CN213341855U - 防轴电流电机及电驱系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种防轴电流电机及电驱系统。该防轴电流电机包括电机壳体、电机转轴、电机轴承、电机端盖和防轴电流组件；所述电机壳体一端与所述电机转轴通过所述电机轴承相连，另一端与所述电机端盖相连；所述防轴电流组件沿所述电机转轴的轴向方向装配在所述电机端盖上，且所述防轴电流组件一端与所述电机转轴的轴端接触。该防轴电流电机中，防轴电流组件沿电机转轴的轴向方向设置并与电机转轴的轴端接触，以使防轴电流电机形成导电回路，使得电机轴承两端无电势差，从而消除轴电流和轴电压，保证电机运行安全性和可靠性；由于防轴电流组件与所述电机转轴的轴端接触，端面接触面积较小，制造工艺简单，有助于降低防轴电流组件的制造成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种防轴电流电机及电驱系统。
背景技术
电驱系统是新能源汽车重要的部件，随着高性能半导体开关器件的高速发展，变频技术广汽应用在电驱系统中，但变频技术在提高电驱系统性能的同时也在电机中产生非零高频的共模电压，以产生轴电流和轴电压，极容易引起电机轴承失效，严重危害电驱系统的安全和可靠运行。
现有技术中可采用电机轴承替换为绝缘轴承，以消除电机产生的轴电流和轴电压，这种方式成本高，不易批量推广应用；还可在电机壳体上过盈装配环形电刷，使得环形电刷与电机转轴径向接触，所采用的电刷量较多，导致成本高，且环形电刷与电机壳体过盈配合，不利于维护更换。
实用新型内容
本实用新型提供一种防轴电流电机及电驱系统，以解决现有技术中消除电机轴电流和轴电压的结构存在成本高且不利于维护更换的问题。
本实用新型提供一种防轴电流电机，包括电机壳体、电机转轴、电机轴承、电机端盖和防轴电流组件；所述电机壳体一端与所述电机转轴通过所述电机轴承相连，另一端与所述电机端盖相连；所述防轴电流组件沿所述电机转轴的轴向方向装配在所述电机端盖上，且所述防轴电流组件一端与所述电机转轴的轴端接触。
优选地，所述防轴电流组件可拆卸装配在所述电机端盖上。
优选地，所述防轴电流组件包括电刷轴和装配在所述电刷轴一端的轴向电刷，所述电刷轴可拆卸装配在所述电机端盖上，所述轴向电刷远离所述电刷轴的一端与所述电机转轴的轴端接触。
优选地，所述电刷轴包括轴本体和所述轴本体一端沿径向方向延伸的限位部，所述轴本体远离所述限位部一端用于装配所述轴向电刷，所述轴本体外围设有外螺纹；所述电机端盖上设有用于装配所述轴本体的装配孔，所述装配孔内侧设有与所述外螺纹配合的内螺纹。
优选地，所述电机转轴的轴端上套设有旋变定子和用于固定所述旋变定子的压环，所述压环的末端与所述电机转轴的轴端平齐；所述防轴电流组件与所述压环的末端和所述电机转轴的轴端接触。
优选地，所述电机轴承包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈与所述电机壳体相连，所述轴承内圈与所述电机转轴相连。
优选地，所述防轴电流电机还包括用于连接所述电机壳体和所述电机端盖的紧固组件。
优选地，所述电机壳体上设有第一连接孔，所述电机端盖上设有第二连接孔，所述紧固组件包括连接螺栓和连接螺母，所述连接螺栓装配在所述第一连接孔和所述第二连接孔内，并与所述连接螺母配合。
本实用新型提供一种电驱系统，包括上述防轴电流电机。
优选地，所述防轴电流电机为电动机和发电机。
本实用新型实施例提供一种防轴电流电机及电驱系统，电机壳体一端与电机转轴通过电机轴承相连，另一端与电机端盖相连，且电机端盖上装配有防轴电流组件，防轴电流组件沿电机转轴的轴向方向设置并与电机转轴的轴端接触，以使防轴电流电机形成导电回路，即形成“电机壳体-电机轴承-电机转轴-防轴电流组件-电机端盖-电机壳体”这一导电回路，使得电机轴承两端无电势差，从而消除轴电流和轴电压，保证电机运行安全性和可靠性。而且，防轴电流组件沿所述电机转轴的轴向方向装配在所述电机端盖上且所述防轴电流组件一端与所述电机转轴的轴端接触，端面接触面积较小，制造工艺简单，有助于降低防轴电流组件的制造成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例的描述中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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例中防轴电流电机的一示意图；
图2是本实用新型一实施例中防轴电流组件的一示意图。
