CN114301200A - 一种油冷电机定子铁芯及油冷电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及了一种油冷电机定子铁芯及油冷电机，包括定子铁芯，所述定子铁芯的外圆周上设置有进油槽，所述进油槽的侧面设置有两个以上的通油口组件；所述定子铁芯的侧面设置有两个以上的出油口组件，所述出油口组件与所述通油口组件数量一致，所述通油口组件通过螺旋通道与所述出油口组件连通；所述进油槽内的油通过所述通油口组件再由所述出油口组件流出。冷却油通过螺旋通道使得定子铁芯内部的冷却油流量分配均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯及槽内绕组的散热热效果更佳。通过在定子铁芯内部设置冷却流道，提高了定子铁芯表换换热强度，强化了定子铁芯及槽内绕组的散热效果。

Description

一种油冷电机定子铁芯及油冷电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种油冷电机定子铁芯及油冷电机。

背景技术

电机在运行过程中会产生损耗，主要包括定子损耗、转子损耗和机械损耗，其中定子损耗包括定子铁芯损耗和绕组损耗，这些损耗是电机发热及温升的主要根源。因此，必须采用合理的散热方式将电机产生的发热消散掉，否则电机内部发热部件可能会超过容许温度而导致失效乃至烧毁。现有对电机内部进行冷却的方式是通过油进行冷却。现有技术公开了下述油冷却方案：

专利号：CN201621083992.X，专利名称为：油冷电机和车辆的专利公开了一种设置在电机壳体内的冷却油路结构。其技术方案主要是：①该电机壳体包含内壳体与外壳体，共同限定壳体油路。②壳体设置有喷油孔，用于电机定子端部绕组的喷淋冷却。③对于定子冷却结构，冷却油先经过机壳为定子铁芯及槽内绕组冷却，后经过喷油孔为端部绕组冷却。

专利号：CN202011561788.5，专利名称为：一种新型电动汽车油冷电机用的定子铁芯的专利公开了一种电动汽车油冷电机定子铁芯结构。其技术方案主要是：①定子铁芯由两种不同的定子铁芯错位旋转组合焊接而成。②冷却油由定子铁芯c的环形槽内注入，并流向两侧的铁芯a、b，经由铁芯a、b的油孔起到强化定子散热的效果。③与该定子铁芯配合的机壳可不必开油冷导流散热筋。

但是，专利号：CN201621083992.X的油冷却方式存在以下问题：①从制造工艺角度来看，在机壳上设置冷却油流道不但增加了加工成本，也在一定程度上增大了电机整体的外径尺寸。②从热传递角度来看，机壳与定子铁芯之间存在一定的接触热阻，因此在机壳上设置冷却油流道并未减小乃至消除此接触热阻，这使得定子铁芯及槽内绕组向机壳的热传导效果不佳。

专利号：CN202011561788.5的油冷却方式存在以下问题：①由于冷却油由定子铁芯c的环形槽内注入并流向两侧的铁芯a、b的油孔，这样油孔的并联方式以及较多的油孔数目使得铁芯a、b的每个油孔内的冷却油平均流量较低，这将影响定子铁芯及槽内绕组的冷却效果。②这样的铁芯a、b的油孔布置形式使得远离注入口处油孔的流量低于靠近注入口处油孔的流量，这会使得定子铁芯及槽内绕组的冷却效果不均匀。③由于定子铁芯c环形槽的存在，使得该段定子铁芯与机壳无接触配合，进而会导致该段定子铁芯机械强度不佳。④由于定子铁芯为a、b、c的拼块式结构，这不但使得定子铁芯圆度较差，也无疑加大了加工工艺的复杂程度。

发明内容

为此，需要提供一种油冷电机定子铁芯及油冷电机，用以解决上述现有技术的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种油冷电机定子铁芯，包括定子铁芯，所述定子铁芯的外圆周上设置有进油槽，所述进油槽的侧面设置有两个以上的通油口组件；

