一种电机以及车辆的制作方法
- 国知局
- 2024-09-05 14:23:50
本申请涉及电机,尤其涉及一种电机以及车辆。
背景技术:
1、面对机动车尾气对环境的污染,国家对排放的要求日益严苛,因此,新能源汽车替代传统的内燃机车应运而生。而电机作为新能源汽车的核心驱动部件,其运行效率和性价比备受关注。电机具有结构紧凑、功率密度大等特点,其运行过程中产生的大量热量会对电机输出性能产生影响,因此,电机的冷却方式对电机的效率和性价比显得尤为重要。
2、油冷方式凭借其天然的电气绝缘、结构设计自由度高等优点成为高性能电机冷却方式的首选。然而,现有技术中,电机的冷却结构设计不合理,从而导致了电机的冷却效率低。
3、另外,在不同类型的电机中,由于扁线电机具有高槽满率、端部尺寸低、散热效率高等优点,进而被越来越多地应用于新能源汽车领域。但是,扁线电机由于其单根铜线的截面积较大,而导致电机在高频运行时铜线的涡流损耗较大而且分布不均匀,特别是临近定子铁芯内径侧的铜线,其交流损耗为直流损耗的2~3倍。在电机高速运行情况下,由于交流铜损的存在而导致临近定子铁芯内径侧的铜线温度大幅度高于其它部位铜线的温度,进而影响电机的可靠性。
4、因此,亟需提供一种电机以及车辆,以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种电机以及车辆,可以提升冷却效率的同时解决由于交流损耗的存在导致电机高速运行下临近定子内径侧的铜线温度大幅度高于其他部位铜线的温度,进而影响电机可靠性的问题。
2、本发明提供了一种电机,包括:壳体、设置在所述壳体内的定子总成和转子总成;
3、所述壳体沿轴向的一端设置有供冷却介质进入的第一进口,所述壳体沿轴向与所述第一进口相对的一端设置有冷却介质出口;
4、所述定子总成包括定子铁芯、绕组结构、第一导油环和第二导油环,所述定子铁芯沿周向设置有多个定子槽,所述定子槽采用闭口槽结构,所述定子铁芯设置有多个沿轴向贯通的第一通孔,所述第一导油环和第二导油环设置于定子铁芯两端面,所述第一导油环设置在定子铁芯接近所述第一进口的一端,所述第二导油环设置在相对侧;
5、所述第一导油环远离所述定子铁芯的一个端面上设置有导油接口,所述导油接口和所述第一通孔贯通形成第一通道,所述第一导油环接近所述定子铁芯的一个端面上设置有导油通路,所述导油通路和所述定子槽贯通形成第二通道。
6、进一步的,第二导油环远离所述定子铁芯的一个端面上设置有凸起,所述凸起上设置有第二通孔,所述第二通孔和所述第一通孔连通。
7、冷却介质由第一进口进入电机后,经过导油接口后,分两路进入定子铁芯进行冷却,一路经第一通孔后流至第二导油环的第二通孔后流至电机出口端,此为第一冷却流路,另一路经导油通路流至定子槽,对绕组结构冷却后,经第二导油环流至电机出口端,此为第二冷却流路。
8、进一步的,定子铁芯的外周设置有多个沿轴向的凹槽,所述壳体与所述定子铁芯采用过盈配合,这些沿轴向的凹槽与所述壳体形成多个冷却介质流通的通道。
9、进一步的,所述第一通孔、所述凹槽和所述定子槽的数量相等。
10、进一步的,第一通孔的横截面形状为类水滴状。
11、进一步的,转子总成包括转子铁芯、叶轮板和转轴,所述转轴为空心轴,所述空心轴上设置有供冷却介质进入和流出的第二进口和出油孔。
12、进一步的,第一进口和所述出油孔设置在沿轴向的同一侧。
13、进一步的,叶轮板设置在转子铁芯的两端,所述叶轮板包括主体以及设置在所述主体上的叶片。
14、冷却介质还可以从第二进口流入,经出油孔喷出后,由于叶片的离心力,冷却介质被定向甩至壳体,在流体压力作用下,经壳体与定子铁芯间的所述通道流至电机另一端,从所述出口流出,形成第三冷却流路实现对定子铁芯外周的进一步冷却。
15、进一步的,叶片的数量为所述出油孔数量的整数倍。为了将每个出油孔的冷却介质都能被有效的输送至被冷却部位,叶片也要设置为多个,但在部分实施例中,叶片数量可能少于出油孔数量。
16、本发明还提供了一种车辆,包括车辆本体以及上述的电机,所述电机设置在所述车辆本体中。
17、本发明上述一个或多个实施例,至少具有如下一种或多种有益效果:
18、本发明提供的电机以及车辆,在定子铁芯内提供两个冷却流路,一路经第一通孔后流至第二导油环的第二通孔后流至电机出口端,对定子铁芯进行冷却;另一路经导油通路流至定子槽,经第二导油环流至电机出口端,冷却介质对穿设于定子槽中的绕组结构进行冷却,即可以对临近定子铁芯内侧的绕组结构的铜线进行有效地冷却。冷却介质还可以从转子轴上的第二进口流入,经出油孔流出后流向壳体,经壳体与定子铁芯间的所述通道流至电机另一端,从所述出口流出,实现对定子铁芯外周的进一步冷却。三个流路结合大大提高了冷却效率。
19、进一步的,第一通孔、定子铁芯外周凹槽和定子槽的数量相等,这样设置可以扩大冷却定子铁芯、绕组结构的面积,从而提高了冷却效率。
20、进一步的,第一进口和出油孔设置在沿轴向的同一侧,这样设置可以使得整个电机结构更加紧凑。
21、进一步的,叶片的数量为出油孔数量的整数倍,这样设置可以通过叶片将经过出油孔中的冷却介质完全驱动至接近第一导油环侧的绕组结构的端部,从而提高对接近第一导油环侧的绕组结构的端部的冷却效率。
22、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
技术特征:1.一种电机,其特征在于,包括:壳体、设置在所述壳体内的定子总成和转子总成;
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第二导油环远离所述定子铁芯的一个端面上设置有凸起,所述凸起上设置有第二通孔,所述第二通孔和所述第一通孔连通。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述定子铁芯的外周设置有多个沿轴向的凹槽,所述壳体与所述定子铁芯采用过盈配合。
4.根据权利要求3所述的电机,其特征在于,所述第一通孔、所述凹槽和所述定子槽的数量相等。
5.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述第一通孔的横截面形状为类水滴状。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电机,其特征在于,所述转子总成包括转子铁芯、叶轮板和转轴,所述转轴为空心轴,所述空心轴上设置有供冷却介质进入和流出的第二进口和出油孔。
7.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,所述第一进口和所述出油孔设置在沿轴向的同一侧。
8.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,所述叶轮板设置在所述转子铁芯的两端,所述叶轮板包括主体以及设置在所述主体上的叶片。
9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,所述叶片的数量为所述出油孔数量的整数倍。
10.一种车辆,其特征在于,包括车辆本体以及如权利要求1至9任一项所述的电机,所述电机设置在所述车辆本体中。
技术总结本发明实施例公开了一种电机以及车辆,包括:壳体、设置在壳体内的定子总成和转子总成;壳体沿轴向的一端设置有供冷却介质进入的第一进口,壳体沿轴向与第一进口相对的一端设置有冷却介质出口;定子总成包括定子铁芯、绕组结构、第一导油环和第二导油环,定子铁芯沿周向设置有多个定子槽,定子槽采用闭口槽结构,定子铁芯设置有多个沿轴向贯通的第一通孔,所述第一导油环和第二导油环设置于定子铁芯两端面。通过本发明实施例,本申请提供的电机以及车辆可以提升冷却效率的同时解决由于交流损耗的存在导致电机高速运行下临近定子铁芯内径侧的铜线温度大幅度高于其他部位铜线的温度,进而影响电机可靠性的问题。技术研发人员:党万龙,王正祥受保护的技术使用者:马勒汽车技术(苏州)有限公司技术研发日:技术公布日:2024/9/2本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240905/286194.html
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