图中：1、电机壳体；2、电机转轴；21、旋变定子；22、压环；3、电机端盖；31、装配孔；4、防轴电流组件；41、电刷轴；411、轴本体；412、限位部；42、轴向电刷；5、紧固组件。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“径向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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。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实用新型中的具体含义。
本实用新型实施例提供一种防轴电流电机，该防轴电流电机可以有效防止电机中轴电流和轴电压的产生，以避免电机轴承失效。如图1所示，该防轴电流电机包括电机壳体1、电机转轴2、电机轴承(图中未示出)、电机端盖3和防轴电流组件4；电机壳体1一端与电机转轴2通过电机轴承相连，另一端与电机端盖3相连；防轴电流组件4沿电机转轴2的轴向方向装配在电机端盖3上，且防轴电流组件4一端与电机转轴2的轴端接触。
本实施例所提供的防轴电流电机中，电机壳体1一端与电机转轴2通过电机轴承相连，另一端与电机端盖3相连，且电机端盖3上装配有防轴电流组件4，防轴电流组件4沿电机转轴2的轴向方向设置并与电机转轴2的轴端接触，以使防轴电流电机形成导电回路，即形成“电机壳体1-电机轴承-电机转轴2-防轴电流组件4-电机端盖3-电机壳体1”这一导电回路，使得电机轴承两端无电势差，从而消除轴电流和轴电压，保证电机运行安全性和可靠性。而且，防轴电流组件4沿电机转轴2的轴向方向装配在电机端盖3上且防轴电流组件4一端与电机转轴2的轴端接触，端面接触面积较小，制造工艺简单，有助于降低防轴电流组件4的制造成本。
在一实施例中，防轴电流组件4可拆卸装配在电机端盖3上。本示例中，防轴电流组件4采用可拆卸方式装配在电机端盖3上，相比于过盈配合、固定焊接或者其他固定连接方式，更方便进行更换维护。
在一实施例中，如图1和图2所示，防轴电流组件4包括电刷轴41和装配在电刷轴41一端的轴向电刷42，电刷轴41可拆卸装配在电机端盖3上，轴向电刷42远离电刷轴41的一端与电机转轴2的轴端接触。
其中，电刷轴41为用于将轴向电刷42装配在电机端盖3上的部件。轴向电刷42为沿电机转轴2的轴向方向设置的导电刷，轴向电刷42一端与电机转轴2的轴端接触。该电刷轴41可拆卸装配在电机端盖3上，而轴向电刷42固定在电刷轴41上，在需要更换维护时，只需将电刷轴41从电机端盖3上拆卸下来即可，以便于更换维护。轴向电刷42一端固定在电刷轴41上，另一端与电机转轴2的轴端接触，无需设计较大的端面接触面积即可实现防轴电流组件4连接电机转轴2和电机端盖3，使得轴向电刷42制造过程所需的电刷量较小，有助于降低制造成本。
在一实施例中，如图1和图2所示，电刷轴41包括轴本体411和轴本体411一端沿径向方向延伸的限位部412，轴本体411远离限位部412一端用于装配轴向电刷42，轴本体411外围设有外螺纹(图中未示出)；电机端盖3上设有用于装配轴本体411的装配孔31，装配孔31内侧设有与外螺纹配合的内螺纹(图中未示出)。
本示例中，电刷轴41包括呈柱状设置的轴本体411和从轴本体411一端沿径向方向延伸的限位部412，且轴本体411远离限位部412的一端装配有呈柱状的轴向电刷42，使得轴向电刷42与电机转轴2的轴端端面接触，降低端面接触面积，使得轴向电刷42制造过程所需的电刷量较小，有助于降低制造成本。此外，轴本体411外围设有外螺纹，电机端盖3上的装配孔31内侧设有与外螺纹配合的内螺纹，通过螺纹配合，以实现电刷轴41与电机端盖3可拆卸连接，便于更换维护。
在一实施例中，如图1所示，电机转轴2的轴端上套设有旋变定子21和用于固定旋变定子21的压环22，压环22的末端与电机转轴2的轴端平齐；防轴电流组件4与压环22的末端和电机转轴2的轴端接触。
本示例中，将防轴电流电机上固有的旋变定子21和压环22装配在电机转轴2靠近电机端盖3的轴端上，且压环22的末端与电机转轴2的轴端平齐，从而使得防轴电流组件4上的轴向电刷42与压环22的末端和电机转轴2的轴端端面接触，在保证电机基本功能实现的情况下，无需增加轴向电刷42的电刷量，即可增加轴向电刷42与电机转轴2的端面接触面积，可实现在不增加制造成本的前提下，提高其导电效果。
在一实施例中，电机轴承包括轴承外圈(图中未示出)和轴承内圈(图中未示出)，轴承外圈与电机壳体1相连，轴承内圈与电机转轴2相连。
一般来说，电机轴承包括轴承外圈、设置在轴承外圈内的轴承内圈，设置在轴承外圈和轴承内圈之间的保持架和滚动体。本示例中，电机壳体1的一端与电机轴承的轴承外圈相连，电机轴承的轴承内圈与电机转轴2相连，电机转轴2远离电机轴承的轴端与装配在电机端盖3上的防轴电流组件4相连，电机端盖3与电机壳体1相连，使防轴电流电机形成导电回路，即形成“电机壳体1-电机轴承-电机转轴2-防轴电流组件4-电机端盖3-电机壳体1”这一导电回路，使得电机轴承的轴承内圈和轴承外圈之间无电势差，从而消除轴电流和轴电压，保证电机运行安全性和可靠性。
