CN103986279A - 电机及具有该电机的电动交通工具 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于电机技术领域，提供了一种电机及具有该电机的电动交通工具。电机包括定子部件和转子部件、散热部件，散热部件包括热管、热管固定部件和散热器；定子部件包括机壳和带绕组定子铁芯；转子部件包括转轴、磁钢和转子铁芯；转轴的一端设置有热管装配孔，热管装配孔沿转轴的轴向设置；热管一端为蒸发段，另一端为冷凝段，蒸发段插入热管装配孔内，冷凝段连接有散热器。电动交通工具包括上述的电机。本发明提供的电机及具有该电机的电动交通工具，当电机运转时，转子铁芯上产生的热量迅速通过热管传到散热器上，电机运转时散热部件同转子铁芯一起转动，产生流动的风，将热量带走，提高了电机的散热性能，保证电机的可靠运行，电机效率高。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域，尤其涉及一种电机及具有该电机的电动交通工具。
背景技术
作为节能减排实施的纯电动车项目，需要电机功率密度大1.5Kw/kg的电机，这样相同体积的电机功率提高了3倍，同时电机的热负荷也相应提高9倍，电机运行时产生的单位体积损耗就增大，引起电机各部分温度升高，这样直接影响到电机的寿命和运行的可靠性，所以，只有采用新的方法对电机的冷却结构进行重新设计，才能保证电机安全运行。
由于需要从紧凑、轻便的单元输出较大动力，车辆上应用的电机容易发生热量累积。并且电机的生热部件在内部，例如转子，通常不能被有效地冷却。相反，电机内部产生的热量在到达位于电机壳体外围的冷却部件之前，通常传递要通过多个包括空气间隙的隔热元件，其结果是许多关键部件在常规工作过程中达到很高的温度。
永磁电机转子的关键部件磁钢，磁钢一般是钕铁硼永磁材料，在室温下有很高的剩磁(Br)和很大的矫顽磁力(Hc)，但其不足之处是居里温度较低，一般为310～410℃；温度系数较高，Br的温度系数为-0.13％/K，Hci的温度系数-(0.6～0.7)％/K。因而在高温下使用时，造成其磁性能热稳定性较差。为了稳定其磁性能就需要使其在较低的温度下工作。因此，提供一种能提高电机散热能力的系统是非常需要的。这样降低车辆电机的内部温度从而提高它们的效率又增加它们的可靠性和使用寿命，同时降低它们的整体运行成本。
在现有技术中，电机冷却结构的设计技术人员沿用传统冷却设计观念，一般电机内部的转子部件没有用直接的方式进行的有效冷却，转子内部累积的热量较多，转子体的温度较高，若不通过热管理技术将损耗热排出的话，会造成电机定子组件、转子组件温度过高，从而转子磁钢退磁、定子线包烧毁，影响电机的正常运转，特别是永磁电机的转子，较高的转子体温度不利于保持磁钢的磁性能的稳定，严重时会造成失磁，使电机的各种工作性能下降。因此，热管理技术在电动汽车的驱动电机中的应用显的尤为重要，必须在电机上设置一套有效的散热系统提高电机散热性能。
综上所述，现有技术中，电机散热性能差，导致电机的运行不可靠和效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种电机及具有该电机的电动交通工具，其电机散热性能佳，电机的运行可靠性高、效率高。
本发明是这样实现的：一种电机，包括定子部件和转子部件，所述转子部件转动设置于所述定子部件内，还包括散热部件，所述散热部件包括热管、用于固定热管的热管固定部件和连接于所述热管的散热器；所述定子部件包括机壳和带绕组定子铁芯；所述带绕组定子铁芯设置于所述机壳内；所述转子部件包括转轴、磁钢和转子铁芯；所述转子铁芯套设于所述转轴；所述磁钢连接于所述转子铁芯；所述转轴的一端设置有热管装配孔，所述热管装配孔沿所述转轴的轴向设置；所述热管一端为蒸发段，另一端为冷凝段，所述蒸发段插入所述热管装配孔内，所述冷凝段连接有所述散热器。
可选地，所述蒸发段的中心与所述转子铁芯的中心对齐。
可选地，所述冷凝段的中心与所述散热器的中心对齐。
可选地，所述散热器包括散热板，所述散热板设置有多片，且各所述散热板层叠设置。
可选地，所述散热器还包括用于固定、连接各所述散热板的散热片。
可选地，所述转轴一端设置有用于固定散热器的散热器固定孔。
可选地，所述热管设置有至少有两根。
可选地，所述热管固定部件包括用于固定所述热管的热管固定块和热管固定架，所述热管穿设于所述热管固定架，所述热管设置于所述热管固定块周围。
可选地，所述热管固定架通过锁紧件固定连接于所述转轴。
本发明还提供了一种电动交通工具，所述电动交通工具包括上述的电机。
本发明提供的电机及具有该电机的电动交通工具，其转轴嵌设有热管，热管伸出于转轴的一端连接有散热器，当电机运转时，转子铁芯上产生的热量迅速通过热管传到散热器上，电机运转时散热部件同转子铁芯一起转动，这样散热部件就变成一个风扇，产生流动的风，将热量从散热器上带走，可将电机运转时转子部件中心产生的热量通过散热部件，直接散到电机的外部，这样让转子部件尤其是转子部件上的磁钢可以工作在较低的温度下，从而大大地减少了转子磁钢因高温退磁的可能，提高了电机的散热性能，保证电机的可靠运行，电机效率高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电机的半剖示意图；
图2是本发明实施例提供的电机中转子部件和散热部件的平面装配示意图；
图3是本发明实施例提供的电机中散热部件的剖面示意图；
图4是图3中散热部件的俯视图；
图5是本发明实施例提供的电机中转轴的主视图；
图6是图5中转轴的右视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
