CN118300314B - 一种高速永磁电机及其散热系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速永磁电机及其散热系统，包括：机壳油套、电机端盖、定子和转子；机壳油套上设置有流道孔，机壳油套内设置有机壳流道，流道孔与机壳流道连通，机壳流道与定子连通；定子、转子与电机端盖连接，电机端盖上设置有冷却孔，机壳流道、定子均与冷却孔连通；定子设置于机壳油套内，转子密封设置于定子内，转子与电机端盖密封连接。本方案通过机壳油套的结构实现与定子腔的流体互通，仅需一种冷却介质实现对定子与电枢绕组散热，提升冷却系统的集成度，减小系统复杂度。在不同工况下，能够辅助调节冷却流体流量，扩充了冷却系统的散热能力。该方案转子拓扑结构简单，且通过冷却油与转子铁芯的直接接触，实现了永磁转子的高效冷却。

Description

一种高速永磁电机及其散热系统

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体公开了一种高速永磁电机及其散热系统。

背景技术

高速永磁电机具有高效率、高功率密度及高速直驱等特点，在诸如航空航天、电动汽车、车载发电电源等领域受到了广泛关注。

在同功率等级条件下，高速永磁电机相比于常规转速永磁电机具有体积小和重量轻的优势。然而，高转速所引起的高频磁场导致定子铁芯损耗、转子涡流损耗、电枢绕组铜耗增大，增大了系统总发热量，促使电机温升进一步提高，不利于永磁电机在高速状态下安全运行。为了降低电机定子侧温升，通常采用附加机壳水套实现定子冷却，并通过油浸策略对电枢绕组进行散热。

传统冷却拓扑通常采取两种冷却介质对定子与电枢进行散热，导致散热系统复杂，不利于电机系统的集成。为了降低转子侧温升，现有方式主要为强迫风冷。然而，通过强迫风冷方式对转子进行散热时，高速转子表面风磨损耗较大，导致气隙内流体温升增大，额外提高了流体粘度，致使转子表面摩擦损耗进一步增大，难以满足高速永磁电机转子散热要求。此外，小径向气隙长度导致气隙流阻大，为实现转子的冷却，需额外提高外部冷却流体压力，增大了冷却成本，减小了电机系统散热效率，且散热系统复杂。

因此，发明人有鉴于此，提供了一种高速永磁电机及其散热系统，以便解决上述问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提供了一种高速永磁电机及其散热系统，以解决现有技术中冷却系统复杂、冷却介质多样、冷却效果差的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种高速永磁电机及其散热系统，包括：机壳油套、电机端盖、定子和转子；

所述机壳油套上设置有流道孔，所述机壳油套内设置有机壳流道，所述流道孔与所述机壳流道连通，所述机壳油套能够密封所述永磁电机；

所述定子、转子均设置于所述电机端盖之间且所述定子与所述电机端盖的一侧连接，所述电机端盖与所述机壳油套的内表面连接，所述电机端盖上设置有冷却孔，所述机壳流道、所述定子均与所述冷却孔连通；

所述定子设置于所述机壳油套内，所述转子密封设置于所述定子内，所述转子穿过所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接。

优选地，所述机壳油套包括机壳端盖和壳体；

所述机壳端盖与所述壳体之间设置有所述机壳流道，所述壳体上开设有与所述定子连通的径向通孔，所述冷却孔通过所述径向通孔与所述机壳流道连通。

优选地，所述径向通孔包括第一径向通孔和第二径向通孔，所述第一径向通孔和第二径向通孔分别设置于所述机壳流道的两端，所述机壳流道上所述第一径向通孔和所述第二径向通孔之间设置有导流条。

优选地，所述流道孔包括进液孔和出液孔，所述进液孔和出液孔分别设置于所述机壳流道的两端且与所述机壳流道连通且所述进液孔和出液孔均能密封。

优选地，所述电机端盖包括左端盖和右端盖；

所述左端盖、右端盖分别设置于所述机壳油套的两侧，所述左端盖、右端盖均与所述定子连接，所述左端盖、右端盖均与所述转子密封连接。

优选地，所述冷却孔包括冷却进孔和冷却出孔；

所述冷却进孔设置于所述左端盖上，所述冷却出孔设置于所述右端盖上，所述冷却进孔、所述冷却出孔均与所述定子、所述机壳流道连通。

优选地，所述定子包括定子铁芯、交流绕组以及定子隔油套筒；

所述定子铁芯设置于所述机壳油套内，所述交流绕组卡设于所述定子铁芯上，所述定子隔油套筒抵接于所述定子铁芯内表面设置，所述定子隔油套筒的两端密封连接所述电机端盖，所述转子设置于所述定子隔油套筒内；

