提升电机功率密度的关键,往往在于散热能力。传统冷却方式因多层热阻存在,限制了绕组持续通过大电流的能力。
一项发表于《IEEE工业应用汇刊》的研究,提出了一种颠覆性的绕组冷却方案:
采用金属增材制造(3D打印) 成形螺旋二十四面体结构热交换器
直接嵌入绕组端部,实现冷却剂与铜绕组零间隔接触
取消绝缘材料、胶粘剂与定子铁芯的热阻层
传热效率跃升 – 冷却剂直触铜材,热阻降低超80%
空间利用率优化 – 不占用定子槽空间,结构更紧凑
可拆卸设计成为可能 – 省去复杂热界面材料,便于维护与回收
原型测试显示,相比传统机壳冷却方案:
持续工作电流承载能力最高提升81%
绕组温升显著降低,功率密度实现跨越式进步
尽管该技术目前受制于量产成本,但其“最小化热界面”的核心思路,为高功率电机设计开辟了新路径。未来在航空航天、高端电动载具等领域具有广阔应用前景。
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