转子组件以及用于马达端部绕组冷却和轴承润滑的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于马达的转子/定子组件，该转子/定子组件包括：转子轴，该转子轴包括内部通道；转子芯，该转子芯邻近转子轴设置；和端部绕组，该端部绕组邻近转子轴的端部和转子芯的端部设置；其中转子轴包括邻近其端部穿过转子轴的壁的通路，由此形成路径，当转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，冷却流体通过路径从转子轴的内部通道到达转子芯的端部和端部绕组。部绕组。部绕组。

【技术实现步骤摘要】
转子组件以及用于马达端部绕组冷却和轴承润滑的方法


[0001]本公开整体涉及汽车、制造和工业装备领域。更具体地，本公开涉及一种转子组件和用于马达端部绕组冷却和轴承润滑的方法。

技术介绍

[0002]管理电机(EM)的温度对马达性能和可靠性至关重要。在操作时，例如，在电动定子马达的端部(冠状和焊接)绕组处产生热。在冷却不足的情况下，温度上升超过允许极限，从而影响整个EM中的各种部件。长时间和越来越高的温度降低了各种部件的寿命，从而当转子有效地变成冷却器时降低了性能，例如导致扭矩输出减少。为了确保马达性能不受热限制，重要的是将冷却油引导到所有关键位置，以确保没有热点。除了冷却EM端部绕组之外，还重要的是例如将润滑油引导到所有转子轴轴承。
[0003]仅通过例示性环境情况提供本专利技术背景。对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，本公开的原理可同样在其他环境情况中实施。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种转子组件和用于冷却EM端部绕组和润滑转子轴轴承的方法，该方法利用由旋转的转子轴和转子芯产生的离心力，同时使部件复杂性和封装体积最小化。在转子轴和转子芯旋转的同时，经调节的流体(诸如冷油)从热交换器泵送，并且通过冷却流体入口管进入沿着转子轴的转子轴线形成的内部通道。旋转的转子轴和转子芯产生离心力，该离心力推动冷油通过径向通路，该径向通路在转子轴的端部附近穿过转子轴壁形成在转子芯任一侧的冠状端部绕组和焊接端部绕组的区域中，与出口端环和环形端环相邻。随着油被引导并喷射到端部绕组的整个内周上，由于欧姆损耗引起的由端部绕组产生的热被冷油吸收，并且油变热。热油排回到组件的油贮槽，以再循环回到热交换器以再次冷却，以及再循环回到泵和任选的过滤器。通过利用垂直于转子轴线(例如，转子轴的穿过转子的中心点的高度轴线)的通路，端部绕组主要被冷油冷却。通过利用成角度的通路，除了端部绕组被冷油冷却之外，附近的轴承也被润滑。转子轴的任一端部处的通路可以具有不同的横截面直径，使得在转子轴和转子芯的两个端部和端部绕组和轴承之间维持期望的油流平衡。
[0005]在一个例示性实施方案中，本公开提供了一种用于马达的转子/定子组件，该转子/定子组件包括：圆柱形转子轴，该圆柱形转子轴包括，包围，形成和/或限定沿转子轴线设置的内部通道；圆柱形转子芯，该圆柱形转子芯围绕该圆柱形转子轴同心地设置；多个冠状端部绕组，该多个冠状端部绕组围绕该转子轴的第一端部和该转子芯的第一端部同心地设置；和多个焊接端部绕组，该多个焊接端部绕组围绕该转子轴的第二端部和该转子芯的第二端部同心地设置；其中该转子轴限定在其第一端部处穿过该转子轴的壁的第一通路，由此形成第一路径/通路，当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，冷却流体通过该第一路径/通路从该转子轴的该内部通道到达该转子芯的第一端部。并且其中该转子轴限定在