所述定子隔油套筒与所述机壳油套之间形成有定子流路，所述定子流路与所述机壳流路连通。

优选地，所述转子包括流道架、转子铁芯、引流板、永磁体和转子护套；

所述流道架穿过一侧的所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接，所述转子铁芯穿过另一侧的所述电机端盖且与所述电机密封连接；

所述流道架、转子铁芯、引流板、永磁体和护套同轴设置，所述流道架设置于所述转子铁芯内且所述流道架与所述转子铁芯连接，所述引流板密封设置于所述流道架上，所述永磁体设置于所述转子铁芯外，所述护套设置于所述永磁体外。

优选地，所述流道架包括流道架连接轴、流道架冷却部、入油口、流道架径向流道、流道架轴向流道；

所述流道架连接轴穿过所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接，所述流道架连接轴的一端开设有所述入油口以引入冷却流体，所述流道架连接轴的另一端设置有所述流道架径向流道，所述流道架径向流道的一端与所述入油口连通，所述流道架冷却部上设置有所述流道架轴向流道，所述流道架径向流道的另一端与所述流道架轴向流道连通，所述流道架冷却部的端部密封设置有所述引流板，所述流道架连接轴与所述流道架冷却部一体成型。

优选地，所述引流板包括引流板径向流道、引流板径向导流条与引流板螺柱连接定位孔；

所述引流板螺柱连接定位孔与所述流道架密封连接，相邻的所述引流板径向导流条之间形成所述引流板径向流道以引导冷却流体流向所述转子铁芯的轴腔。

(三)有益效果

与现有技术对比，本发明的高速永磁电机及其散热系统具备如下优点：

本发明的高速永磁电机及其散热系统通过在机壳油套上设置有冷却流体进液口和冷却流体出液口，当电机处于额定工况正常运行时，冷却流体进液口和冷却流体出液口封闭，外部的冷却流体通过端盖上设置的多个冷却进孔进入定子腔内，进入定子腔内的冷却流体通过机壳流道上开设的径向通孔在电机中形成两个冷却流路，即一条沿轴向经过定子槽口对分段定子及电枢绕组进行冷却；另一条经过连接机壳流道的第一径向通孔流入机壳流道内，进一步实现对定子的散热，冷却后经第二径向通孔在定子的右侧汇合后由冷却出孔流出定子腔。当电机处于过载工况的情况下，打开冷却流体进液口和冷却流体出液口，此时外部冷却流体还能通过冷却流体进液口进入电机内以增加该散热系统的散热效率，为了减小电机端盖上冷却出孔的流体压力，可以打开机壳流道上的出液孔，使部分冷却流体经出液孔流出机壳流道。机壳流道上的进液孔和出液孔作为备用冷却流体的入口与出口，当电机散热效率不能满足要求时作为辅助冷却通道对电机进行冷却。

相比于传统高速永磁电机利用外部机壳水套及油浸方式对定子及电枢进行冷却而言，本方案通过一种冷却流体实现对定子及电枢绕组的散热，减小了电机冷却系统的复杂性，降低了冷却系统的经济成本。另一方面，高速永磁电机处于过载工况时，开启机壳油套的进液孔和出液孔，在维持端盖冷却进孔流量不变的前提下向机壳进液孔通入冷却流体。机壳进液孔与端盖冷却进孔的组合，实现了对不同工况下电机散热系统冷却能力的灵活调节，进一步扩展了冷却系统的散热容量，减小了恶劣工况下由电机绕组温升所导致电机出现故障的风险。

并且，该高速永磁电机中转子拓扑结构简单，通过冷却油与转子铁芯的直接接触，实现了永磁转子的直接冷却，减小了高速永磁转子在额定工况及过载工况下的温升，降低了由转子涡流损耗及转子表面风磨损耗引起的温升，降低了稀土永磁体受高温影响而发生不可逆退磁的风险，提升了电机系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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为本发明的高速永磁电机及其散热系统的整体结构示意图；

