使用增材制造换热器对电机绕组进行冷却以实现极高的电流密度

Cooling of Motor Windings Using Additively Manufactured Heat Exchangers for Extremely High Current Density

Ahmed Hembel · Bulent Sarlioglu · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月

有效的热管理对于电机至关重要，其中绕组是主要的热源。目前采用的冷却方法，如定子外壳冷却和喷油冷却，需要热量穿过定子磁轭或绕组的轴向长度，导致效率低下。本研究提出了一种新颖的槽内冷却设计，该设计将3D打印的热交换器直接与绕组集成在一起，解决了高功率密度电机高效散热的难题。该设计的特点是扁平铜线绕组与采用增材制造工艺生产的导热、电绝缘聚合物热交换器相粘结。通过使冷却液更接近绕组，所提出的设计提高了载流能力并降低了工作温度。与传统液冷电机相比，这种结构在减小定子槽尺寸的同时，使绕组和槽内的电流密度分别...

解读: 该增材制造换热器技术对阳光电源的电力电子产品散热优化具有重要启发。主要可应用于：1)大功率储能变流器ST系列的IGBT/SiC模块散热系统优化，提升功率密度；2)新能源汽车OBC及电机驱动系统的集成散热方案设计，实现小型化；3)户外型光伏逆变器SG系列的内部功率器件冷却优化。通过在关键热点区域植入定...