其第二端部处穿过该转子轴的该壁的第二通路，由此形成第二路径/通路，当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，该冷却流体通过该第二路径/通路从该转子轴的该内部通道到达该转子芯的第二端部。该第一通路和该第二通路中的一个或多个垂直于该转子轴线对准，使得当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，该冷却流体从该转子轴的该内部通道到达该冠状端部绕组和该焊接端部绕组中的一个或多个。另选地或组合地，该第一通路和该第二通路中的一个或多个非垂直于该转子轴线对准，使得当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，该冷却流体从该转子轴的该内部通道到达该冠状端部绕组和该焊接端部绕组中的一个或多个，以及到达邻近该转子芯的第一端部设置的第一轴承和邻近该转子芯的第二端部设置的第二轴承中的一个或多个以进行冷却和润滑。该转子轴限定在其第一端部处穿过该转子轴的壁的多个径向布置的第一通路。该转子轴还限定在其第二端部处穿过该转子轴的壁的多个径向布置的第二通路。第一通路中的一个或多个具有比第二通路中的一个或多个的相对较大横截面直径相对较小的横截面直径，从而平衡流过(一个或多个)第一通路和(一个或多个)第二通路的冷却流体。
[0006]在另一个例示性实施方案中，本公开提供了一种马达组件，该马达组件包括：转子/定子组件，该转子/定子组件包括圆柱形转子轴，该圆柱形转子轴包括，包围，形成和/或限定沿转子轴线设置的内部通道；圆柱形转子芯，该圆柱形转子芯围绕该圆柱形转子轴同心地设置；多个冠状端部绕组，该多个冠状端部绕组围绕该转子轴的第一端部和该转子芯的第一端部同心地设置；和多个焊接端部绕组，该多个焊接端部绕组围绕该转子轴的第二端部和该转子芯的第二端部同心地设置；其中该转子轴限定在其第一端部处穿过该转子轴的壁的第一通路，由此形成第一路径/通路，当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，冷却流体通过该第一路径/通路从该转子轴的该内部通道到达该转子芯的第一端部。并且其中该转子轴限定在其第二端部处穿过该转子轴的该壁的第二通路，由此形成第二路径/通路，当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，该冷却流体通过该第二路径/通路从该转子轴的该内部通道到达该转子芯的第二端部；和定子主体，该定子主体围绕该转子组件同心地设置。该第一通路和该第二通路中的一个或多个垂直于该转子轴线对准，使得当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，该冷却流体从该转子轴的该内部通道到达该冠状端部绕组和该焊接端部绕组中的一个或多个。另选地或组合地，该第一通路和该第二通路中的一个或多个非垂直于该转子轴线对准，使得当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，该冷却流体从该转子轴的该内部通道到达该冠状端部绕组和该焊接端部绕组中的一个或多个，以及到达邻近该转子芯的第一端部设置的第一轴承和邻近该转子芯的第二端部设置的第二轴承中的一个或多个以进行冷却和润滑。该转子轴限定在其第一端部处穿过该转子轴的壁的多个径向布置的第一通路。该转子轴还限定在其第二端部处穿过该转子轴的壁的多个径向布置的第二通路。第一通路中的一个或多个具有比第二通路中的一个或多个的相对较大横截面直径相对较小的横截面直径，从而平衡流过(一个或多个)第一通路和(一个或多个)第二通路的冷却流体。马达组件进一步包括联接到转子轴和其内部通道的热交换器、泵和过滤器以及冷却流体入口管。马达组件还进一步包括冷却流体贮槽，该冷却流体贮槽联接到该冠状端部绕组和该焊接端部绕组，该冷却流体贮槽适于从该转子轴和转子芯的第一端部以及该转子轴和转子芯的第二端部收集该冷却流体并且将该冷却流体再循环到该热交换器。
[0007]在另外的例示性实施方案中，本公开提供了一种用于冷却马达的转子/定子组件
的方法，该方法包括：提供圆柱形转子轴，该圆柱形转子轴包括，包围，形成和/或限定沿转子轴线设置的内部通道；提供围绕该圆柱形转子轴同心地设置的圆柱形转子芯；提供围绕该转子轴的第一端部和该转子芯的第一端部同心地设置的多个冠状端部绕组；提供围绕该转子轴的第二端部和该转子芯的第二端部同心地设置的多个焊接端部绕组；当该转子轴和转子芯被旋转/正在旋转时，经由在该转子轴的该第一端部限定穿过该转子轴的壁的第一通路，通过离心力，将冷却流体从该转子轴的该内部通道循环到该转子芯的该第一端部；并且当转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于马达的转子/定子组件，所述转子/定子组件包括：转子轴，所述转子轴包括内部通道；转子芯，所述转子芯邻近所述转子轴设置；和端部绕组，所述端部绕组邻近所述转子轴的端部和所述转子芯的端部设置；其中所述转子轴包括邻近其所述端部穿过所述转子轴的壁的通路，由此形成路径，当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，冷却流体通过所述路径从所述转子轴的所述内部通道到达所述转子芯的所述端部和所述端部绕组。