CN216056534U - 电机转子和电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电机转子和电机。该电机转子包括前短轴(4)、后短轴(6)、磁钢(5)和护套(7)，前短轴(4)、磁钢(5)和后短轴(6)均套设在护套(7)内，磁钢(5)位于前短轴(4)和后短轴(6)之间，磁钢(5)上设置有沿轴向贯穿的内部风路(51)，前短轴(4)上设置有第一轴向风路(41)，后短轴(6)上设置有第二轴向风路(61)，第一轴向风路(41)、内部风路(51)和第二轴向风路(61)依次连通，形成沿轴向贯通电机转子的贯通风路。根据本申请的电机转子，能够对转子发热部位的表面和内部进行有效冷却，使得转子的冷却更加充分。

Description

电机转子和电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，具体涉及一种电机转子和电机。

背景技术

高速电机转子一般采用金属护套对永磁体进行防护，在高速运行时转子护套及磁钢内部将产生高频涡流损耗，导致整个转子发热，因此必须对转子发热部位进行有效冷却。

相关技术中公开了一种用于空压机的转子轴向冷却结构。该转子轴向冷却结构的转子包括具有至少一个磁体，磁体的外部具有冷却介质穿流的冷却通道。冷却通道包括至少一个轴向的冷却通道并用于沿着磁体流动引导冷却介质。冷却通道由凹部限界，凹部设置在磁体外面。转子轴部通过绷带进行连接。转子轴部分别包括至少一个冷却介质通道，冷却介质通道与冷却通道流体连接。转子轴区段在其彼此背离的端部上分别包括用于冷却介质的至少一个通孔。磁体沿轴向方向布置在两个盘体之间，盘体分别包括至少一个通孔，通孔与冷却通道几何结构流体连接。流体连接部包括在盘体中的一个盘体的朝向磁体的面上的至少一个凸肩。

该转子轴向冷却结构通过以上设计实现冷却流体从轴前段到后端的轴向流通，对永磁体及护套发热部位进行冷却，由于其冷却通道设计在磁钢与护套的接触面之间，虽然可对护套及永磁体外表面进行冷却，但对磁钢芯部的冷却效果较差，易产生高温退磁。

实用新型内容

因此，本申请要解决的技术问题在于提供一种电机转子和电机，能够对转子发热部位的表面和内部进行有效冷却，使得转子的冷却更加充分。

为了解决上述问题，本申请提供一种电机转子，包括前短轴、后短轴、磁钢和护套，前短轴、磁钢和后短轴均套设在护套内，磁钢位于前短轴和后短轴之间，磁钢上设置有沿轴向贯穿的内部风路，前短轴上设置有第一轴向风路，后短轴上设置有第二轴向风路，第一轴向风路、内部风路和第二轴向风路依次连通，形成沿轴向贯通电机转子的贯通风路。

优选地，内部风路位于磁钢的中心位置。

优选地，内部风路为圆孔，内部风路的中心轴线与磁钢的中心轴线重合。

优选地，第一轴向风路位于前短轴的外周壁和/或护套的内周壁上，前短轴朝向磁钢的端面设置有第一端部风路，内部风路通过第一端部风路与第一轴向风路连通。

优选地，第一轴向风路为至少两个，至少两个第一轴向风路沿前短轴的周向均匀分布。

优选地，前短轴远离磁钢的一端设置有第一止挡凸缘，第一止挡凸缘止挡在护套的轴向外侧。

优选地，前短轴远离磁钢的端面上设置有环形的第一导流槽，第一导流槽连通各第一轴向风路。

优选地，第二轴向风路位于后短轴的外周壁和/或护套的内周壁上，后短轴朝向磁钢的端面设置有第二端部风路，内部风路通过第二端部风路与第二轴向风路连通。

优选地，第二轴向风路为至少两个，至少两个第二轴向风路沿后短轴的周向均匀分布。

优选地，后短轴远离磁钢的一端设置有第二止挡凸缘，第二止挡凸缘止挡在护套的轴向外侧。

优选地，后短轴远离磁钢的端面上设置有环形的第二导流槽，第二导流槽连通各第二轴向风路。

优选地，第一轴向风路的总的截面积为S1，内部风路的截面积为S2，S2：S1＝1～5。

根据本申请的另一方面，提供了一种电机，包括电机转子，该电机转子为上述的电机转子。

优选地，所述电机还包括电机定子、机壳、前端盖和后端盖，所述电机定子固定设置在所述机壳内，所述电机转子套设在所述电机定子内，所述前端盖和所述后端盖固定设置在所述机壳的两端，所述电机定子与所述电机转子之间形成外风路，所述电机转子内部的贯通风路形成内风路。