所述定子铁芯的侧面设置有两个以上的出油口组件，所述出油口组件与所述通油口组件数量一致，所述通油口组件通过螺旋通道与所述出油口组件连通；

所述进油槽内的油通过所述通油口组件再由所述出油口组件流出。

进一步地，所述通油口组件包括第一通油口以及第二通油口，所述出油口组件包括第一出油口以及第二出油口，所述螺旋通道包括第一螺旋通道以及第二螺旋通道；

所述进油槽的一侧设置有两个以上的第一通油口，所述进油槽的另一侧设置有两个以上的第二通油口；

所述定子铁芯的一侧设置有两个以上的第一出油口，所述第一出油口数量与所述第一通油口数量一致，所述第一出油口通过所述第一螺旋通道与所述第一通油口连通；

所述定子铁芯的另一侧设置有两个以上的第二出油口，所述第二出油口数量与所述第二通油口数量一致，所述第二出油口通过所述第二螺旋通道与所述第二通油口连通。

进一步地，所述第一通油口数量与所述第二通油口数量一致。

进一步地，所述第一通油口以及所述第二通油口数量为九个。

进一步地，所述第一通油口以及所述第二通油口为矩形。

进一步地，所述矩形沿所述定子铁芯的轴向宽度为2-4MM，所述矩形沿所述定子铁芯的径向高度为2-3MM。

区别于现有技术，上述技术方案在定子铁芯上设置有进油槽，进油槽侧面开设有通油口组件，通油口组件通过螺旋通道与出油口组件连通。冷却油通过进油槽进入定子铁芯，再由通油口组件通过螺旋通道最后由出油口组件流出，一方面冷却油通过螺旋通道使得定子铁芯内部的冷却油流量分配更均匀，对流传热强度更好，这使得定子铁芯及槽内绕组的散热热效果更佳。另一方面由出油口组件流出的冷却油可冷却槽内绕组，对槽内绕组进行散热。通过在定子铁芯内部设置冷却流道，提高了定子铁芯表换换热强度，强化了定子铁芯及槽内绕组的散热效果。

为实现上述目的，发明人还提供了一种油冷电机，包括壳体、转子以及定子，所述壳体下方依次设置有所述定子以及所述转子；

所述定子包括发明人上述提供的任意一项所述的油冷电机定子铁芯以及固定在所述定子铁芯内的槽内绕组。

进一步地，所述壳体上开设有入油口，所述入油口下方为所述进油槽，所述入油口通过入油管道与外部冷却油连通；

所述外部冷却油通过所述入油管道流至所述进油槽。

进一步地，所述油冷电机还包括侧油环组件，所述侧油环组件的一端设置在所述壳体的内圈上，所述侧油环组件的另一算设置在所述定子铁芯的侧面；

所述槽内绕组包括设置在两侧的端部绕组组件；

所述侧油环组件上开设有喷油口组件，所述喷油口组件下方正对所述端部绕组组件。

进一步地，所述侧油环组件包括第一侧油环以及第二侧油环，所述端部绕组组件包括第一端部绕组以及第二端部绕组，所述喷油口组件包括第一喷油口以及第二喷油口；

所述第一侧油环的一端设置在所述壳体的内圈，所述第一侧油环的另一端设置在所述定子铁芯的一侧，所述第一侧油环上开设有第一喷油口，所述第一喷油口下方正对所述第一端部绕组；

所述第二侧油环的一端设置在所述壳体的内圈，所述第二侧油环的另一端设置在所述定子铁芯的另一侧，所述第二侧油环上开设有第二喷油口，所述第二喷油口下方正对所述第二端部绕组。

区别于现有技术，上述技术方案在定子铁芯上设置有进油槽，进油槽侧面开设有通油口组件，通油口组件通过螺旋通道与出油口组件连通。冷却油通过进油槽进入定子铁芯，再由通油口组件通过螺旋通道最后由出油口组件流出。冷却油通过螺旋通道使得定子铁芯内部的冷却油流量分配均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯及槽内绕组的散热热效果更佳。通过在定子铁芯内部设置冷却流道，提高了定子铁芯表换换热强度，强化了定子铁芯及槽内绕组的散热效果。