2.根据权利要求1所述的转子/定子组件，其中所述端部绕组包括：多个冠状端部绕组，所述多个冠状端部绕组邻近所述转子轴的包括所述转子轴的第一端部的所述端部和所述转子芯的包括所述转子芯的第一端部的所述端部设置；和多个焊接端部绕组，所述多个焊接端部绕组邻近与所述转子轴的所述第一端部相反的所述转子轴的第二端部和与所述转子芯的所述第一端部相反的所述转子芯的第二端部设置；其中所述通路包括第一通路，所述第一通路在所述转子轴的所述第一端部处穿过所述转子轴的所述壁，并且所述路径包括第一路径，当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，所述冷却流体通过所述第一路径从所述转子轴的所述内部通道到达所述转子芯的所述第一端部和所述冠状端部绕组；并且其中所述通路包括第二通路，所述第二通路在所述转子轴的所述第二端部处穿过所述转子轴的所述壁，并且所述路径包括第二路径，当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，所述冷却流体通过所述第二路径从所述转子轴的所述内部通道到达所述转子芯的所述第二端部和所述焊接端部绕组。3.根据权利要求1所述的转子/定子组件，其中所述通路垂直于所述转子轴和转子轴线中的一个或多个对准，使得当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，所述冷却流体从所述转子轴的所述内部通道到达所述端部绕组。4.根据权利要求1所述的转子/定子组件，其中所述通路非垂直于所述转子轴和转子轴线中的一个或多个对准，使得当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，所述冷却流体从所述转子轴的所述内部通道到达所述端部绕组以及邻近所述转子芯的所述端部设置的轴承以进行冷却和润滑。5.根据权利要求1所述的转子/定子组件，其中所述转子轴包括在其所述端部处穿过所述转子轴的所述壁的多个径向布置的通路。6.根据权利要求1所述的转子/定子组件，其中所述通路包括邻近所述转子轴的具有相对较小的横截面直径的第一端部的第一通路和邻近所述转子轴的具有相对较大的横截面直径的第二端部的第二通路，从而当冷却流体被泵送到所述转子轴的所述内部通道中时平衡流过所述第一通路和所述第二通路的冷却流体。7.一种用于车辆的马达组件，所述马达组件包括：转子/定子组件，所述转子/定子组件包括：转子轴，所述转子轴包括内部通道；转子芯，所述转子芯邻近所述转子轴设置；和端部绕组，所述端部绕组邻近所述转子轴的端部和所述转子芯的端部设置；
其中所述转子轴包括邻近其所述端部穿过所述转子轴的壁的通路，由此形成路径，当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，冷却流体通过所述路径从所述转子轴的所述内部通道到达所述转子芯的所述端部和所述端部绕组。8.根据权利要求7所述的马达组件，其中所述端部绕组包括：多个冠状端部绕组，所述多个冠状端部绕组邻近所述转子轴的第一端部和所述转子芯的第一端部设置；和多个焊接端部绕组，所述多个焊接端部绕组邻近所述转子轴的第二端部和所述转子芯的第二端部设置；其中所述通路包括第一通路，所述第一通路在所述转子轴的所述第一端部处穿过所述转子轴的所述壁，并且所述路径包括第一路径，当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，所述冷却流体通过所述第一路径从所述转子轴的所述内部通道到达所述转子芯的所述第一端部和所述冠状端部绕组；并且其中所述通路包括第二通路，所述第二通路在所述转子轴的所述第二端部处穿过所述转子轴的所述壁，并且所述路径包括第二路径，当所述转子轴和所述转子芯被旋转/正在旋转时，所述冷却流体通过所述第二路径从所述转子轴的所述内部通道到达所述转子芯的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：瑞伟安知识产权控股有限公司，
类型：发明
国别省市：