优选地，所述后端盖和/或所述机壳靠近所述后端盖的一端设置有进风口，所述前端盖和/或所述机壳靠近所述前端盖的一端设置有出风口，空气从所述进风口进入所述机壳内后，一部分流经所述外风路，一部分流经所述内风路，然后从所述出风口流出。

本申请提供的电机转子，包括前短轴、后短轴、磁钢和护套，前短轴、磁钢和后短轴均套设在护套内，磁钢位于前短轴和后短轴之间，磁钢上设置有沿轴向贯穿的内部风路，前短轴上设置有第一轴向风路，后短轴上设置有第二轴向风路，第一轴向风路、内部风路和第二轴向风路依次连通，形成沿轴向贯通电机转子的贯通风路。该电机转子通过在磁钢内部设置轴向贯穿的内部风路，可以与两端的第一轴向风路和第二轴向风路连通，形成对磁钢内部进行冷却的内部冷却路径，同时可以在电机转子的外部形成外部冷却路径，可以在转子表面及内部形成两路冷却路径，实现对转子发热段磁钢、护套表面及内部的同时冷却，使转子冷却更充分，实现更好的冷却效果。

附图说明

图1为本申请一个实施例的电机的剖视结构示意图；

图2为本申请一个实施例的电机转子的剖视结构示意图；

图3为本申请一个实施例的电机转子的分解结构示意图；

图4为本申请一个实施例的电机转子的前短轴的结构示意图；

图5为本申请一个实施例的电机转子的前短轴的立体结构示意图；

图6为本申请一个实施例的电机转子的磁钢的立体结构示意图。

附图标记表示为：

1、前端盖；10、出风口；11、后端盖；12、进风口；2、机壳；3、电机定子；4、前短轴；40、电机转子；41、第一轴向风路；42、第一端部风路；43、第一导流槽；5、磁钢；51、内部风路；6、后短轴；61、第二轴向风路；62、第二端部风路；63、第二导流槽；7、护套；8、外风路；9、内风路。

具体实施方式

结合参见图1至图6所示，根据本申请的实施例，电机转子包括前短轴4、后短轴6、磁钢5和护套7，前短轴4、磁钢5和后短轴6均套设在护套7内，磁钢5位于前短轴4和后短轴6之间，磁钢5上设置有沿轴向贯穿的内部风路51，磁钢5的中心轴线位于内部风路51内，前短轴4上设置有第一轴向风路41，后短轴6上设置有第二轴向风路61，第一轴向风路41、内部风路51和第二轴向风路61依次连通，形成沿轴向贯通电机转子的贯通风路。此处的内部风路51是指风路设置在磁钢5的内部，而非在磁钢5的外侧壁上，从而使得内部风路51能够主要对磁钢5的内部进行冷却。

该电机转子通过在磁钢5内部设置轴向贯穿的内部风路51，可以与两端的第一轴向风路41和第二轴向风路61连通，形成对磁钢5内部进行冷却的内部冷却路径，同时可以在电机转子的外部形成外部冷却路径，可以在转子表面及内部形成两路冷却路径，实现对转子发热段磁钢、护套7表面及内部的同时冷却，使转子冷却更充分，实现更好的冷却效果。

在一个实施例中，内部风路51位于磁钢5的中心位置。将内部风路51设置在磁钢5的中心位置，能够保证冷却气流从磁钢5的内部风路51流过时，对磁钢5形成更加均匀的冷却效果。

在一个实施例中，内部风路51为圆孔，内部风路51的中心轴线与磁钢5的中心轴线重合。在本实施例中，磁钢5为中间具有圆形轴向通孔的圆柱体，圆孔与磁钢5共中心轴线，使得磁钢5的各个位置的径向壁厚相同，可以更加有效地保证冷却气流对磁钢5的冷却均匀。

在一个实施例中，第一轴向风路41位于前短轴4的外周壁和/或护套7的内周壁上，前短轴4朝向磁钢5的端面设置有第一端部风路42，内部风路51通过第一端部风路42与第一轴向风路41连通。将第一轴向风路41设置在前短轴4的外周壁和/或护套7的内周壁上，能够方便进行第一轴向风路41的加工，同时不会影响轴端结构，可以方便实现护套7的内部冷却。第一端部风路42能够方便实现第一轴向风路41与内部风路51的连通，同时不会影响前短轴4与磁钢5的轴向配合关系，可以在前短轴4与磁钢5轴向相接时，仍然有效保证内部风路的畅通，对磁钢5内部形成有效冷却。

在本实施例中，第一轴向风路41在前短轴4的外周沿周向贯穿，第一端部风路42由前短轴4的端面中心延伸至前短轴4的外周壁，并与第一轴向风路41连通，第一端部风路42与第一端部风路42在周向方向上的位置相匹配，使得两者能够顺利连通转子内部的风路结构。