图2为本发明的高速永磁电机及其散热系统的机壳油套的结构示意图；

图3为本发明的高速永磁电机及其散热系统处于正常工作状态下定子侧冷却介质流路示意图；

图4为本发明的高速永磁电机及其散热系统处于过载工作状态下定子侧冷却介质流路示意图；

图5为本发明的高速永磁电机及其散热系统中转子的整体结构示意图；

图6为本发明的高速永磁电机及其散热系统中流道架的结构示意图；

图7为本发明的高速永磁电机及其散热系统中转子铁芯的结构示意图；

图8为本发明的高速永磁电机及其散热系统中引流板的结构示意图；

图9为本发明的高速永磁电机及其散热系统中引流板与流道架装配体的结构示意图；

图10为本发明的高速永磁电机及其散热系统中转子装配体的冷却介质流路示意图。

附图标记说明：

1-1、机壳油套；1-2、机壳流道；1-2-1、导流条；1-2-2、第一径向通孔；1-2-3、第二径向通孔；1-2-4、进液孔；1-2-5、出液孔；1-3-1、进液孔密封螺栓；1-3-2、出液孔密封螺栓；

2-1、定子铁芯；2-2、交流绕组；2-3、定子隔油套筒；

3-1、左端盖；3-1-1、冷却进孔；3-2、右端盖；3-2-1、冷却出孔；3-3、左轴承；3-4、右轴承；

4-1、流道架；4-1-1、入油口；4-1-2、流道架径向流道；4-1-3、流道架轴向流道；4-1-4、流道架螺柱连接定位孔；4-1-5、流道架轴向连接螺栓孔；

4-2、转子铁芯；4-2-1、转子铁芯径向出油孔；4-2-2、转子铁芯轴向连接螺栓孔；4-3、引流板；4-3-1、引流板径向流道；4-3-2、引流板径向导流条；4-3-3、引流板螺柱连接定位孔；4-4、永磁体；4-5、护套；

5、机壳流道轴向流路；6、定子流路；7、转子内部流路。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

下面结合附图1-10对本发明的高速永磁电机及其散热系统作进一步的说明。

请重点参考图1-2，本发明公开了一种高速永磁电机及其散热系统，其包括：机壳油套1-1、电机端盖、定子和转子；机壳油套1-1上设置有流道孔，机壳油套1-1内设置有机壳流道1-2，流道孔与机壳流道1-2连通，机壳流道1-2与定子连通，机壳油套1-1能够密封永磁电机；定子、转子均设置于电机端盖之间且定子与电机端盖的一侧连接，电机端盖与机壳油套1-1的内表面连接，电机端盖上设置有冷却孔，机壳流道1-2、定子均与冷却孔连通；定子设置于机壳油套1-1内，转子密封设置于定子内，转子穿过电机端盖且与电机端盖密封连接。

在该实施方式中，该高速永磁电机通过机壳油套1-1与定子油腔实现流体互通，达到仅需一种冷却介质即可实现对定子与电枢绕组进行高效散热的目的，简化了外部冷却辅助设施的复杂度，提升了定子冷却系统的集成度，减小了定子、电枢绕组冷却系统的复杂度。在不同工况下，流道孔能够辅助调节冷却系统的冷却流体流量，扩充了冷却系统的散热能力。并且，该高速永磁电机通过机壳流道1-2的设置，使该电机形成有两个冷却流路，其一是一条从冷却孔流入沿轴向经过定子槽口对分段定子及电枢绕组进行冷却；另一条是从冷却孔流入经过连接机壳流道1-2的第一径向通孔1-2-2流入机壳流道1-2内，进一步实现对定子的散热，冷却后经第二径向通孔1-2-3在定子的右侧汇合后由冷却出孔3-2-1流出定子腔。电机端盖由左端盖3-1、右端盖3-2、左轴承3-3及右轴承3-4共同构成，左轴承3-3设置于左端盖3-1的中轴线上且与左端盖3-1连接，右轴承3-4设置于右端盖3-2的中轴线上且与右端盖3-2连接。左端盖3-1与右端盖3-2和定子隔油套筒2-3的两侧端面紧密贴合。转子4位于左端盖3-1和右端盖3-2的中部，且位于定子隔油套筒2-3内部。

