带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机制造技术

本发明专利技术涉及一种带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机，包括机壳、左端盖、飞轮、定子铁心、绕组、转子、轴承、转轴，所述的通风冷却结构包括鼓风机、进风口、出风口、气隙、转轴通风道和定子通风道，空气由鼓风机从进风口进入电机内部，分别进入机壳通风口、转子轴通风道、气隙、定子通风道，再由机壳上的出风口流出电机内部，达到循环冷却的目的，其中，定子通风道由机壳和定子铁心的多个焊口组成，焊口分布在定子铁心圆周；转轴通风道包括设置在转轴中心的通孔；机壳通风口包括在机壳与轴承连接面上设置的多个扇形孔。承连接面上设置的多个扇形孔。承连接面上设置的多个扇形孔。

【技术实现步骤摘要】
带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机


[0001]本专利技术属于电动汽车用永磁电机领域，具体涉及一种带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机。

技术介绍

[0002]永磁电机具有功率密度高、效率高、转速范围宽等优点，在电动汽车行业得到广泛应用。电机性能好坏将直接影响到电动汽车驱动系统的效率以及整体工作紧凑性。电动汽车用永磁同步电机高速化已经成为一种趋势，随之而来的转子损耗也大大增加。在追求降低转子损耗的同时，更高效率的冷却结构也被更加强烈地要求。针对目前电动汽车用驱动电机的高功率密度，体积小，重量轻，效率高，高速化的发展趋势，使得电机单位体积的损耗和工作温升较普通电机有显著增大，其冷却和散热问题比较突出。因此，良好有效的冷却结构具有重要的研究意义。目前，文献中常用的冷却方式主要四类:采用自然风冷，这种方法不需要额外添加冷却装置，价格经济，常常会以散热筋的方式提高其冷却能力，但是由于车用环境受限，散热环境恶劣，达到的冷却效果有限；采用强迫风冷，这种方法通过电机非轴伸端装设的风扇对电机进行冷却，但更适用于铁心长度较短的电机；采用油冷或水冷的液体冷却方式，冷却效率高，为冷却液体设计水路使得电机体积增大。但是，上述方法对电机端部和永磁体冷却效果较差，易造成电机端部温度过高和转子过热永磁体发生不可逆退磁这直接威胁电动汽车用永磁电机的安全可靠运行。因此，需要设计一种适合电动汽车的冷却结构，不仅对电机端部和永磁体散热效果好，而且相对成本低廉。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机，所采用的冷却结构能够有效降低电机绕组端部和永磁体的温度、避免转子上永磁体因高温发生不可逆退磁。为了实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案：
[0004]一种带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机，包括机壳、左端盖、飞轮、定子铁心、绕组、转子、轴承、转轴，其特征在于，所述的通风冷却结构包括鼓风机、进风口、出风口、气隙、转轴通风道和定子通风道，空气由鼓风机从进风口进入电机内部，分别进入机壳通风口、转子轴通风道、气隙、定子通风道，再由机壳上的出风口流出电机内部，达到循环冷却的目的，其中，定子通风道由机壳和定子铁心的多个焊口组成，焊口分布在定子铁心圆周；转轴通风道包括设置在转轴中心的通孔；机壳通风口包括在机壳与轴承连接面上设置的多个扇形孔。
[0005]本专利技术具有以下有益效果：本专利技术定子通风道由机壳和定子铁心的焊口组成，焊口在定子铁心圆周上均匀分布，不仅起到了固定定子冲片的作用，还在不影响电机电磁效果的同时，起到了通风冷却的效果。该结构避免了设计单独的通风道而导致电机体积过大，并且冷却效果较好；转轴通风道为转轴中心的通孔，可以为永磁体的冷却提供风路，把转子因涡流产生的热量带走，有效降低转子温度，进而避免电机转子在高温环境下出现热退磁