在一个实施例中，第一轴向风路41为至少两个，至少两个第一轴向风路41沿前短轴4的周向均匀分布，可以保证第一轴向风路41能够对前短轴4的周向以及护套7的周向进行均匀冷却，进一步提高冷却均匀性，提高冷却效果。在其他的实施例中，第一轴向风路41的数量也可以为一个。

在一个实施例中，前短轴4远离磁钢5的一端设置有第一止挡凸缘，第一止挡凸缘止挡在护套7的轴向外侧。在本实施例中，通过在前短轴4远离磁钢5的一端设置第一止挡凸缘，能够对前短轴4在护套7上的轴向安装位置进行定位，保证前短轴4在护套7上的轴向安装位置的精度。

在一个实施例中，第一止挡凸缘的外周壁与护套7的外周壁齐平，能够获得更加良好的外观效果，提高整体结构的一致性。

在一个实施例中，前短轴4远离磁钢5的端面上设置有环形的第一导流槽43，第一导流槽43连通各第一轴向风路41。当第一轴向风路41的数量为两个时，可以利用第一导流槽43从前短轴4的端部将各个第一轴向风路41连通，能够使得气流在第一导流槽43所在位置对前短轴4的端部形成有效冷却，进一步提高前短轴4的冷却效果。在一个实施例中，第一导流槽43沿着远离磁钢5的方向宽度递增，形成倒三角形的出风形状，方便气流的扩散或者汇聚。

在一个实施例中，第二轴向风路61位于后短轴6的外周壁和/或护套7的内周壁上，后短轴6朝向磁钢5的端面设置有第二端部风路62，内部风路51通过第二端部风路62与第二轴向风路61连通。将第二轴向风路61设置在后短轴6的外周壁和/或护套7的内周壁上，能够方便进行第二轴向风路61的加工，同时不会影响轴端结构，可以方便实现护套7的内部冷却。第二端部风路62能够方便实现第二轴向风路61与内部风路51的连通，同时不会影响后短轴6与磁钢5的轴向配合关系，可以在后短轴6与磁钢5轴向相接时，仍然有效保证内部风路的畅通，对磁钢5内部形成有效冷却。

在本实施例中，第二轴向风路61在后短轴6的外周沿周向贯穿，第二端部风路62由后短轴6的端面中心延伸至后短轴6的外周壁，并与第二轴向风路61连通，第二端部风路62与第二端部风路62在周向方向上的位置相匹配，使得两者能够顺利连通转子内部的风路结构。

在一个实施例中，第二轴向风路61为至少两个，至少两个第二轴向风路61沿后短轴6的周向均匀分布，可以保证第一轴向风路41能够对前短轴4的周向以及护套7的周向进行均匀冷却，进一步提高冷却均匀性，提高冷却效果。在其他的实施例中，第一轴向风路41的数量也可以为一个。

在一个实施例中，后短轴6远离磁钢5的一端设置有第二止挡凸缘，第二止挡凸缘止挡在护套7的轴向外侧。在本实施例中，通过在后短轴6远离磁钢5的一端设置第二止挡凸缘，能够对后短轴6在护套7上的轴向安装位置进行定位，保证后短轴6在护套7上的轴向安装位置的精度。

在一个实施例中，第二止挡凸缘的外周壁与护套7的外周壁齐平，能够获得更加良好的外观效果，提高整体结构的一致性。

在一个实施例中，后短轴6远离磁钢5的端面上设置有环形的第二导流槽63，第二导流槽63连通各第二轴向风路61。当第二轴向风路61的数量为两个时，可以利用第二导流槽63从后短轴6的端部将各个第二轴向风路61连通，能够使得气流在第二导流槽63所在位置对后短轴6的端部形成有效冷却，进一步提高后短轴6的冷却效果。

在一个实施例中，第二导流槽63沿着远离磁钢5的方向宽度递增，形成倒三角形的出风形状，方便气流的扩散或者汇聚。

在一个实施例中，第一轴向风路41的总的截面积为S1，内部风路51的截面积为S2，S2：S1＝1～5。第二轴向风路61的总的截面积与第一轴向风路41的总的截面积相等，或者大于第一轴向风路41的截面积。该种情况下，可以使得冷却气体沿着第二轴向风路61至内部风路51至第一轴向风路41的流动更加顺畅，也更加方便冷却气体进入到转子内部。

根据本申请的实施例，电机包括电机转子40，该电机转子为上述的电机转子。

在一个实施例中，电机还包括电机定子3、机壳2、前端盖1和后端盖11，电机定子3固定设置在机壳2内，电机转子40套设在电机定子3内，前端盖1和后端盖11固定设置在机壳2的两端，电机定子3与电机转子40之间形成外风路8，电机转子40内部的贯通风路形成内风路9。

