CN111431325A - 一种电动增压器电机的冷却结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动增压器电机的冷却结构，冷却效果更好。一种电动增压器电机的冷却结构，包括压气机壳，所述压气机壳内设有压气叶轮、叶轮轴，所述压气叶轮的进气侧设有轴承座，所述轴承座固定在压气机壳的进气道内，所述叶轮轴的一端通过轴承支撑于轴承座；所述轴承座的内侧面上固定有电机外壳，所述电机外壳内设有定子绕组，所述叶轮轴上设置电机转子与定子绕组对应，形成电机；所述轴承座对应电机外壳、压气机壳之间的部分为外通气部，轴承座对应电机外壳、叶轮轴之间的部分为内通气部，所述外通气部上设置外冷却通道，所述内通气部上设置内冷却通道。

Description

一种电动增压器电机的冷却结构

技术领域

本发明涉及电动增压器技术领域，特别是涉及一种电动增压器电机的冷却结构。

背景技术

普通涡轮增压的工作原理很简单，发动机排出的废气驱动排气端涡轮叶片转动，进气端压气叶轮也跟着转动，从而压缩新鲜空气进入发动机，燃烧更多燃料，即可发出更大功率。电动增压器作为机电复合产品，是靠电力来驱动压气叶轮旋转做功。对于普通废气涡轮来说，涡轮迟滞现象是与生俱来的缺点，但电动增压器在不损耗发动机动力的前提下，很好的解决了涡轮迟滞现象。在发动机低速运转时，由电机驱动压气机工作，提供增压。因为电动增压器的驱动力来自于电机，若是驱动电机达不到一定转速，增压效果也会大打折扣，因此电动增压器对电机转速提出了更高的要求。伴随电机转速的提高，电机产生了更多热量，如果不能及时进行冷却和散热，轻则会造成电机永磁体退磁，功率衰减，重则引起电机烧毁。目前电机的冷却方式一般是通过外壳自然散热方式；大型电机会安装风扇，使用风冷，消耗一部分能量；小型电机在使用要求苛刻的环境里，会设计复杂的水道，通过冷却液进行冷却，需要配备水泵等附件。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动增压器电机的冷却结构，冷却效果更好。

本发明的目的是这样实现的：

一种电动增压器电机的冷却结构，包括压气机壳，所述压气机壳内设有压气叶轮、叶轮轴，

所述压气叶轮的进气侧设有轴承座，所述轴承座固定在压气机壳的进气道内，所述叶轮轴的一端通过轴承支撑于轴承座；

所述轴承座的内侧面上固定有电机外壳，所述电机外壳内设有定子绕组，所述叶轮轴上设置电机转子与定子绕组对应，形成电机；

所述轴承座对应电机外壳、压气机壳之间的部分为外通气部，轴承座对应电机外壳、叶轮轴之间的部分为内通气部，所述外通气部上设置外冷却通道，所述内通气部上设置内冷却通道。

优选地，所述电机外壳、压气机壳之间为渐缩型通道，所述渐缩型通道的形状符合压气叶轮的进气道内的空气流动变化规律。

优选地，所述外冷却通道的数量为多个，且沿外通气部周向均匀分布；所述内冷却通道的数量为多个，且沿内通气部周向均匀分布。

一种电动增压器电机的冷却方法，包括以下步骤：

S1、电机转动带动压气叶轮旋转，在压气叶轮的入口处形成负压区；

S2、从进气道进来的空气分成两股，一股经过外冷却通道，通过对流散热将定子绕组传导至电机外壳的热量带走；

另外一股从内冷却通道进入定子绕组和电机转子之间的气隙区，通过对流散热将气隙区的热量带走；

S3、两股空气在压气叶轮的入口处汇合，再进入压气叶轮，加快压气叶轮的转速，使负压区的负压加大，进而使进入的空气流速增加，流量随之增加，冷却效果进一步得到加强。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明针对乘用车发动机使用的电动增压器，设计一种新的电机冷却方式，提高电机寿命，从而提高整机动力性和可靠性。

