(nèi)重復(fù)利用。由于空氣的傳熱系數(shù)相對(duì)較小，因此冷卻效果并不理想。

目前，現(xiàn)有電機(jī)所應(yīng)用的冷卻介質(zhì)，以水的冷卻能力最強(qiáng)，約為空氣的50倍，冷卻效果顯著，除此以外，水還具有價(jià)廉、無(wú)毒和不易燃的特點(diǎn)。電機(jī)常用的水冷卻系統(tǒng)是直接在電機(jī)機(jī)殼內(nèi)開(kāi)設(shè)水道，通過(guò)對(duì)電機(jī)機(jī)殼進(jìn)行冷卻，從而將電機(jī)內(nèi)傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的熱量不斷帶走。電機(jī)內(nèi)部的熱量經(jīng)由電機(jī)定子鐵芯和電機(jī)機(jī)殼間的間隙，傳導(dǎo)給機(jī)殼，然后再由機(jī)殼內(nèi)的水冷卻，將熱量帶走，或者是直接由機(jī)殼向外散熱。這樣一來(lái)，電機(jī)內(nèi)部熱量傳導(dǎo)有限，不能迅速將電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的熱量帶走，電機(jī)內(nèi)溫度降不下來(lái)，導(dǎo)致電機(jī)銅損增加，電機(jī)效率降低。

隨著工業(yè)和制造業(yè)的迅速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)電機(jī)功率和輸出扭矩的要求也越來(lái)越高，因此，一種更為有效的冷卻方式是目前本領(lǐng)域迫切需要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種用于冷卻電機(jī)定子的系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電機(jī)內(nèi)部部件的改進(jìn)以及新型冷卻系統(tǒng)的增設(shè)，旨在顯著提高系統(tǒng)的冷卻效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種用于冷卻電機(jī)定子的系統(tǒng)，包括若干冷卻單元和集成管路，其中：

所述若干冷卻單元沿定子鐵芯的軸線方向并列排布于定子鐵芯和機(jī)殼之間，每一冷卻單元包括至少一層由若干微型通管并列排布所形成的弧形集合；

所述集成管路包括分別設(shè)于定子鐵芯兩端的進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管，所述進(jìn)液集成環(huán)管通過(guò)U型進(jìn)液管與進(jìn)液口連接，所述出液集成環(huán)管通過(guò)U型出液管與出液口連接；

每一所述冷卻單元的兩端分別與所述進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管貫通連接。

所述進(jìn)液集成環(huán)管、若干冷卻單元和出液集成環(huán)管貫通連接，形成電機(jī)定子冷卻通道。進(jìn)一步地，進(jìn)液口通過(guò)所述U型進(jìn)液管與所述進(jìn)液集成環(huán)管貫通，用于使冷卻液從電機(jī)外部流入進(jìn)液集成環(huán)管，進(jìn)而進(jìn)入冷卻單元；出液口通過(guò)所述U型出液管與出液集成環(huán)管貫通，用于使冷卻液從冷卻通道排出電機(jī)外部。

進(jìn)一步地，所述若干冷卻單元均勻設(shè)于定子鐵芯和機(jī)殼之間，具體地，所述定子鐵芯的外圍圓弧上沿著軸線方向均勻設(shè)有若干凹槽，用于裝設(shè)所述冷卻單元。

具體地，定子鐵芯上設(shè)置的凹槽數(shù)量對(duì)應(yīng)于冷卻單元的數(shù)量，若干凹槽均勻設(shè)于定子鐵芯的外圍。一方面，所述凹槽的深度大于等于所述冷卻單元的高度，優(yōu)選地，所述冷卻單元裝設(shè)在所述凹槽后，最外層微型通管（如果冷卻單元僅有一層微型通管時(shí)，最外層微型通管則指此層微型通管；當(dāng)冷卻單元有兩層以上的微型通管時(shí)，最外層微型通管則指最外層的微型通管）的外圍正好貼近機(jī)殼的內(nèi)圈。另一方面，所述凹槽的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于冷卻單元的長(zhǎng)度，以恰好容納為優(yōu)。