在本实施例中，定转子之间的气隙形成外风路8，转子内部的第一轴向风路41、第一端部风路42、内部风路51、第二端部风路62和第二轴向风路61共同形成转子的内风路9。

电机工作时，外部冷却气体通过后端盖11的进风口12进入电机内部，在电机内部冷却气体分成两路，分别进入外风路8及内风路9，在外风路8及内风路9内，冷却气体与电机转子发生充分热交换后从外风路8及内风路9的出口流出，然后经前端盖1的出风口10流出电机，从而带走电机转子40产生的热量。

在一个实施例中，后端盖11和/或机壳2靠近后端盖11的一端设置有进风口12，前端盖1和/或机壳2靠近前端盖1的一端设置有出风口10，空气从进风口12进入机壳2内后，一部分流经外风路8，一部分流经内风路9，然后从出风口10流出。

在本实施例中，冷却气体的进出口可以均设置在前端盖1和后端盖11上，也可以均设置在机壳2上，还可以同时开设在前端盖1、后端盖11和机壳2上，从而进一步增大进出风量，提高换热效率。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种电机转子，其特征在于，包括前短轴(4)、后短轴(6)、磁钢(5)和护套(7)，所述前短轴(4)、所述磁钢(5)和所述后短轴(6)均套设在所述护套(7)内，所述磁钢(5)位于所述前短轴(4)和所述后短轴(6)之间，所述磁钢(5)上设置有沿轴向贯穿的内部风路(51)，所述前短轴(4)上设置有第一轴向风路(41)，所述后短轴(6)上设置有第二轴向风路(61)，所述第一轴向风路(41)、所述内部风路(51)和所述第二轴向风路(61)依次连通，形成沿轴向贯通所述电机转子的贯通风路。

2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述内部风路(51)位于所述磁钢(5)的中心位置。

3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述内部风路(51)为圆孔，所述内部风路(51)的中心轴线与所述磁钢(5)的中心轴线重合。

4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第一轴向风路(41)位于所述前短轴(4)的外周壁和/或所述护套(7)的内周壁上，所述前短轴(4)朝向所述磁钢(5)的端面设置有第一端部风路(42)，所述内部风路(51)通过所述第一端部风路(42)与所述第一轴向风路(41)连通。

5.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述第一轴向风路(41)为至少两个，至少两个所述第一轴向风路(41)沿所述前短轴(4)的周向均匀分布。

6.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述前短轴(4)远离所述磁钢(5)的一端设置有第一止挡凸缘，所述第一止挡凸缘止挡在所述护套(7)的轴向外侧。

7.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述前短轴(4)远离所述磁钢(5)的端面上设置有环形的第一导流槽(43)，所述第一导流槽(43)连通各所述第一轴向风路(41)。

8.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于，所述第二轴向风路(61)位于所述后短轴(6)的外周壁和/或所述护套(7)的内周壁上，所述后短轴(6)朝向所述磁钢(5)的端面设置有第二端部风路(62)，所述内部风路(51)通过所述第二端部风路(62)与所述第二轴向风路(61)连通。

9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述第二轴向风路(61)为至少两个，至少两个所述第二轴向风路(61)沿所述后短轴(6)的周向均匀分布。

10.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述后短轴(6)远离所述磁钢(5)的一端设置有第二止挡凸缘，所述第二止挡凸缘止挡在所述护套(7)的轴向外侧。

11.根据权利要求10所述的电机转子，其特征在于，所述后短轴(6)远离所述磁钢(5)的端面上设置有环形的第二导流槽(63)，所述第二导流槽(63)连通各所述第二轴向风路(61)。

12.根据权利要求4所述的电机转子，其特征在于，所述第一轴向风路(41)的总的截面积为S1，所述内部风路(51)的截面积为S2，S2：S1＝1～5。

13.一种电机，包括电机转子(40)，其特征在于，所述电机转子为权利要求1至12中任一项所述的电机转子。

14.根据权利要求13所述的电机，其特征在于，所述电机还包括电机定子(3)、机壳(2)、前端盖(1)和后端盖(11)，所述电机定子(3)固定设置在所述机壳(2)内，所述电机转子(40)套设在所述电机定子(3)内，所述前端盖(1)和所述后端盖(11)固定设置在所述机壳(2)的两端，所述电机定子(3)与所述电机转子(40)之间形成外风路(8)，所述电机转子(40)内部的贯通风路形成内风路(9)。

15.根据权利要求14所述的电机，其特征在于，所述后端盖(11)和/或所述机壳(2)靠近所述后端盖(11)的一端设置有进风口(12)，所述前端盖(1)和/或所述机壳(2)靠近所述前端盖(1)的一端设置有出风口(10)，空气从所述进风口(12)进入所述机壳(2)内后，一部分流经所述外风路(8)，一部分流经所述内风路(9)，然后从所述出风口(10)流出。

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