附图说明

图1为具体实施方式所述定子铁芯的结构示意图；

图2为具体实施方式所述定子铁芯内部冷却油流向示意图；

图3为具体实施方式所述定子铁芯的左视图；

图4为图3中A-A的截面示意图；

图5为具体实施方式所述油冷电机的左视图；

图6为图5中A-A的截面示意图。

附图标记说明：

1、壳体；

11、入油口；

12、入油管道；

2、定子铁芯；

21、进油槽；

22、第一通油口；

23、第二通油口；

24、第一出油口；

25、第二出油口；

26、第一螺旋通道；

27、第二螺旋通道；

28、定子铁芯槽；

3、槽内绕组；

31、第一端部绕组；

32、第二端部绕组；

41、第一侧油环；

411、第一喷油口；

42、第二侧油环；

421、第二喷油口；

5、转子铁芯；

6、转轴。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

请参阅图5及图6，本实施例涉及一种油冷电机，包括壳体1、转子以及定子，壳体1下方依次设置有定子以及转子；定子包括的油冷电机定子铁芯2以及固定在定子铁芯2的槽内绕组3。其中，壳体1与定子铁芯2可以为热套过盈配合。定子铁芯2包括定子铁芯槽28，槽内绕组3通过槽绝缘安装于定子铁芯槽28内。转子包括转子铁芯5、第一转子铁芯压板、第二转子铁芯压板及其他转子附属部件固定于转轴6之上，组合成为转子组件，转子组件同心地安装于定子铁芯2内圈范围内。转子铁芯5外圈与定子铁芯2内圈应保持一定的沿径向的空气间隙，即定、转子之间气隙。

上述技术方案在定子铁芯2上设置有进油槽21，进油槽21侧面开设有通油口组件，通油口组件通过螺旋通道与出油口组件连通。冷却油通过进油槽21进入定子铁芯2，再由通油口组件通过螺旋通道最后由出油口组件流出。冷却油通过螺旋通道使得定子铁芯2内部的冷却油流量分配均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯2及槽内绕组3的散热热效果更佳。通过在定子铁芯2内部设置冷却流道，提高了定子铁芯2表换换热强度，强化了定子铁芯2及槽内绕组3的散热效果。

优选的，在壳体1上开设有入油口11，入油口11通过入油管道12与外部冷却油连通。定子铁芯2冷却时，冷却油由电机入油口11进入入油管道12，经由入油口11进入进油槽21。进入进油槽21的冷却油通过螺旋通道使定子铁芯2内部的冷却油流量分配均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯2及槽内绕组3的散热热效果更佳。通过在定子铁芯2内部设置冷却流道，提高了定子铁芯2表换换热强度，强化了定子铁芯2及槽内绕组3的散热效果。

进一步地，油冷电机还包括侧油环组件，侧油环组件包括第一侧油环41以及第二侧油环42。槽内绕组3包括设置在两侧的第一端部绕组31以及第二端部绕组32。在侧油环组件上开设有喷油口组件，喷油口组件下方正对所述端部绕组组件。喷油口组件包括第一喷油口411以及第二喷油口421。如图6所示，第一侧油环41的一端安装于壳体1内圆面，第一侧油环41的另一端安装在定子铁芯2的一侧，形成包围油路。并第一侧油环41上开设有第一喷油口411，第一喷油口411的下方正对第一端部绕组31。同理，第二侧油环42安装于壳体1内圆面，第二侧油环42的另一端安装在定子铁芯2的另一侧，形成包围油路。并第二侧油环42上开设有第二喷油口421，第二喷油口421的下方正对第二端部绕组32。可选的，第一侧油环41在内圆周方向设置多个第一喷油口411，第二侧油环42在内圆周方向设置多个第二喷油口421。