当电机处于正常工况时，流道孔封闭，该高速永磁电机冷却时仅从电机端盖上开设的冷却孔流入电机，经上述两条冷却流路对电机对定子与电枢绕组进行高效散热，叠加设置的冷却流路进一步提升了定子冷却系统的集成度，提升了该高速永磁电机的冷却散热效果。当电机处于过载工况时，流道孔打开，该高速永磁电机冷却时不仅从电机端盖上开设的冷却孔流入电机，还可以通过机壳流道1-2上开设的流道孔流入电机内，流道孔的设置不仅能够辅助调节冷却系统的冷却流体流量，扩充了冷却系统的散热能力，减小了恶劣工况下由电机绕组温升所导致电机出现故障的风险，还能够减小电机端盖上冷却出孔3-2-1的流体压力，进一步保障了电极的稳定性。

如图1-图4所示，机壳油套1-1包括机壳端盖和壳体；机壳端盖与壳体之间设置有机壳流道1-2，壳体上开设有与定子连通的径向通孔，冷却孔通过径向通孔与机壳流道1-2连通。径向通孔包括第一径向通孔1-2-2和第二径向通孔1-2-3，第一径向通孔1-2-2和第二径向通孔1-2-3分别设置于机壳流道1-2的两端且均与定子连通，机壳流道1-2上第一径向通孔1-2-2和第二径向通孔1-2-3之间设置有导流条1-2-1。

在该实施方式中，机壳油套1-1优选为高强度轻质金属非导磁材料，机壳流道1-2为一体化结构，机壳流道1-2为轴向形式，且沿周向均匀分布有多条，机壳流道1-2具有多个轴向对称分布的径向通孔，且该径向通孔沿周向均布。该高速永磁电机通过径向通孔的设置，提高了该散热系统的集成度，使得从冷却进孔3-1-1流入的冷却流体可以通过第一径向通孔1-2-2分别形成两条冷却流路，实现对定子和电枢绕组的复合冷却降温。

如图2-4所示，流道孔包括进液孔1-2-4和出液孔1-2-5，进液孔1-2-4和出液孔1-2-5分别设置于机壳流道1-2的两端且与机壳流道1-2连通且进液孔1-2-4和出液孔1-2-5均能密封。电机端盖包括左端盖3-1和右端盖3-2；左端盖3-1、右端盖3-2分别设置于机壳油套1-1的两侧，左端盖3-1、右端盖3-2均与定子连接，左端盖3-1、右端盖3-2均与转子密封连接。冷却孔包括冷却进孔3-1-1和冷却出孔3-2-1；冷却进孔3-1-1设置于左端盖3-1上，冷却出孔3-2-1设置于右端盖3-2上，冷却进孔3-1-1、冷却出孔3-2-1均与定子、机壳流道1-2连通。

在该实施方式中，左端盖3-1上开设有多个冷却进孔3-1-1，右端盖3-2上开设有多个冷却出孔3-2-1，电机正常运行时，外部的冷却流体通过左端盖3-1上的冷却进孔3-1-1流入，经电机中的两个冷却流路后从右端盖3-2上的冷却出孔3-2-1流出，此时机壳流道1-2两端的进液孔1-2-4和出液孔1-2-5分别被进液孔密封螺栓1-3-1和出液孔密封螺栓1-3-2密封。当电机处于过载工况时，仅通过电机端盖上的冷却孔难以满足电机的温升限额情况下，打开进液孔密封螺栓1-3-1和出液孔密封螺栓1-3-2，扩充冷却系统的散热能力，减小恶劣工况下由电机绕组温升所导致电机出现故障的风险。

定子包括定子铁芯2-1、交流绕组2-2以及定子隔油套筒2-3；定子铁芯2-1设置于机壳油套1-1内，交流绕组2-2卡设于定子铁芯2-1上，定子隔油套筒2-3抵接于定子铁芯2-1内表面设置，定子隔油套筒2-3的两端密封连接电机端盖，转子设置于定子隔油套筒2-3内；定子隔油套筒2-3与机壳油套1-1之间形成有定子流路6，定子流路6与机壳流路连通。

