CN206164272U - 电机油冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机油冷却系统，其包括内机壳冷却回路、绕组冷却回路、流量控制单元；绕组冷却回路包括前绕组冷却回路、后绕组冷却回路；内机壳冷却回路、前绕组冷却回路、后绕组冷却回路分别设置有一个或多个出油嘴；前绕组冷却回路同后绕组冷却回路之间油路连通；内机壳冷却回路同绕组冷却回路的油路相互独立；流量控制单元用于控制分别向内机壳冷却回路、绕组冷却回路独立供油。本实用新型的电机油冷却系统，能提升电机油冷却系统的冷却效率。

Description

电机油冷却系统

技术领域

本实用新型涉及电机，特别涉及一种电机油冷却系统。

背景技术

现有的电机油冷系统，如图1所示，包含进油口10、内机壳冷却回路20、前绕组冷却回路30及后绕组冷却回路40，每一个冷却回路上面包含了多个出油嘴50，前后的绕组冷却回路之间通过内机壳冷却回路20的油路连通。冷却油从进油口10进来后，一方面，通过内机壳冷却回路20上的出油嘴50，将冷却油喷洒在电机内壳体61上冷却电机定子铁芯62；另一方面，通过内机壳冷却回路20的油管，连接到前绕组端部回路30和后绕组端部回路40，喷洒到电机绕组63的前绕组端部631及后绕组端部632，冷却电机的绕组端部。同时，电机绕组63的热量一方面通过定子铁芯62向外传递热量，另一方面通过前后绕组端部向外散热。

由于电机系统自身的特点，电机在不同的运行工况时，所产生的损耗是变化的。例如在低速大扭矩时，电机需要较大的电流，在电机的损耗中绕组产生的铜耗占据比例较大，铁芯产生的铁耗所占的比例较小；而当电机进入高转速区域，此时电机的损耗比例发生了变化，铜耗的比例随着电流的减小而逐步减小，定子铁芯产生铁耗则随着电机运行转速的升高逐步变大。对于如上现有技术的电机油冷系统而言，虽然能够起到冷却效果，但是由于内机壳冷却回路20和前绕组冷却回路30及后绕组冷却回路40之间互相连通，没有分开控制各冷却回路的流量，前绕组冷却回路30及后绕组冷却回路40的出油嘴50直接喷到电机绕组端部，其热量的传递路径依次为，定子铁芯62通过电机绕组63传到电机绕组端部，最后由冷却油将热量带走；内机壳冷却回路20上的出油嘴50直接将油喷射到电机的内壳体61上，其热量的传递路径依次为从电机绕组63—定子铁芯62--电机内壳体61，依次往外传递，最后由冷却油将热量带走，可见，电机前绕组冷却回路30及后绕组冷却回路40的散热主要针对电机定子铁芯62和电机绕组63，内机壳冷却回路20的散热主要针对电机前后绕组端部及其电机绕组63。而当电机处于不同的转速和转矩运行时，电机各组件发热状况是变化的，内机壳冷却回路20、前绕组冷却回路30及后绕组冷却回路40的冷却油流量不能随着电机各部件发热情况不同进行实时调整，因此这样相对固定的冷却系统的冷却效果受到了限制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电机油冷却系统，能提升电机油冷却系统的冷却效率。

为解决的行数技术问题，本实用新型提供的电机油冷却系统，其包括内机壳冷却回路、绕组冷却回路、流量控制单元；

所述绕组冷却回路包括前绕组冷却回路、后绕组冷却回路；

所述内机壳冷却回路、所述前绕组冷却回路、所述后绕组冷却回路分别设置有一个或多个出油嘴；

所述前绕组冷却回路同后绕组冷却回路之间油路连通；

所述内机壳冷却回路同绕组冷却回路的油路相互独立；

所述内机壳冷却回路上的出油嘴，用于将冷却油喷洒在电机内壳体上冷却电机定子铁芯；

所述绕组冷却回路上的出油嘴，用于将冷却油喷洒到电机绕组的端部；

所述流量控制单元，用于控制分别向内机壳冷却回路、绕组冷却回路独立供油。

较佳的，所述流量控制单元，根据电机转速和转矩，判断电机当前运行工况，得到当前电机运行工况对应的电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，根据电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，控制向内机壳冷却回路的供油量及向绕组冷却回路的供油量。