考慮到冷卻的均勻性，優(yōu)選地，每一冷卻單元均為同一規(guī)格，即微型通管的層數(shù)、數(shù)量、橫截面積、長(zhǎng)度等參數(shù)均一致。

進(jìn)一步地，每一冷卻單元為兩層由若干微型通管并列排布所形成的弧形集合，其中，內(nèi)層集合和外層集合疊加設(shè)于凹槽中，所述凹槽設(shè)于定子鐵芯的外圍圓弧中。

具體地，所述冷卻單元由多根底面截面形狀相同的微型通管平行排列組成，通過(guò)焊接排列形成圓弧狀軌跡，從而密切貼服在電機(jī)定子鐵芯的凹槽內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，除了上述優(yōu)選內(nèi)容，基于實(shí)際應(yīng)用中的具體電機(jī)定子的直徑和規(guī)格，本領(lǐng)域根據(jù)發(fā)明的技術(shù)啟示以及技術(shù)啟示，可以靈活對(duì)冷卻單元以及微型通管的具體情況進(jìn)行限定。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)液集成環(huán)管沿定子鐵芯和/或機(jī)殼的圓弧，貫通連接于所述若干冷卻單元的左端；所述出液集成環(huán)管沿定子鐵芯和/或機(jī)殼的圓弧，貫通連接于所述若干冷卻單元的右端。優(yōu)選地，所述進(jìn)液集成環(huán)管和所述出液集成環(huán)管平行設(shè)定，且兩者的圓心連線與定子鐵芯的軸線重合。

具體地，所述進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管位于定子鐵芯的軸向兩端，且其分別繞定子鐵芯的外圈一圈，優(yōu)選由銅或不銹鋼制成，壁厚為1-2mm，其為連通所有微型通管的中空管，且所有微型通管均沿集成管路的軸向方向并排排布，所述進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管與微型通管焊接為一體。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)液集成環(huán)管的外側(cè)與所述U型進(jìn)液管的一端貫通連接，所述U型進(jìn)液管的另一端與設(shè)置在機(jī)殼外側(cè)的進(jìn)液口貫通連接；所述出液集成環(huán)管的外側(cè)與所述U型出液管的一端貫通連接，所述U型出液管的另一端與設(shè)置在機(jī)殼外側(cè)的出液口貫通連接。

進(jìn)一步地，電機(jī)前端蓋和電機(jī)后端蓋上對(duì)應(yīng)于所述U型進(jìn)液管和U型出液管，設(shè)有容納槽，用于裝設(shè)所述U型進(jìn)液管和所述U型出液管。

進(jìn)一步地，所述冷卻單元中的若干微型通管的兩端分別與所述進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管貫通連接。微型通管穿過(guò)所述進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管內(nèi)部，形成剩余段。

進(jìn)一步地，所述若干微型通管的形狀、長(zhǎng)度均相同，其中，所述形狀為微型通管的底面截面形狀，包括但不限于圓形、扁圓形、方形以及梯形。優(yōu)選地，所述形狀為內(nèi)短外長(zhǎng)的弧形梯狀。

具體地，所述微型通管的材料包括但不限于鋁、銅、不銹鋼以及合金等，優(yōu)選為銅。

進(jìn)一步地，U型進(jìn)液管與進(jìn)液口，以及U型出液管與出液口的材料不作限定，因?yàn)閷?duì)冷卻效率的影響不大。

進(jìn)一步地，所述冷卻液可以是水、油等常用的冷卻介質(zhì)。本發(fā)明作為一套獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)，作為電機(jī)內(nèi)部的冷卻形式，直接對(duì)定子進(jìn)行冷卻，當(dāng)然，也可以與常用的電機(jī)冷卻方式復(fù)合使用。進(jìn)一步地，可以與原有冷卻系統(tǒng)共用冷卻液的進(jìn)液口和出液口，也可以在電機(jī)機(jī)殼上單獨(dú)開(kāi)設(shè)冷卻液的進(jìn)液口和出液口。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)方案除了整體技術(shù)方案的改進(jìn)，還包括很多細(xì)節(jié)方面的改進(jìn)，具體而言，具有以下有益效果：