具体地，定子铁芯2-1为对称设置的多段定子铁芯2-1，分段定子铁芯2-1为有齿槽结构由具有高磁饱和性能的材料沿轴向叠压制成，且各段定子铁芯2-1沿轴向等距排列。电枢绕组为一套或者多套对称三相交流绕组2-2的组合，电枢绕组采用Y型、三角形或者两者的混合连接方式。交流绕组2-2嵌设安装于分段定子铁芯2-1的齿槽内部，定子隔油套筒2-3紧贴定子铁芯2-1的内表面安装。定子隔油套筒2-3具有静密封作用，定子隔油套筒2-3的设置能够有效的避免定子腔内的冷却流体流入转子腔内。

下面具体说明利用本方案中电机在两种不同工况下进行冷却的具体过程：

正常工况下冷却过程中电机内部流路如图3所示，外部冷却流体从左端盖3-1的冷却进孔3-1-1进入定子腔内，此时。定子隔油套筒2-3具有静密封的作用，保证定子腔内的冷却流体不会泄露进入转子腔内。机壳流道1-2上存在轴向导流条1-2-1、第一径向通孔1-2-2与第二径向通孔1-2-3。一方面，进入定子腔内的冷却流体经分段定子铁芯2-1的槽间隙流通，形成定子流路6；另一方面，冷却流体经机壳流道1-2上第一径向通孔1-2-2流出定子腔，沿导流条1-2-1流至第二径向通孔1-2-3后流入定子腔，形成机壳流道轴向流路5；最后机壳流道轴向流路5与定子流路6在右侧定子腔内汇合后由右端盖3-2的冷却出孔3-2-1流出定子腔。

过载工况下冷却过程中电机内部流路如图4所示，由于电枢绕组电负荷短时增大，额定工况下的冷却散热条件难以满足电机的温升限额。针对这种工况下，将机壳进液孔1-2-4处的进液孔密封螺栓1-3-1去掉，此时外部流体通过机壳进液孔1-2-4进入机壳流道1-2内部，沿轴向导流条1-2-1流动后进一步实现对分段定子的散热。为了减小定子冷却出孔3-2-1处的流体压力，将机壳出液孔1-2-5处的出液孔密封螺栓1-3-2去掉，此时机壳流道1-2内部的冷却流体部分会通过机壳出液孔1-2-5流出机壳流道1-2。

如图5-图10所示，转子包括流道架4-1、转子铁芯4-2、引流板4-3、永磁体4-4和转子护套4-5；流道架4-1穿过一侧的电机端盖且与电机端盖密封连接，转子铁芯4-2穿过另一侧的电机端盖且与电机密封连接；流道架4-1、转子铁芯4-2、引流板4-3、永磁体4-4和护套4-5同轴设置，流道架4-1设置于转子铁芯4-2内且流道架4-1与转子铁芯4-2连接，引流板4-3密封设置于流道架4-1上，永磁铁设置于转子铁芯4-2外，护套4-5设置于永磁体4-4外。

流道架4-1包括流道架4-1连接轴、流道架4-1冷却部、入油口4-1-1、流道架径向流道4-1-2、流道架轴向流道4-1-3；流道架4-1连接轴穿过电机端盖且与电机端盖密封连接，流道架4-1连接轴的一端开设有入油口4-1-1以引入冷却流体，流道架4-1连接轴的另一端设置有流道架径向流道4-1-2，流道架径向流道4-1-2的一端与入油口4-1-1连通，流道架4-1冷却部上设置有流道架轴向流道4-1-3，流道架径向流道4-1-2的另一端与流道架轴向流道4-1-3连通，流道架4-1冷却部的端部密封设置有引流板4-3，流道架4-1连接轴与流道架4-1冷却部一体成型。

在该实施方式中，流道架4-1连接轴靠近流道架4-1径向通道处径向延伸有杯状连接平台，杯状连接平台上开设有多个流道架轴向连接螺栓孔4-1-5，在转子铁芯4-2的端部开设有与上述流道架轴向连接螺栓孔4-1-5相对应的转子铁芯轴向连接螺栓孔4-2-2，流道架4-1与转子铁芯4-2通过流道架轴向连接螺栓孔4-1-5和转子铁芯轴向连接螺栓孔4-2-2相连接。转子铁芯4-2的连轴侧设置有多个径向通孔以排出冷却流体。当对转子进行冷却时，冷却流体经由流道架4-1入油口4-1-1流入流道架4-1连接轴内，在流道架4-1连接轴内沿流道架径向流道4-1-2到达转子铁芯4-2内表面，并沿流道架轴向流道4-1-3对转子铁芯4-2进行冷却，最后沿与流道架4-1一体成型设置的引流板4-3流入到转子铁芯4-2的轴腔内，并经由转子铁芯径向出油孔4-2-1喷到转子外部，最终形成转子内部冷却流路。