问题。并且转轴中心的通孔还具有减重的益处；机壳通风口为机壳在与轴承连接面上的六个均匀分布的扇形孔，可以为风路起到导向的作用，使得绕组端部冷却效果均匀，避免了绕组端部局部过热现象。除此之外，该扇形孔还可以作为工艺孔，为电机绕组进行整型。在机壳的进风口处装有鼓风机，可根据需要调节流量和风速，提高冷却效果。
附图说明
[0006]图1为本专利技术电动汽车永磁电机结构轴向剖面示意图；
[0007]图2为永磁同步电机定子铁心冲片图；
[0008]图3为本专利技术的机壳处扇形通风口图；
[0009]图4为本专利技术风路示意图；
[0010]图中：1——鼓风机；2——机壳；3——左端盖；4——右端盖；5——飞轮；6——定子铁心；7——绕组；8转子；9——轴承；10——转轴左端；11——转轴右端；12——进风口；13——出风口；14——气隙；15——定子通风道；16——转轴通风道；17——定子冲片焊口。
具体实施方式
[0011]下面结合附图以及具体实施方式，对本专利技术的具体实施方案作进一步的详细说明。
[0012]如图1所示，本专利技术包括鼓风机1、机壳2、左端盖3、右端盖4、飞轮5、定子铁心6、绕组7、转子 8、轴承9、转轴左端10、转轴右端11、进风口12、出风口13组成。鼓风机1固定在机壳2的进风口处 12，机壳2内设置有定子铁心6，在定子铁心6内部嵌有绕组7，机壳2通过轴承9与转轴右端11连接，转轴右端上套有转子8，永磁体组装在转子内部，转轴左端10和转轴右端11通过花键方式连接，且分别与飞轮5连接，左端盖3和右端盖4分别与机壳2连接。
[0013]机壳2和定子铁心6的焊口17组成定子通风道15，并且定子通风道15在定子铁心6圆周上均匀分布；转轴中心的通孔作为转轴通风道16；机壳通风口为机壳2在与轴承9连接面上的六个均匀分布的扇形孔，方便对电机内部的各个角落产生的热量进行吸收换热，便于均匀散热。
[0014]壳体2周围设成安装通道，左端盖3和右端盖4可以均通过螺栓连接的方式与壳体2连接，三者共同构成电动机的外壳。壳体2、左端盖3和右端盖4可以均采用铸造成型的工艺进行加工制造，所采用的材料可以是铸铁或铸铝等常见铸造金属。
[0015]可选的，在电动机的壳体2上还可以设置多个散热片，从而使电动机内部的热量可以通过散热片散发出去，进一步地提高电动机的冷却效果。
[0016]示例性的，本专利技术的通风冷却方法过程为：首先，鼓风机1将自然风从进风口12吹入到电机内部。然后，自然风经过机壳2的通风口，分别进入转轴通风道16、气隙14、定子通风道15。最后，再由机壳上的出风口13流出电机内部。因此，本专利技术形成了定转子一体化的通风冷却系统。
[0017]现有技术相比，本实施例的电动汽车永磁电机定转子一体化通风冷却结构，通过外部气源引入散热气流至电机结构内部，对电机转子外表面及电机定子内腔表面进行及时有效的散热；适用于电动汽车用高转速高功率密度的电机转子及电机定子类电机，内部通风散热结构可以类比应用于风机、涡轮或叶龙等回转式高速机械结构，具有广阔的应用前
景。
[0018]综上所述，本专利技术通过以上附图所示实施例的其具体实施方式做出了进一步的详细说明，但不应理解为本专利技术专利的保护范围仅限于所描述的实例。值得注意的是，在不脱离本专利技术原理前提下对其进行的改进与变形等，都应视作本专利技术的保护。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有定转子一体化通风冷却结构的电动汽车永磁电机，包括机壳、左端盖、飞轮、定子铁心、绕组、转子、轴承、转轴，其特征在于，所述的通风冷却结构包括鼓风机、进风口、出风口、气隙、转轴通风道和定子通风道，空气由鼓风机从进风口进入电机内部，分别进入机壳通风口、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓远，梁慧静，李娜，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：