定子进行油冷时，冷却油由电机入油口11进入入油管道12，经由入油口11进入进油槽21。进入进油槽21的冷却油再由第一通油口22以及第二通油口23分别通过第一螺旋通道26以及第二螺旋通道27进行内部冷却，再分别从第一出油口24以及第二出油口25流出冷却油。由第一出油口24以及第二出油口25流出的冷却油分别进入第一侧油环41以及第二侧油环42，冷却油进入第一侧油环41后经由第一喷油口411喷淋至第一端部绕组31表面，为第一端部绕组31进行冷却；冷却油进入第二油环后经由第二喷油口421喷淋至第二端部绕组32表面，为第二端部绕组32进行冷却。冷却油通过螺旋通道使定子铁芯2内部的冷却油流量分配更均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯2及槽内绕组3的散热热效果更佳。同时，冷却油还对端部绕组组件进行冷却，起到散热效果。

如图1及图2所示，本实施例还涉及一种油冷电机定子铁芯2，包括定子铁芯2，定子铁芯2的外圆周上设置有进油槽21，进油槽21的侧面设置有两个以上的通油口组件；定子铁芯2的侧面设置有两个以上的出油口组件，出油口组件与通油口组件数量一致，通油口组件通过螺旋通道与出油口组件连通；进油槽21内的油通过通油口组件再由出油口组件流出。上述技术方案在定子铁芯2上设置有进油槽21，进油槽21侧面开设有通油口组件，通油口组件通过螺旋通道与出油口组件连通。冷却油由进油槽21进入定子铁芯2内，再由通油口组件通过螺旋通道最后由出油口组件流出。冷却油通过螺旋通道使得定子铁芯2内部的冷却油流量分配均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯2及槽内绕组3的散热热效果更佳。通过在定子铁芯2内部设置冷却流道，提高了定子铁芯2表换换热强度，强化了定子铁芯2及槽内绕组3的散热效果。

进一步地，通油口组件包括第一通油口22以及第二通油口23，出油口组件包括第一出油口24以及第二出油口25，螺旋通道包括第一螺旋通道26以及第二螺旋通道27。进油槽21的一侧设置有两个以上的第一通油口22，进油槽21的另一侧设置有两个以上的第二通油口23；定子铁芯2的一侧设置有两个以上的第一出油口24，第一出油口24数量与第一通油口22数量一致，第一出油口24通过第一螺旋通道26与第一通油口22连通；定子铁芯2的另一侧设置有两个以上的第二出油口25，第二出油口25数量与第二通油口23数量一致，第二出油口25通过第二螺旋通道27与第二通油口23连通。其中，第一通油口22与第一出油口24一一对应，第二通油口23与第二出油口25一一对应。如图2所示，当冷却油由入油口11进入进油槽21后分为两路：其中一路进入第一通油口22，通过第一螺旋通道26对定子铁芯2及槽内绕组3进行冷却后经由第一出油口24排出，排出的冷却油进入第一侧油环41；另一路进入第二通油口23，通过第二螺旋通道27对对定子铁芯2及槽内绕组3进行冷却后经由第二出油口25排出，排出的冷却油进入第二侧油环42。优选的，第一通油口22数量与第二通油口23数量一致，为九个。设置九个第一通油口22就有九个与第一通油口22一一对应的第一出油口24，同理，设置九个第二通油口23就有九个与第二通油口23一一对应的第二出油口25。设置一定数量的通油口保证整个定子铁芯2能更快速地实现冷却。作为一优选实施例，第一通油口22以及第二通油口23的截面都为矩形，矩形沿定子铁芯2的轴向宽度为2-4MM，矩形沿定子铁芯2的径向高度为2-3MM。

进一步地，如图3及图4所示，定子铁芯2由定子冲片沿轴向叠压而成，图4给出了定子铁芯2沿轴向剖面结构及实现该定子铁芯2结构的两种定子冲片结构示意图。定子铁芯2沿轴向从定子铁芯2的一侧到定子铁芯2的另一侧分为三段，依次为无定子铁芯2入油槽的定子铁芯2段、有定子铁芯2入油槽的定子铁芯2段以及无定子铁芯2入油槽的定子铁芯2段。进油槽21沿定子铁芯2轴向的长度使其精准地将通油口组件分割为第一通油口22以及第二通油口23。优选的，第一通油口22的中心螺旋线的圈数应接近于1；同样的，第二通油口23的中心螺旋线的圈数也应接近于1。