上述转子拓扑结构简单，并且通过冷却油与转子铁芯4-2的直接接触，实现了永磁转子的直接冷却，减小了高速永磁转子在额定工况及过载工况下的温升，降低了稀土永磁体4-4受高温影响而发生不可逆退磁的风险，提升了电机系统的可靠性。转子铁芯4-2内侧与冷却油道直接接触，实现了转子的高效冷却，降低了由转子涡流损耗及转子表面风磨损耗引起的温升，减小了永磁体4-4受温度影响而发生不可逆退磁的风险，增大了电机系统的可靠性。在轴向上，流道架4-1与转子铁芯4-2的接触面为过盈配合。

并且，在上述实施方式中，转子永磁体4-4沿轴向和周向分为多块，转子护套4-5的轴向长度与永磁体4-4轴向长度保持一致，转子铁芯4-2的轴向长度与流道架4-1的轴向长度一致，流道架4-1、引流板4-3及转子铁芯4-2分别为一体化结构，且由高强度钢材经锻造制成。护套4-5由大张力缠绕成型碳纤维，且位于转子的径向最外侧，永磁体4-4为稀土永磁体4-4，位于碳纤维护套4-5内侧，充磁形式为Halbach阵列，且沿轴向分为多块以达到抑制转子涡流损耗的目的。

参见图8-图10，引流板4-3包括引流板径向流道4-3-1、引流板径向导流条4-3-2与引流板螺柱连接定位孔4-3-3；引流板螺柱连接定位孔4-3-3与流道架4-1密封连接，相邻的引流板径向导流条4-3-2之间形成引流板径向流道4-3-1以引导冷却流体流向转子铁芯4-2的轴腔。

在该实施方式中，引流板4-3沿轴向位于流道架4-1与转子铁芯4-2的中部，在永磁转子进行装配时，引流板4-3的引流板螺柱连接定位孔4-3-3与流道架4-1的流道架螺柱连接定位孔4-1-4同轴对齐，并通过螺柱进行装配；引流板4-3与流道架4-1的径向接触面为过渡配合，并在装配时涂以高温脂形成密封，防止转子冷却流体泄露进入转子腔内。引流板4-3的设置，进一步使得冷却流体在经由流道架4-1分流对转子铁芯4-2的内壁散热后，经引流板4-3汇聚，再通过转子铁芯4-2的连轴侧的转子铁芯径向出油孔4-2-1导出冷却流体。

下面具体说明利用本方案中转子进行冷却的具体过程，冷却过程中转子内部流路7如图10所示：

外部冷却流体由流道架4-1入油口4-1-1流入流道架4-1的连接轴内，经由连接轴至流道架4-1端部，沿流道架4-1端部开设的流道架径向流道4-1-2流出，流出的冷却流体到达转子铁芯4-2的内表面，并沿流道架轴向流道4-1-3对转子铁芯4-2的内壁进行冷却，冷却后的冷却流体流至流道架4-1的另一端后，沿引流板4-3流入到转子铁芯4-2的轴腔内，并沿转子铁芯4-2连轴测开设的转子铁芯径向出油孔4-2-1喷到转子外部，最终形成永磁转子内部流路7。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，也可以是“传动连接”，即通过带传动、齿轮传动或链轮传动等各种合适的方式进行动力连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

Claims (9)

1.一种高速永磁电机，其特征在于，包括：机壳油套、电机端盖、定子和转子；

所述机壳油套上设置有流道孔，所述机壳油套内设置有机壳流道，所述流道孔与所述机壳流道连通，所述机壳流道与所述定子连通，所述机壳油套能够密封所述永磁电机；

所述定子、转子均设置于所述电机端盖之间且所述定子与所述电机端盖的一侧连接，所述电机端盖与所述机壳油套的内表面连接，所述电机端盖上设置有冷却孔，所述机壳流道、所述定子均与所述冷却孔连通；