1、本發(fā)明所述的冷卻方式可以復(fù)合各種現(xiàn)有的常用電機(jī)冷卻方式使用，也可以單獨(dú)使用作為電機(jī)的冷卻系統(tǒng)，通過(guò)采用微型通管結(jié)構(gòu)，利用微型且平行排布的管道進(jìn)行冷卻，其冷卻效果顯著，冷卻系統(tǒng)體積小、質(zhì)量輕；

2、本發(fā)明的技術(shù)方案采用微型通管內(nèi)通各種冷卻介質(zhì)，安裝在電機(jī)定子鐵芯的外側(cè)，由于微型通管冷卻通道設(shè)置在電機(jī)定子鐵芯上，因此冷卻介質(zhì)可以直接從電機(jī)外部進(jìn)入電機(jī)內(nèi)部，對(duì)電機(jī)定子鐵芯直接進(jìn)行冷卻，大大提高了散熱效率，從而提高電機(jī)的輸出功率和扭矩；

3、微型通管的直徑小，從而占用電機(jī)定子磁軛部分的體積很小，電機(jī)定子的結(jié)構(gòu)基本不變，在對(duì)電機(jī)電磁性能基本不影響的前提下，提高電機(jī)的冷卻效果，相較于傳統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)，節(jié)約材料并顯著提高了冷卻效果，從而減小電機(jī)損耗，保證電機(jī)安全可靠地運(yùn)行；

4、冷卻介質(zhì)從冷卻液的進(jìn)液口進(jìn)入，經(jīng)冷卻通道流動(dòng)，直至從出液口排出，相對(duì)于電機(jī)內(nèi)部，整個(gè)冷卻通道是封閉的，因此，可以采用任意常用的液體冷卻介質(zhì)，比如水、油等，適用性比較廣；

5、U型進(jìn)液管和U型出液管的限定，一方面是為了緩沖流速，形成湍流，另一方面是保證冷卻液貫通并充滿整個(gè)冷卻系統(tǒng)。

附圖說(shuō)明

圖1為一種包括本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)的電機(jī)外形圖。

圖2為一種包括本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)的電機(jī)內(nèi)部示意圖。

圖3為一種本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)與定子鐵芯相配合的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為一種配合本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)使用的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為一種本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)中的定子鐵心沖片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中A部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

圖7為一種本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為一種本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9為圖8的一種截面實(shí)施例的示意圖。

圖10為圖9中B部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

圖11為圖8的截面示意圖。

圖12為圖11中C部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

圖13為圖8的另外一種截面實(shí)施例的示意圖。

圖14為圖13中B'部分的結(jié)構(gòu)放大圖。

圖15為一種配合本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)使用的前端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16為一種配合本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)使用的后端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17為額定工況下電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中隨著時(shí)間變化兩臺(tái)電機(jī)內(nèi)各部分的溫度變化對(duì)比圖。

圖18為一種傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)在運(yùn)行140s時(shí)的電機(jī)軸向橫截面的溫度示意圖。

圖19為包括本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)在運(yùn)行140s時(shí)的電機(jī)軸向橫截面的溫度示意圖。

附圖標(biāo)記：

冷卻單元1，微型通管11，剩余段111；集成管路2，進(jìn)液集成環(huán)管21，出液集成環(huán)管22，U型進(jìn)液管23，U型出液管24，進(jìn)液口25，出液口26；定子鐵芯3，凹槽31，連接部32，焊接槽321，凸起322；機(jī)殼4，電機(jī)前端蓋41，電機(jī)后端蓋42，容納槽411和421。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

本發(fā)明提供了一種用于冷卻電機(jī)定子的系統(tǒng)，參照?qǐng)D1所示的一種包括本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)的電機(jī)外形圖，圖2所示的一種包括本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)的電機(jī)內(nèi)部示意圖以及圖3所示的一種本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)與定子鐵芯相配合的結(jié)構(gòu)示意圖，包括若干冷卻單元1和集成管路2，其中：