如图1到图6所示，本发明实施例提供的一种电机，包括定子部件1和转子部件2，所述转子部件2转动设置于所述定子部件1内，还包括散热部件3，所述散热部件3包括热管31、用于固定热管31的热管固定部件32和连接于所述热管31的散热器33；所述定子部件1包括有管道状的机壳和带绕组定子铁芯；所述带绕组定子铁芯设置于所述机壳内，机壳连接有端盖4；所述转子部件2包括转轴21、磁钢22和转子铁芯23；所述转子铁芯23套设于所述转轴21；所述磁钢22连接于所述转子铁芯23；所述转轴21的一端设置有热管装配孔211，所述热管装配孔211沿所述转轴21的轴向设置，热管装配孔211可为盲孔，其加工方便，热管21可呈直杆状，其形状简单、装配方便、应用成本低。；所述热管31一端为蒸发段311，另一端为冷凝段312，所述蒸发段311插入所述热管装配孔211内，所述冷凝段312连接有所述散热器33。当电机运转时，转子铁芯23上产生的热量迅速通过热管31传到散热器33上，电机运转时散热部件3同转子铁芯23一起转动，这样散热部件3就变成一个风扇，产生流动的风，将热量从散热器33上带走。这样不断的循环，电机转子内部不断的被冷却，热管散热及风冷散热可以同步进行，从而保证电机的转子特别是转子铁芯23上的磁钢22会在较低温度下工作。所以该电机结构设置提高了电机的散热性能，保证电机的可靠运行，电机的效率高。
具体地，所述蒸发段311的中心与所述转子铁芯23的中心对齐，保证转子产生的热量更好地被热管31的蒸发段311带走，进一步提高冷却效果。
具体应用中，热管31的蒸发段311与热管装配孔211之间可以设置有导热胶，以减小热管31与转轴21之间的热阻，可以更进一步提高电机的散热效果。
具体地，所述冷凝段312的中心与所述散热器33的中心对齐，使热量更好地被散发。
具体应用中，热管31的冷凝段312与散热器33之间可以设置有导热胶，以减小热管31与散热器33之间的热阻，可以更进一步提高电机的散热效果。
具体地，所述散热器33包括散热板331，所述散热板331设置有多片，且各所述散热板331层叠设置，散热面积大，从而提高散热效果。散热板331之间可以间隔设置，相邻散热板之间可以通过卡扣结构等局部相贴连接，热阻小。散热板331的外形可呈圆形。散热板331上可以增加设置有扇叶，以提高对流效果。
具体地，所述散热器33还包括用于固定、连接各所述散热板331的散热片332，散热片332穿设于各散热板331，以固定散热板331，进而可以实现更好的散热效果。散热板331和散热片332可由金属材料制成，金属材料可为铝或铜等。
具体应用中，散热器33外部可以罩设有保护罩333，安全可靠性佳。
具体地，保护罩333的侧壁可以设置有散热孔或散热栅格，以便散热气流的流通。
具体地，所述转轴21一端设置有用于固定散热器33的散热器固定孔212，所述散热器33可采用紧固件固定在散热器固定孔212上。紧固件可为螺丝等。具体应用中，也可以采用其他合适的固定方式将散热器33连接于转轴21的端部，例如焊接等，均属于本发明的保护范围。
具体地，所述热管31设置有至少有两根，以进一步提高散热效果。当然，可以理解地，热管31也可以仅设置有一根，也属于本发明的保护范围。
具体地，所述热管固定部件32包括用于固定所述热管31的热管固定块321和热管固定架322，所述热管31穿设于所述热管固定架322，所述热管31设置于所述热管固定块321周围且与热管固定块321相贴，以便将热管31更好地固定。热管固定架322上可设置有用于供热管31穿过的通孔。
具体地，所述热管固定架322通过锁紧件固定连接于所述转轴21的端部，以便更好地将热管31固定在转轴21中，防止热管31从转轴21中脱落。该锁紧件可为螺丝等。
本实施例还提供了一种电动交通工具，所述电动交通工具包括上述的电机。电动交通工具可为电动汽车等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机，包括定子部件和转子部件，所述转子部件转动设置于所述定子部件内，其特征在于，还包括散热部件，所述散热部件包括热管、用于固定热管的热管固定部件和连接于所述热管的散热器；所述定子部件包括机壳和带绕组定子铁芯；所述带绕组定子铁芯设置于所述机壳内；所述转子部件包括转轴、磁钢和转子铁芯；所述转子铁芯套设于所述转轴；所述磁钢连接于所述转子铁芯；所述转轴的一端设置有热管装配孔，所述热管装配孔沿所述转轴的轴向设置；所述热管一端为蒸发段，另一端为冷凝段，所述蒸发段插入所述热管装配孔内，所述冷凝段连接有所述散热器。
2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述蒸发段的中心与所述转子铁芯的中心对齐。
3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述冷凝段的中心与所述散热器的中心对齐。
4.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述散热器包括散热板，所述散热板设置有多片，且各所述散热板层叠设置。
5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述散热器还包括用于固定、连接各所述散热板的散热片。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电机，其特征在于，所述转轴一端设置有用于固定散热器的散热器固定孔。
7.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述热管设置有至少有两根。
8.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述热管固定部件包括用于固定所述热管的热管固定块和热管固定架，所述热管穿设于所述热管固定架，所述热管设置于所述热管固定块周围。
9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述热管固定架通过锁紧件固定连接于所述转轴。
10.一种电动交通工具，其特征在于，所述电动交通工具包括如权利要求1-9中任一项所述的电机。
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