在一实施例中，如图1所示，防轴电流电机还包括用于连接电机壳体1和电机端盖3的紧固组件5。本示例中，在防轴电流电机装配过程中，需将电机壳体1和电机转轴2分别与电机轴承的轴承外圈和轴承内圈相连之后，将防轴电流组件4装配在电机端盖3上，再将电机端盖3采用紧固组件5固定在电机壳体1上，使得电机端盖3上装配的防轴电流组件4与电机转轴2的轴端接触，以实现防止轴电流和轴电压产生，保证电机运行安全性和可靠性的目的。
在一实施例中，电机壳体1上设有第一连接孔(图中未示出)，电机端盖3上设有第二连接孔(图中未示出)，紧固组件5包括连接螺栓(图中未示出)和连接螺母(图中未示出)，连接螺栓装配在第一连接孔和第二连接孔内，并与连接螺母配合。
本示例中，紧固组件5为螺栓螺母组件，具体包括连接螺栓和连接螺母，可将连接螺栓依次装配在电机壳体1的第一连接孔和电机端盖3的第二连接孔上，再采用连接螺母拧紧连接螺栓，即可实现电机壳体1和电机端盖3可拆卸连接，以便于更换维护。
本实用新型提供一种电驱系统，包括上述实施例所提供的防轴电流电机。该电驱系统中包含防轴电流电机，其电机壳体1一端与电机转轴2一端通过电机轴承相连，另一端与电机端盖3相连，且电机端盖3上装配有防轴电流组件4，防轴电流组件4沿电机转轴2的轴向方向设置并与电机转轴2的轴端接触，以使防轴电流电机形成导电回路，即形成“电机壳体1-电机轴承-电机转轴2-防轴电流组件4-电机端盖3-电机壳体1”这一导电回路，使得电机轴承两端无电势差，从而消除轴电流和轴电压，保证电机运行安全性和可靠性，避免轴电流和轴电压危害电驱系统的安全和可靠运行。而且，防轴电流组件4沿电机转轴2的轴向方向装配在电机端盖3上且防轴电流组件4一端与电机转轴2的轴端接触，端面接触面积较小，制造工艺简单，有助于降低防轴电流组件4的制造成本。
在一实施例中，防轴电流电机为电动机和发电机。即该防轴电流电机为可能产生轴电流和轴电压的电动机和发电机，通过防轴电流组件4的设计，可以避免轴电流和轴电压的产生，保障电动机和发电机运行安全性和可靠性。
以上所述实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种防轴电流电机，其特征在于，包括电机壳体、电机转轴、电机轴承、电机端盖和防轴电流组件；所述电机壳体一端与所述电机转轴通过所述电机轴承相连，另一端与所述电机端盖相连；所述防轴电流组件沿所述电机转轴的轴向方向装配在所述电机端盖上，且所述防轴电流组件一端与所述电机转轴的轴端接触。
2.如权利要求1所述的防轴电流电机，其特征在于，所述防轴电流组件可拆卸装配在所述电机端盖上。
3.如权利要求2所述的防轴电流电机，其特征在于，所述防轴电流组件包括电刷轴和装配在所述电刷轴一端的轴向电刷，所述电刷轴可拆卸装配在所述电机端盖上，所述轴向电刷远离所述电刷轴的一端与所述电机转轴的轴端接触。
4.如权利要求3所述的防轴电流电机，其特征在于，所述电刷轴包括轴本体和所述轴本体一端沿径向方向延伸的限位部，所述轴本体远离所述限位部一端用于装配所述轴向电刷，所述轴本体外围设有外螺纹；所述电机端盖上设有用于装配所述轴本体的装配孔，所述装配孔内侧设有与所述外螺纹配合的内螺纹。
5.如权利要求1所述的防轴电流电机，其特征在于，所述电机转轴的轴端上套设有旋变定子和用于固定所述旋变定子的压环，所述压环的末端与所述电机转轴的轴端平齐；所述防轴电流组件与所述压环的末端和所述电机转轴的轴端接触。
6.如权利要求1所述的防轴电流电机，其特征在于，所述电机轴承包括轴承外圈和轴承内圈，所述轴承外圈与所述电机壳体相连，所述轴承内圈与所述电机转轴相连。
7.如权利要求1所述的防轴电流电机，其特征在于，所述防轴电流电机还包括用于连接所述电机壳体和所述电机端盖的紧固组件。
8.如权利要求7所述的防轴电流电机，其特征在于，所述电机壳体上设有第一连接孔，所述电机端盖上设有第二连接孔，所述紧固组件包括连接螺栓和连接螺母，所述连接螺栓装配在所述第一连接孔和所述第二连接孔内，并与所述连接螺母配合。
9.一种电驱系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述防轴电流电机。
10.如权利要求9所述的电驱系统，其特征在于，所述防轴电流电机为电动机和发电机。
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2020
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