所述若干冷卻單元1沿定子鐵芯3的軸線方向并列排布于定子鐵芯3和機(jī)殼4之間，每一冷卻單元1包括至少一層由若干微型通管11并列排布所形成的弧形集合；

所述集成管路2包括分別設(shè)于定子鐵芯3兩端的進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22，所述進(jìn)液集成環(huán)管21通過(guò)U型進(jìn)液管23與進(jìn)液口25連接，所述出液集成環(huán)管22通過(guò)U型出液管24與出液口26連接；

每一所述冷卻單元1的兩端分別與所述進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22貫通連接。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述若干冷卻單元1均勻設(shè)于定子鐵芯3和機(jī)殼4之間，參照?qǐng)D4所示的一種配合本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)使用的定子鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖，所述定子鐵芯3的外圍圓弧中均勻設(shè)有若干凹槽31，用于裝設(shè)所述冷卻單元1，相鄰凹槽之間設(shè)有連接部32，用于連接定子鐵芯3與機(jī)殼4，需要說(shuō)明的是，所述連接部開(kāi)設(shè)有兩處焊接槽321，所述焊接槽321之間的凸起322的寬度優(yōu)選為至少等于焊接槽的底部寬度，更優(yōu)選為是至少等于焊接槽的頂部寬度。需要說(shuō)明的是，兩個(gè)焊接槽321有利于定子鐵芯沖片之間焊接得更加牢固可靠，這也是在定子鐵芯3外圍開(kāi)設(shè)有多個(gè)凹槽31而無(wú)法保證定子鐵芯沖片牢固疊加的情況下，做的技術(shù)改進(jìn)；此外，凸起322的寬度限定也是必要的，因?yàn)樵诙ㄗ予F芯與機(jī)殼進(jìn)行連接的過(guò)程中，是采用過(guò)盈配合的方式，更寬的凸起對(duì)機(jī)殼的壓強(qiáng)更小，由此避免出現(xiàn)凸起部分對(duì)機(jī)殼造成損壞的情況。

所述凹槽31在整個(gè)定子鐵心3外圈呈均勻分布，是沿定子鐵心3軸向的通槽，且其槽截面都相同。具體地，參照?qǐng)D5所示的一種本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)中的定子鐵心沖片的結(jié)構(gòu)示意圖和圖6所示的圖5中A部分的結(jié)構(gòu)放大圖，所述凹槽31是由定子鐵芯沖片上的凹槽31疊加而成，具體由定子鐵芯3上線切割或沖模沖出形成的。

在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D7所示的一種本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)的立體結(jié)構(gòu)示意圖以及圖8所示的一種本發(fā)明所述的冷卻系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，所述進(jìn)液集成環(huán)管21沿定子鐵芯3和/或機(jī)殼4的圓弧，貫通連接于所述若干冷卻單元1的左端；所述出液集成環(huán)管22沿定子鐵芯3和/或機(jī)殼4的圓弧，貫通連接于所述若干冷卻單元1的右端。所述進(jìn)液集成環(huán)管21的外側(cè)與所述U型進(jìn)液管23的一端貫通連接，所述U型進(jìn)液管23的另一端與設(shè)置在機(jī)殼4外側(cè)的進(jìn)液口25貫通連接；所述出液集成環(huán)管22的外側(cè)與所述U型出液管24的一端貫通連接，所述U型出液管24的另一端與設(shè)置在機(jī)殼4外側(cè)的出液口26貫通連接。冷卻液通過(guò)進(jìn)液口25進(jìn)入U(xiǎn)型進(jìn)液管23，然后到達(dá)進(jìn)液集成環(huán)管21，之后冷卻液流入與所述進(jìn)液集成環(huán)管21并列連接的微型通管內(nèi)部，在流動(dòng)過(guò)程中同時(shí)吸收電機(jī)內(nèi)部的熱量，并匯集到出液集成環(huán)管22內(nèi)，最終通過(guò)U型出液管24以及出液口26流出，并將熱量帶走。