附图说明

图1为本发明的空气流向示意图；

图2为压气叶轮进气道的空气流动变化规律示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为外冷却通道、内冷却通道位置示意图。

附图标记

附图中，T为空气温度、C为空气温度、P为空气压力；进气道1、轴承座2、电机外壳3、定子绕组4、压气机壳5、压气叶轮6、电机转子7、外冷却通道8、内冷却通道9、叶轮轴10。

具体实施方式

参见图3，一种电动增压器电机的冷却结构，包括压气机壳5，所述压气机壳5内设有压气叶轮6、叶轮轴10，

所述压气叶轮6的进气侧设有轴承座2，所述轴承座2固定于压气机壳5的进气道1，所述叶轮轴10的一端通过轴承支撑于轴承座2，

所述轴承座2上固定有电机外壳3，电机外壳3上设置定子绕组4，所述叶轮轴10上设置电机转子7与定子绕组4对应，形成电机，

所述轴承座2对应电机外壳3、压气机壳5的部分为外通气部，轴承座2对应电机外壳3、叶轮轴10之间的部分为内通气部，所述外通气部上设置外冷却通道8，所述内通气部上设置内冷却通道9。

参见图2，所述电机外壳3、压气机壳5之间为渐缩型通道，所述渐缩型通道的形状符合压气叶轮6进气道1的空气流动变化规律。

参见图4，所述外冷却通道8的数量为多个，且沿外通气部周向均匀分布；所述内冷却通道9的数量为多个，且沿内通气部周向均匀分布。

参见图1，一种电动增压器电机的冷却方法，包括以下步骤：

S1、电机转动带动压气叶轮6旋转，在Pc处形成负压区；

S2、从进气道1进来的空气分成两股，一股经过外冷却通道8，通过对流散热将电机定子绕组4传导的热量带走；

另外一股从内冷却通道9进入电机定子4和转子7中间的气隙区，通过对流散热将气隙区热量带走；

S3、两股空气混合进入压气叶轮6，因为压气叶轮6旋转在进口处形成负压区，转速提高，进气负压P加大，进入的空气流速增加，流量随之增加，冷却效果进一步得到加强，在此过程空气温度会有所提高，电机得到冷却。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.一种电动增压器电机的冷却结构，包括压气机壳，所述压气机壳内设有压气叶轮、叶轮轴，其特征在于：

所述压气叶轮的进气侧设有轴承座，所述轴承座固定在压气机壳的进气道内，所述叶轮轴的一端通过轴承支撑于轴承座；

所述轴承座的内侧面上固定于电机外壳，所述电机外壳内设有定子绕组，所述叶轮轴上设置电机转子与定子绕组对应，形成电机；

所述轴承座对应电机外壳、压气机壳之间的部分为外通气部，轴承座对应电机外壳、叶轮轴之间的部分为内通气部，所述外通气部上设置外冷却通道，所述内通气部上设置内冷却通道。

2.根据权利要求1所述的一种电动增压器电机的冷却结构，其特征在于：所述电机外壳、压气机壳之间为渐缩型通道，所述渐缩型通道的形状符合压气叶轮的进气道内的空气流动变化规律。

3.根据权利要求1所述的一种电动增压器电机的冷却结构，其特征在于：所述外冷却通道的数量为多个，且沿外通气部周向均匀分布；所述内冷却通道的数量为多个，且沿内通气部周向均匀分布。

4.一种电动增压器电机的冷却方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、电机转动带动压气叶轮旋转，在压气叶轮的入口处形成负压区；

S2、从进气道进来的空气分成两股，一股经过外冷却通道，通过对流散热将定子绕组传导至电机外壳的热量带走；

另外一股从内冷却通道进入定子绕组和电机转子之间的气隙区，通过对流散热将气隙区的热量带走；

S3、两股空气在压气叶轮的入口处汇合，再进入压气叶轮，加快压气叶轮的转速，使负压区的负压加大，进而使进入的空气流速增加，流量随之增加，冷却效果进一步得到加强。

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