较佳的，所述流量控制单元，当电机当前运行工况为恒转矩区，控制向内机壳冷却回路的供油量小于向绕组冷却回路的供油量。

较佳的，所述流量控制单元，当电机当前运行工况为高速弱磁区，即电机转速高于设定值，则控制向内机壳冷却回路的供油量大于向绕组冷却回路的供油量。

较佳的，所述流量控制单元，根据电机绕组端部和电机绕组内部的温度，控制向内机壳冷却回路的供油量及向绕组冷却回路的供油量。

较佳的，所述流量控制单元，当电机绕组端部温度高于电机绕组内部温度并且高于设定温度，则控制增大向绕组冷却回路的供油量；当电机绕组内部温度高于电机绕组端部温度并且高于设定温度，则控制增大向内机壳冷却回路的供油量。

较佳的，电机油冷却系统还包括转子冷却回路；

所述转子冷却回路上设置有一个或多个出油嘴；

转子冷却回路同内机壳冷却回路、绕组冷却回路的油路相互独立；

转子冷却回路上的出油嘴，用于将冷却油喷洒在电机转子上冷却电机转子。

较佳的，所述流量控制单元，当电机转速超过设定值时，则控制开启转子冷却回路。

较佳的，转子冷却回路同外机壳冷却回路的油路相通。

本实用新型的电机油冷却系统，采用内机壳冷却回路、绕组冷却回路两个独立的冷却回路，流量控制单元控制进油口分别向内机壳冷却回路、绕组冷却回路独立供油，在电机运行的不同工况，流量控制单元实时得到不同的控制指令，分别实时分配两个回路中冷却油的流量。本实用新型的电机油冷却系统，可以结合电机实际的运行工况对内机壳冷却回路、绕组冷却回路的冷却油流量分配进行优化，对冷却油的流量进行实时调整，提升电机油冷却系统的冷却效率，最终达到最佳电机冷却效果，提高了电机的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是现有的电机油冷系统结构示意图；

图2是本实用新型的电机油冷却系统一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

电机油冷却系统，如图2所示，包括内机壳冷却回路20、绕组冷却回路、流量控制单元80；

所述绕组冷却回路包括前绕组冷却回路30、后绕组冷却回路40；

所述内机壳冷却回路20、所述前绕组冷却回路30、所述后绕组冷却回路40分别设置有一个或多个出油嘴50；

所述前绕组冷却回路30同后绕组冷却回路40之间油路连通；

所述内机壳冷却回路20同绕组冷却回路的油路相互独立；

所述内机壳冷却回路20上的出油嘴50，用于将冷却油喷洒在电机内壳体61上冷却电机定子铁芯62；

所述绕组冷却回路上的出油嘴50，用于将冷却油喷洒到电机绕组63的端部631，632；

所述流量控制单元80，用于控制分别向内机壳冷却回路20、绕组冷却回路独立供油。

实施例一的电机油冷却系统，采用内机壳冷却回路、绕组冷却回路两个独立的冷却回路，流量控制单元控制进油口分别向内机壳冷却回路、绕组冷却回路独立供油，在电机运行的不同工况，流量控制单元实时得到不同的控制指令，分别实时分配两个回路中冷却油的流量。实施例一的电机油冷却系统，可以结合电机实际的运行工况对内机壳冷却回路、绕组冷却回路的冷却油流量分配进行优化，对冷却油的流量进行实时调整，提升电机油冷却系统的冷却效率，最终达到最佳电机冷却效果，提高了电机的性能。

实施例二

基于实施例一的电机油冷却系统，所述流量控制单元80，根据电机转速和转矩，判断电机当前运行工况，得到电机当前运行工况对应的电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，根据电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，控制向内机壳冷却回路20的供油量及向绕组冷却回路的供油量。

较佳的，所述流量控制单元，当电机当前运行工况为恒转矩区(恒转矩区指在电机的运行转速范围内能输出的转矩不变)，控制向内机壳冷却回路的供油量小于向绕组冷却回路的供油量。

比如，当电机运行在恒转矩区域的某一个工作点，电机需要较大的定子电流，电机的铜损相对较大，此时电机的转速又相对较低，铁损较小，这时可以给电机绕组前后端部的绕组冷却回路分配较大的流量，给内机壳冷却回路20分配较小的流量。

较佳的，所述流量控制单元，当电机当前运行工况为高速弱磁区，即电机转速高于设定值，则控制向内机壳冷却回路的供油量大于向绕组冷却回路的供油量。

当电机运行在高速弱磁区域的某一个工作点，此时电机所需的定子电流较小，电机铜损相对较小，而电机的铁损则随着电机的转速上升而逐步增大，此时可以给电机绕组前后端部的绕组冷却回路分配较小的流量，给内机壳冷却回路20分配较大的流量。

实施例二的电机油冷却系统，根据电机转速和转矩判断当前电机运行工况，通过当前电机运行工况确定此时电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，根据电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗分别控制向内机壳冷却回路20的供油量及向绕组冷却回路的最佳供油量，实现对两个回路的最优流量分配。