需要說(shuō)明的，U型進(jìn)液管23和U型出液管24的技術(shù)特征是必要的，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于冷卻液優(yōu)選地是需要泵體進(jìn)行抽取的，即冷卻液通過(guò)泵體的抽提通過(guò)進(jìn)液口25和U型進(jìn)液管23，進(jìn)入進(jìn)液集成環(huán)管21，然后從進(jìn)液集成環(huán)管21分別到達(dá)每一冷卻單元1，且具體地，到達(dá)每一冷卻單元1中的每一微型通管11中，與此同時(shí)，冷卻液與電機(jī)內(nèi)的熱部件進(jìn)行熱交換，之后冷卻液依次通過(guò)出液集成環(huán)管22、U型出液管24和出液口26，流出并同時(shí)將熱量帶走。由于泵體的加設(shè)，冷卻液的流速是比較快的，在其中設(shè)置U型進(jìn)液管23和U型出液管24，一方面是為了緩沖流速，形成湍流，另一方面是保證冷卻液貫通并充滿整個(gè)冷卻系統(tǒng)。

參照?qǐng)D15所示的一種配合本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)使用的前端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖和圖16所示的一種配合本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)使用的后端蓋的結(jié)構(gòu)示意圖，電機(jī)前端蓋41和電機(jī)后端蓋42上對(duì)應(yīng)于所述U型進(jìn)液管23和所述U型出液管24，設(shè)有容納槽411和421，用于裝設(shè)所述U型進(jìn)液管23和所述U型出液管24。

在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D9所示的圖8的一種截面實(shí)施例的示意圖以及圖10所示的圖9中B部分的結(jié)構(gòu)放大圖，冷卻單元1包括一層由若干微型通管11并列排布所形成的弧形集合，所述微型通管的形狀、長(zhǎng)度完全相同，且其橫截面的形狀為圓形，此種情況是一種最基本的冷卻單元，單層以及圓形截面。根據(jù)具體情況，冷卻單元優(yōu)選為10-30組，更優(yōu)選為15-20組。在圖9中，共設(shè)有18組冷卻單元。

在另外一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D13所示的圖8的另外一種截面實(shí)施例的示意圖以及圖14所示的圖13中B'部分的結(jié)構(gòu)放大圖，冷卻單元1包括兩層由若干微型通管11并列排布所形成的雙層弧形集合，所述微型通管的形狀、長(zhǎng)度完全相同，且其橫截面的形狀為弧狀梯形，此種情況是一種最優(yōu)化的冷卻單元，雙層以及內(nèi)短外長(zhǎng)的弧狀梯形（需要說(shuō)明的是，由于微型通管的橫截面積相對(duì)于定子鐵芯的橫截面積來(lái)說(shuō)太小，所以?xún)?nèi)短為長(zhǎng)的弧形弧狀梯形結(jié)構(gòu)不明顯，但是，此橫截面形狀是目前來(lái)看最優(yōu)的情況）。在圖13中，共設(shè)有共設(shè)有18組冷卻單元，每一組冷卻單元中設(shè)有兩層微型通管。

需要說(shuō)明是，所述冷卻單元中的若干微型通管的兩端分別與所述進(jìn)液集成環(huán)管和出液集成環(huán)管貫通連接。一方面，優(yōu)選地，每一冷卻單元至少包括3個(gè)微型通管，最優(yōu)選地，每一冷卻單元至少包括10個(gè)微型通管。另一方面，優(yōu)選地，所述若干微型通管的形狀、尺寸均相同，其中，所述形狀為微型通管的底面截面形狀包括但不限于圓形、方形以及梯形，更優(yōu)選地，是當(dāng)微型通管沿著所述定子鐵芯的部分外圍圓弧，形成致密的至少一層集合時(shí)，即微型通管之間的間隙足夠小，因此，內(nèi)短外長(zhǎng)的弧狀梯形是最佳的。

