CN201611809U - 一种电动汽车用永磁同步水冷电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电动汽车用永磁同步水冷电机，包括机座外壳、设置于机座外壳内的定子铁芯和转子、以及与定子铁芯接触的水冷回路，所述的机座外壳的顶部设置有四个对称分布于该机座外壳两侧呈上窄下宽的圆台形的安装底脚，且中部钻有通孔；转子沿轴向方向上在内部均匀的环有若干个装有钕铁硼磁钢的永磁体安装槽，转子的内部沿轴向方向上还分布有若干个通风道；水冷回路整体为截面呈圆环形的密闭式结构，永磁同步水冷电机还包括设置于电机外壳顶部、位于水冷回路两端的进水管和出水管。本实用新型能够应用于空间狭窄和安装尺寸特殊的电动汽车环境，并具有小体积、轻重量、大转矩、高节约能源等优点。

Description

一种电动汽车用永磁同步水冷电机
技术领域
本实用新型涉及一种水冷电机，尤其涉及一种电动汽车用永磁同步水冷电机。
背景技术
首先，限于电动汽车安装空间的狭小性和独特性，传统电机的底脚安装结构和凸缘安装结构都已不再适用，迫切需要一种新的能满足以上特殊要求的机座安装结构，此外，为了提高电动车辆的载重量和加速性能，必须减小电机重量、降低电机的转动惯量，而通过对电机冷却回路的设置和调整，进一步提高电机的单位体积功率、减小电机的机座号是电动汽车电机的发展方向之一，最后，众所周知当前电动汽车发展的主要瓶颈是蓄电池的容量问题，而相应的对于电机来说，就是如何尽可能的降低电机产生的损耗，提高电机的运行效率，使能源达到最大的利用率。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷而提供一种电动汽车用永磁同步水冷电机，它能够应用于空间狭窄和安装尺寸特殊的电动汽车环境，并具有小体积、轻重量、大转矩、高节约能源等优点。
实现上述目的的技术方案是：一种电动汽车用永磁同步水冷电机，包括机座外壳、设置于机座外壳内的定子铁芯和转子、以及与定子铁芯接触的水冷回路，其中，
所述的机座外壳的顶部设置有四个对称分布于该机座外壳两侧的安装底脚，该安装底脚呈上窄下宽的圆台形，并且中部钻有通孔；
所述的转子沿轴向方向上在内部均匀的环有若干个永磁体安装槽，每一永磁体安装槽内装有钕铁硼磁钢，所述的转子的内部沿轴向方向上还均匀的分布有若干个通风道，该若干个通风道分布于同一圆周上；
所述的水冷回路整体为截面呈圆环形的密闭式结构，所述的永磁同步水冷电机还包括设置于电机外壳顶部、位于所述水冷回路两端的进水管和出水管，冷却水经过进水管进入水冷回路的内部，在轴向上进行折流式运动，并沿圆周运行一周后通过所述的出水管排出。
上述的电动汽车用永磁同步水冷电机，其中，所述的机座外壳与水冷回路之间还均匀的间隔设置有若干个支撑筋。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过改进机座安装结构满足电动汽车独特的安装空间的需要；通过对冷却水和冷却空气两路冷却介质回路的布置，尽可能的提高电机单位体积的输出功率，进一步减小电机的体积和重量，使其更适用于电动汽车；通过设置永磁结构的转子，有效降低了电机的损耗，提高了电机的效率，节约了有限的电动汽车能源，使其续航时间得以延长。
附图说明
图1是本实用新型的电机汽车用永磁同步水冷电机的俯视图；
图2是图1中的A向视图；
图3是本实用新型的电机汽车用永磁同步水冷电机的剖视图；
图4是图3中的B-B视图；
图5是本实用新型的电机汽车用永磁同步水冷电机的转子的截面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
请参阅图1至图5，图中示出了本实用新型的一种电动汽车用永磁同步水冷电机，包括机座外壳5、设置于机座外壳5内的定子铁芯11和转子12、以及与定子铁芯11接触的水冷回路2，其中：
机座外壳5的顶部设置有四个对称分布于该机座外壳5两侧的安装底脚1，该安装底脚1呈上窄下宽的圆台形，并且中部钻有通孔111；
转子12沿轴向方向上在内部均匀的环有若干个永磁体安装槽8，每一永磁体安装槽8内装有钕铁硼磁钢10，转子12的内部沿轴向方向上还均匀的分布有若干个通风道9，该若干个通风道9分布于同一圆周上；