实施例二的电机油冷却系统，通过实时计算电机在不同工况下电机定子绕组、定子铁芯在对应工况下的损耗分布，对冷却油的流量进行实时调整，可以提升电机油冷系统的冷却效率，从而提高了电机的性能。

实施例三

基于实施例一的电机油冷却系统，所述流量控制单元80，根据电机绕组端部和电机绕组内部的温度，控制向内机壳冷却回路20的供油量及向绕组冷却回路的供油量。

较佳的，所述流量控制单元，当电机绕组端部温度高于电机绕组内部温度并且高于设定温度，则控制增大向绕组冷却回路的供油量；当电机绕组内部温度高于电机绕组端部温度并且高于设定温度，则控制增大向内机壳冷却回路的供油量。

实施例三的电机油冷却系统，流量控制单元的控制信号不是通过电机运行状态进行判断，而是在电机制作时在电机绕组端部和电机绕组内部各埋一个温度传感器，然后通过温度传感器反馈的温度信号，来控制两条回路的冷却油的流量，实现最佳流量分配，比如当电机绕组端部的温度高于电机绕组内部的温度时，则控制加大向绕组冷却回路的供油量，反之亦然。

实施例四

基于实施例一，电机油冷却系统还包括转子冷却回路；

转子冷却回路上设置有一个或多个出油嘴50；

转子冷却回路同内机壳冷却回路20、绕组冷却回路的油路相互独立；

转子冷却回路上的出油嘴50，用于将冷却油喷洒在电机转子上冷却电机转子90。

较佳的，所述流量控制单元80，当电机转速超过设定值时，则控制开启转子冷却回路。

较佳的，转子冷却回路同外机壳冷却回路的油路相通。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种电机油冷却系统，其特征在于，包括内机壳冷却回路、绕组冷却回路、流量控制单元；

所述绕组冷却回路包括前绕组冷却回路、后绕组冷却回路；

所述内机壳冷却回路、所述前绕组冷却回路、所述后绕组冷却回路分别设置有一个或多个出油嘴；

所述前绕组冷却回路同后绕组冷却回路之间油路连通；

所述内机壳冷却回路同绕组冷却回路的油路相互独立；

所述内机壳冷却回路上的出油嘴，用于将冷却油喷洒在电机内壳体上冷却电机定子铁芯；

所述绕组冷却回路上的出油嘴，用于将冷却油喷洒到电机绕组的端部；

所述流量控制单元，用于控制分别向内机壳冷却回路、绕组冷却回路独立供油。

2.根据权利要求1所述的电机油冷却系统，其特征在于，

所述流量控制单元，根据电机转速和转矩，判断电机当前运行工况，得到当前电机运行工况对应的电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，根据电机绕组产生铜耗以及铁芯产生铁耗，控制向内机壳冷却回路的供油量及向绕组冷却回路的供油量。

3.根据权利要求2所述的电机油冷却系统，其特征在于，

所述流量控制单元，当电机当前运行工况为恒转矩区，控制向内机壳冷却回路的供油量小于向绕组冷却回路的供油量。

4.根据权利要求2所述的电机油冷却系统，其特征在于，

所述流量控制单元，当电机当前运行工况为高速弱磁区，即电机转速高于设定值，则控制向内机壳冷却回路的供油量大于向绕组冷却回路的供油量。

5.根据权利要求1所述的电机油冷却系统，其特征在于，

所述流量控制单元，根据电机绕组端部和电机绕组内部的温度，控制向内机壳冷却回路的供油量及向绕组冷却回路的供油量。

6.根据权利要求5所述的电机油冷却系统，其特征在于，

所述流量控制单元，当电机绕组端部温度高于电机绕组内部温度并且高于设定温度，则控制增大向绕组冷却回路的供油量；当电机绕组内部温度高于电机绕组端部温度并且高于设定温度，则控制增大向内机壳冷却回路的供油量。

7.根据权利要求1所述的电机油冷却系统，其特征在于，

电机油冷却系统还包括转子冷却回路；

所述转子冷却回路上设置有一个或多个出油嘴；

转子冷却回路同内机壳冷却回路、绕组冷却回路的油路相互独立；

转子冷却回路上的出油嘴，用于将冷却油喷洒在电机转子上冷却电机转子。

8.根据权利要求7所述的电机油冷却系统，其特征在于，

所述流量控制单元，当电机转速超过设定值时，则控制开启转子冷却回路。

9.根据权利要求7所述的电机油冷却系统，其特征在于，

转子冷却回路同外机壳冷却回路的油路相通。