另外需要說(shuō)明的是，無(wú)論冷卻單元是一層還是兩層，甚至多層，其均設(shè)在定子鐵芯外圍的凹槽內(nèi)。所述凹槽的深度大于等于所述冷卻單元的高度，優(yōu)選地，所述冷卻單元裝設(shè)在所述凹槽后，最外層微型通管（如果冷卻單元僅有一層微型通管時(shí)，最外層微型通管則指此層微型通管；當(dāng)冷卻單元有兩層以上的微型通管時(shí)，最外層微型通管則指最外層的微型通管）的外圍正好貼近機(jī)殼的內(nèi)圈。另一方面，所述凹槽的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于冷卻單元的長(zhǎng)度，以恰好容納為優(yōu)。

基于圖9和圖10 給出的實(shí)施例，進(jìn)一步地，參照?qǐng)D11所示的圖9的截面示意圖以及圖12所示的圖11中C部分的結(jié)構(gòu)放大圖，每個(gè)微型通管11均貫通進(jìn)液集成環(huán)管21，而且微型通管11與進(jìn)液集成環(huán)管21之間的連接部位并非圓滑地連接，而是微型通管伸入進(jìn)液集成環(huán)管內(nèi)一部分，形成剩余段111，這是考慮到冷卻液在由進(jìn)液集成環(huán)管進(jìn)入微型通管內(nèi)的過(guò)程中，通過(guò)所述剩余段111的阻礙，造成冷卻液在管路中形成湍流，進(jìn)而大大提高冷卻效率。

在一個(gè)實(shí)施例中，微型通管的底面內(nèi)圈（即不包括微型通管的壁厚）橫截面積為0.008-0.8mm²，微型通管的壁厚為0.1-0.2mm，其中，當(dāng)微型通管為圓形底面時(shí)，其內(nèi)徑限定為0.1-1.0mm，其圓度不超過(guò)±0.03mm。

在對(duì)比實(shí)施例中，在其它條件相同的情況下，對(duì)比設(shè)有U型進(jìn)液管和U型出液管的冷卻系統(tǒng)X1、設(shè)有L型進(jìn)液管和L型出液管的冷卻系統(tǒng)X2以及設(shè)有直線型進(jìn)液管和直線型出液管的冷卻系統(tǒng)X3，發(fā)現(xiàn)X1、X2和X3的冷卻效率之間遞減，其中，設(shè)有U型進(jìn)液管和U型出液管的冷卻系統(tǒng)X1的冷卻效果最佳，對(duì)應(yīng)的電機(jī)內(nèi)的各部分的溫度更低。在電機(jī)運(yùn)行120s后，X1對(duì)應(yīng)的機(jī)殼、定子和線圈的溫度，與L3相比，至少分別低6℃、6℃和5℃

在對(duì)比實(shí)施例中，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖9-10所示的冷卻系統(tǒng)L1和圖13-14所示的冷卻系統(tǒng)L2，在其它情況相同的情況下，L2的冷卻效率更優(yōu)于L1冷卻效率，對(duì)應(yīng)的電機(jī)內(nèi)的各部分的溫度更低，在電機(jī)運(yùn)行120s后，L2對(duì)應(yīng)的機(jī)殼、定子和線圈的溫度，與L1相比，至少分別低8℃、5℃和5℃。另外根據(jù)圖11-12所示的連接方式，有剩余段111的實(shí)施例的冷卻效率也優(yōu)于沒(méi)有剩余段111實(shí)施例的冷卻效率。