水冷回路2整体为截面呈圆环形的密闭式结构，永磁同步水冷电机还包括设置于电机外壳5顶部、位于水冷回路2两端的进水管3和出水管4，冷却水经过进水管3进入水冷回路2的内部，在轴向上进行折流式运动，并沿圆周运行一周后通过出水管4排出，机座外壳5与水冷回路2之间还均匀的间隔设置有若干个支撑筋6。
本实用新型的原理：为了配合电动汽车内部狭小而有限的空间，四只独特的安装底脚1的形状为下宽上窄的圆台形，内部钻孔，利用螺栓(图中未示出)进行电机的固定，为了尽可能减少电机重量但又确保电机底脚1的强度，底脚1没有采用一体式的厚钢板结构，而是采用了倒T型的渐进式结构。
见图3和图4，水冷回路2本身是一个密闭式结构，首先，冷却水通过的进水管3进入水冷回路2内部，然后，冷却水在其内部轴向上形成了折流式往返运动，最后，在沿圆周运行一周后通过出水管4排出电机，而由于定子铁芯11的铁芯是通过热套安装，与水冷回路2能达到紧密接触的效果，可以将定子铁芯11的铁芯上积聚的大部分热量通过热传递和冷却水的流动，迅速的带离电机。此外，在连接机座外壳5和水冷回路2的支撑筋6之间，轴向上形成了众多的扇型通风道7，配合转子12上的同轴风扇及轴向通风孔，可以在电机内部起到推动热空气循环的作用，如图3中箭头所示，能有效降低端部绕组产生的温度。由于以上两套冷却回路的布置，使的该电机相比普通电机可以大幅降低体积和重量，有效提高电机的输出转矩。
如图5电机转子截面示意图所示，通过转子冲片的叠装，在转子上分别形成了永磁体安装槽8和通风道9，然后将相应的钕铁硼磁钢10通过专用的工具，安全可靠地装入永磁体安装槽8内，然后将槽口两侧进行封闭，使其成为了无需电励磁的永磁体转子，因为无需电励磁，转子省去了鼠笼简化了结构，定子避免了无功励磁电流，使电机功率因数得以提高，电机的固定损耗(铁耗和铜耗)得到降低，从而降低了电机的温升，同时有效节约了能源。
综上所述，本实用新型的底脚1，用于电机与电动汽车的安装；冷却回路能保证在电机电磁负荷大幅增加的情况下，电机产生的温度不超过限值，即在保持电机体积不变的情况下大幅提升了电机的输出转矩；电机转子放弃了传统的铸铝转子，采用了性能优良的永磁材料，形成了磁场恒定的永磁体转子，这样可以有效降低电机的空载损耗，提高功率因数，节约能源。
本实用新型主要应用于安装空间狭窄和安装尺寸特殊的的电动汽车环境，并能满足该环境对电机小体积、轻重量、大转矩、高节约能源等一系列严格的要求。今后在安装方式的适当修改后，也能适用于其它各种类型的电动汽车环境。
以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种电动汽车用永磁同步水冷电机，包括机座外壳、设置于机座外壳内的定子铁芯和转子、以及与定子铁芯接触的水冷回路，其特征在于，
所述的机座外壳的顶部设置有四个对称分布于该机座外壳两侧的安装底脚，该安装底脚呈上窄下宽的圆台形，并且中部钻有通孔；
所述的转子沿轴向方向上在内部均匀的环有若干个永磁体安装槽，每一永磁体安装槽内装有钕铁硼磁钢，所述的转子的内部沿轴向方向上还均匀的分布有若干个通风道，该若干个通风道分布于同一圆周上；
所述的水冷回路整体为截面呈圆环形的密闭式结构，所述的永磁同步水冷电机还包括设置于电机外壳顶部、位于所述水冷回路两端的进水管和出水管，冷却水经过进水管进入水冷回路的内部，在轴向上进行折流式运动，并沿圆周运行一周后通过所述的出水管排出。
2.根据权利要求1所述的电动汽车用永磁同步水冷电机，其特征在于，所述的机座外壳与水冷回路之间还均匀的间隔设置有若干个支撑筋。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102412687A (zh) * 2011-11-30 2012-04-11 西安久和能源科技有限公司 兆瓦级水冷高速永磁发电机
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CN107086697A (zh) * 2017-06-21 2017-08-22 天津林元机械设备有限公司 通过减小机座号来降低机械损耗的新型电机

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