所述定子设置于所述机壳油套内，所述转子密封设置于所述定子内，所述转子穿过所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接，所述定子与所述机壳油套之间形成有定子流路，所述定子流路与所述机壳流道相连通；

所述转子包括流道架、转子铁芯、引流板、永磁体和转子护套；所述流道架穿过一侧的所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接，所述转子铁芯穿过另一侧的所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接；所述流道架、转子铁芯、引流板、永磁体和护套同轴设置，所述流道架设置于所述转子铁芯内且所述流道架与所述转子铁芯连接，所述引流板密封设置于所述流道架上，所述永磁体设置于所述转子铁芯外，所述护套设置于所述永磁体外；

正常工况下，所述流道孔闭合，冷却流体通过所述电机端盖上的所述冷却孔进入所述定子内，冷却流体于所述定子腔内形成所述定子流路且冷却流体能够流出所述定子，流入所述机壳油套和所述定子之间形成机壳流道轴向流路；

过载工况下，所述流道孔打开，冷却流体能够经所述流道孔和冷却孔流入所述机壳流道和定子内以增加所述高速永磁电机的散热能力。

2.根据权利要求1所述的高速永磁电机，其特征在于，所述机壳油套包括机壳端盖和壳体；

所述机壳端盖与所述壳体之间设置有所述机壳流道，所述壳体上开设有与所述定子连通的径向通孔，所述冷却孔通过所述径向通孔与所述机壳流道连通。

3.根据权利要求2所述的高速永磁电机，其特征在于，所述径向通孔包括第一径向通孔和第二径向通孔，所述第一径向通孔和第二径向通孔分别设置于所述机壳流道的两端且均与所述定子连通，所述机壳流道上所述第一径向通孔和所述第二径向通孔之间设置有导流条。

4.根据权利要求1所述的高速永磁电机，其特征在于，所述流道孔包括进液孔和出液孔，所述进液孔和出液孔分别设置于所述机壳流道的两端且与所述机壳流道连通且所述进液孔和出液孔均能密封。

5.根据权利要求1所述的高速永磁电机，其特征在于，所述电机端盖包括左端盖和右端盖；

所述左端盖、右端盖分别设置于所述机壳油套的两侧，所述左端盖、右端盖均与所述定子连接，所述左端盖、右端盖均与所述转子密封连接。

6.根据权利要求5所述的高速永磁电机，其特征在于，所述冷却孔包括冷却进孔和冷却出孔；

所述冷却进孔设置于所述左端盖上，所述冷却出孔设置于所述右端盖上，所述冷却进孔、所述冷却出孔均与所述定子、所述机壳流道连通。

7.根据权利要求1所述的高速永磁电机，其特征在于，所述定子包括定子铁芯、交流绕组以及定子隔油套筒；

所述定子铁芯设置于所述机壳油套内，所述交流绕组卡设于所述定子铁芯上，所述定子隔油套筒抵接于所述定子铁芯内表面设置，所述定子隔油套筒的两端密封连接所述电机端盖，所述转子设置于所述定子隔油套筒内；

所述定子隔油套筒与所述机壳油套之间形成有所述定子流路，所述定子流路与所述机壳流道连通。

8.根据权利要求1所述的高速永磁电机，其特征在于，所述流道架包括流道架连接轴、流道架冷却部、入油口、流道架径向流道、流道架轴向流道；

所述流道架连接轴穿过所述电机端盖且与所述电机端盖密封连接，所述流道架连接轴的一端开设有所述入油口以引入冷却流体，所述流道架连接轴的另一端设置有所述流道架径向流道，所述流道架径向流道的一端与所述入油口连通，所述流道架冷却部上设置有所述流道架轴向流道，所述流道架径向流道的另一端与所述流道架轴向流道连通，所述流道架冷却部的端部密封设置有所述引流板，所述流道架连接轴与所述流道架冷却部一体成型。

9.根据权利要求8所述的高速永磁电机，其特征在于，所述引流板包括引流板径向流道、引流板径向导流条与引流板螺柱连接定位孔；

所述引流板螺柱连接定位孔与所述流道架密封连接，相邻的所述引流板径向导流条之间形成所述引流板径向流道以引导冷却流体流向所述转子铁芯的轴腔。