在對(duì)比實(shí)施例中，在其它條件相同的情況下，以圖9-10 所示的冷卻系統(tǒng)為模型，其中，一個(gè)冷卻系統(tǒng)T1是用鋁合金材料制成的，另外一個(gè)冷卻系統(tǒng)T2是用銅金屬制成的，發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)T2的冷卻效率優(yōu)于冷卻系統(tǒng)T1的冷卻效率。根據(jù)公式，由于銅的導(dǎo)熱系數(shù)為401W/（m.K），而鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)在200W/（m.K）左右，銅導(dǎo)熱系數(shù)是鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)的兩倍左右，導(dǎo)熱系數(shù)的大小表明導(dǎo)熱能力的大小，導(dǎo)熱系數(shù)越大，導(dǎo)熱熱阻值相應(yīng)降低，導(dǎo)熱能力越強(qiáng)，通過(guò)優(yōu)選利用銅作為冷卻系統(tǒng)的主要材料，充分發(fā)揮了銅的導(dǎo)熱系數(shù)大、傳熱量相對(duì)大的優(yōu)點(diǎn)，利用高導(dǎo)熱系數(shù)的金屬材料吸收大量的電機(jī)內(nèi)部熱量，傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的熱量再由微型通管內(nèi)的冷卻介質(zhì)帶走。單位時(shí)間傳導(dǎo)的熱量公式為： Ф=Aλ(t1-t2)/δ，其中：λ為材料的導(dǎo)熱系數(shù)，A為導(dǎo)熱面積，t為溫度，δ為時(shí)間，本發(fā)明用銅制微型通管2，增大導(dǎo)熱比表面積，單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)的熱量增加，從而加快熱量傳導(dǎo)速度。

一個(gè)最佳實(shí)施例，一種用于冷卻電機(jī)定子的系統(tǒng)，包括若干冷卻單元1和集成管路2，其中：

所述若干冷卻單元1沿定子鐵芯3的軸線方向并列排布于定子鐵芯3和機(jī)殼4之間，每一冷卻單元1包括兩層由若干微型通管11并列排布所形成的弧形集合，所述微型通管11的底面橫截面積為內(nèi)短外長(zhǎng)的弧狀梯形，

所述集成管路2包括分別設(shè)于定子鐵芯3兩端的進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22，所述進(jìn)液集成環(huán)管21通過(guò)U型進(jìn)液管23與進(jìn)液口25連接，所述出液集成環(huán)管22通過(guò)U型出液管24與出液口26連接；

每一所述冷卻單元1的兩端分別與所述進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22貫通連接，微型通管11穿過(guò)所述進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22內(nèi)部，形成剩余段111；

所述冷卻單元1、進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22均由銅金屬制備得到。

參照?qǐng)D17-19所示，其中，圖17為額定工況下電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中隨著時(shí)間變化兩臺(tái)電機(jī)內(nèi)各部分的溫度變化示意圖；圖18為一種傳統(tǒng)永磁同步電機(jī)M1在運(yùn)行140s時(shí)的電機(jī)軸向橫截面的溫度示意圖；圖19為包括本發(fā)明所述冷卻系統(tǒng)的永磁同步電機(jī)M2在運(yùn)行140s時(shí)的電機(jī)軸向橫截面的溫度示意圖。具體地，圖19所述的冷卻系統(tǒng)是一種用于冷卻電機(jī)定子的系統(tǒng)，具體包括若干冷卻單元1和集成管路2，其中：所述若干冷卻單元1沿定子鐵芯3的軸線方向并列排布于定子鐵芯3和機(jī)殼4之間，每一冷卻單元1包括一層由若干微型通管11并列排布所形成的弧形集合；所述集成管路2包括分別設(shè)于定子鐵芯3兩端的進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22，所述進(jìn)液集成環(huán)管21通過(guò)U型進(jìn)液管23與進(jìn)液口25連接，所述出液集成環(huán)管22通過(guò)U型出液管24與出液口26連接；每一所述冷卻單元1的兩端分別與所述進(jìn)液集成環(huán)管21和出液集成環(huán)管22貫通連接。可見(jiàn)，配有新型冷卻單元的電機(jī)的冷卻效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電機(jī)的冷卻效果，而且這種冷卻效果體現(xiàn)在具體溫度上，其溫差呈現(xiàn)大幅度增長(zhǎng)。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，但其只是作為范例，本發(fā)明并不限制于以上描述的具體實(shí)施例。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，任何對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的等同修改和替代也都在本發(fā)明的范疇之中。因此，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍下所作的均等變換和修改，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)。