区别于现有技术，上述技术方案在定子铁芯2上设置有进油槽21，进油槽21侧面开设有通油口组件，通油口组件通过螺旋通道与出油口组件连通。冷却油通过进油槽21进入定子铁芯2，再由通油口组件通过螺旋通道最后由出油口组件流出。冷却油通过螺旋通道使得定子铁芯2内部的冷却油流量分配均匀，对流传热强度更好，使得定子铁芯2及槽内绕组3的散热热效果更佳。通过在定子铁芯2内部设置冷却流道，提高了定子铁芯2表换换热强度，强化了定子铁芯2及槽内绕组3的散热效果。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油冷电机定子铁芯，其特征在于：包括定子铁芯，所述定子铁芯的外圆周上设置有进油槽，所述进油槽的侧面设置有两个以上的通油口组件；

所述定子铁芯的侧面设置有两个以上的出油口组件，所述出油口组件与所述通油口组件数量一致，所述通油口组件通过螺旋通道与所述出油口组件连通；

所述进油槽内的油通过所述通油口组件再由所述出油口组件流出。

2.根据权利要求1所述的油冷电机定子铁芯，其特征在于：所述通油口组件包括第一通油口以及第二通油口，所述出油口组件包括第一出油口以及第二出油口，所述螺旋通道包括第一螺旋通道以及第二螺旋通道；

所述进油槽的一侧设置有两个以上的第一通油口，所述进油槽的另一侧设置有两个以上的第二通油口；

所述定子铁芯的一侧设置有两个以上的第一出油口，所述第一出油口数量与所述第一通油口数量一致，所述第一出油口通过所述第一螺旋通道与所述第一通油口连通；

所述定子铁芯的另一侧设置有两个以上的第二出油口，所述第二出油口数量与所述第二通油口数量一致，所述第二出油口通过所述第二螺旋通道与所述第二通油口连通。

3.根据权利要求2所述的油冷电机定子铁芯，其特征在于：所述第一通油口数量与所述第二通油口数量一致。

4.根据权利要求3所述的油冷电机定子铁芯，其特征在于：所述第一通油口以及所述第二通油口数量为九个。

5.根据权利要求2所述的油冷电机定子铁芯，其特征在于：所述第一通油口以及所述第二通油口为矩形。

6.根据权利要求2所述的油冷电机定子铁芯，其特征在于：所述矩形沿所述定子铁芯的轴向宽度为2-4MM，所述矩形沿所述定子铁芯的径向高度为2-3MM。

7.一种油冷电机，其特征在于：包括壳体、转子以及定子，所述壳体下方依次设置有所述定子以及所述转子；

所述定子包括如权利要求1-6任意一项所述的油冷电机定子铁芯以及固定在所述定子铁芯内的槽内绕组。

8.根据权利要求7所述的油冷电机，其特征在于：所述壳体上开设有入油口，所述入油口下方为所述进油槽，所述入油口通过入油管道与外部冷却油连通；

所述外部冷却油通过所述入油管道流至所述进油槽。

9.根据权利要求7所述的油冷电机，其特征在于：所述油冷电机还包括侧油环组件，所述侧油环组件的一端设置在所述壳体的内圈上，所述侧油环组件的另一算设置在所述定子铁芯的侧面；

所述槽内绕组包括设置在两侧的端部绕组组件；

所述侧油环组件上开设有喷油口组件，所述喷油口组件下方正对所述端部绕组组件。

10.根据权利要求9所述的油冷电机，其特征在于：所述侧油环组件包括第一侧油环以及第二侧油环，所述端部绕组组件包括第一端部绕组以及第二端部绕组，所述喷油口组件包括第一喷油口以及第二喷油口；

所述第一侧油环的一端设置在所述壳体的内圈，所述第一侧油环的另一端设置在所述定子铁芯的一侧，所述第一侧油环上开设有第一喷油口，所述第一喷油口下方正对所述第一端部绕组；

所述第二侧油环的一端设置在所述壳体的内圈，所述第二侧油环的另一端设置在所述定子铁芯的另一侧，所述第二侧油环上开设有第二喷油口，所述第二喷油口下方正对所述第二端部绕组。

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