CN220067143U - 电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种电机，所述电机包括铁心绕组组件，所述电机设有冷却油腔、冷却油进口和冷却油出口，所述冷却油进口与所述冷却油腔连通；所述电机包括第一套体和第二套体，所述第一套体套在所述第二套体外，所述第二套体套在所述铁心绕组组件外，所述第二套体的外周和所述第一套体的内周之间形成所述冷却油腔，所述第二套体设有喷油孔，所述喷油孔与所述冷却油腔连通。该电机具有：冷却效率高、结构简单紧凑、NVH性能好等优势。

Description

电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，重点涉及电机的冷却结构。

背景技术

电机朝着高转矩、高功率方向发展，以提升电流密度来强化电机性能，但是电流密度的提高必将产生更多的热量。若电机运行过程中热量不能及时排出，将会有电机过温的风险，影响电机性能，降低电机的使用寿命。

因此，更高的冷却效率是电机的追求方向，同时，更简单的电机结构也是电机的追求方向，而如何兼顾两者，是需要本领域技术人员解决的技术问题。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种电机，所述电机包括铁心绕组组件，所述电机设有冷却油腔、冷却油进口和冷却油出口，所述冷却油进口与所述冷却油腔连通；所述电机包括第一套体和第二套体，所述第一套体套在所述第二套体外，所述第二套体套在所述铁心绕组组件外，所述第二套体的外周和所述第一套体的内周之间形成所述冷却油腔，所述第二套体设有喷油孔，所述喷油孔与所述冷却油腔连通。

电机的一种实施方式，所述冷却油进口连通在所述冷却油腔的重力方向的下部、轴向方向的中部；所述冷却油出口设置在电机的重力方向的下部。

电机的一种实施方式，所述冷却油进口和所述冷却油出口均设于所述第一套体。

电机的一种实施方式，所述冷却油腔中设有油腔凸棱，利用所述油腔凸棱将所述冷却油腔分隔成多个油腔分腔，还利用所述油腔凸棱构建形成若干导油通道，所述导油通道用于将冷却油自所述冷却油腔的下部沿周向导引至所述冷却油腔的上部。

电机的一种实施方式，所述多个油腔分腔包括导油腔、汇油腔和两个喷油腔；所述导油通道位于所述导油腔中；所述汇油腔位于所述冷却油腔的重力方向的上部并位于所述冷却油腔的轴向方向的中部，两个所述喷油腔均位于所述冷却油腔的重力方向的中上部并均与所述汇油腔连通，两个所述喷油腔分别位于所述冷却油腔的轴向方向的两个端部并分别与两组喷油孔连通，使所述导油通道导引上来的冷却油先汇入所述汇油腔然后分流至两个所述喷油腔然后自两组所述喷油孔喷出。

电机的一种实施方式，所述电机设有冷却水腔以及与所述冷却水腔连通的冷却水进口和冷却水出口，所述电机包括第三套体，所述第三套体套在所述第二套体与所述铁心绕组组件之间，所述第三套体的外周和所述第二套体的内周之间形成所述冷却水腔。

电机的一种实施方式，所述冷却水进口和所述冷却水出口均连通在所述冷却水腔的重力方向的上部、轴向方向的中部。

电机的一种实施方式，所述冷却水进口和所述冷却水出口均设于所述第二套体。

电机的一种实施方式，所述冷却水腔中设有水腔凸棱，利用所述水腔凸棱将所述冷却水腔与所述冷却水进口连通的位置和所述冷却水腔与所述冷却水出口连通的位置隔挡开，还利用所述水腔凸棱构建形成若干导水通道，所述导水通道用于将冷却水自所述冷却水进口附近沿周向绕过所述冷却水腔重力方向的下部导引至所述冷却水出口附近。

电机的一种实施方式，所述冷却油腔中设有油腔凸棱，所述冷却水腔中设有水腔凸棱，所述油腔凸棱和/或所述水腔凸棱与其凸向的套体之间有间隙。

本申请提供的电机具有：冷却效率高、结构简单紧凑、NVH性能好等优势。

附图说明

图1为本申请提供的电机的一种实施例的剖视图；

图2为图1中第二套体和第三套体组装在一起的结构图；

图3为图1中第二套体的结构图；

图4为图1中第三套体的结构图；

图5为图1中圈示部位的放大图。

图1-图5中的附图标记说明：

OI冷却油进口，OO冷却油出口；

WI冷却水进口，WO冷却水出口；

A冷却油腔，A1导油腔，A2汇油腔，A3喷油腔，B冷却水腔，C油腔凸棱，D水腔凸棱，E端部凸台，X间隙；

10第一套体，20第二套体，201喷油孔，30第三套体，40定子铁心，50转子铁心，60端部绕组。

具体实施方式

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请的技术方案作进一步详细说明。

如图1所示，该电机包括铁心绕组组件、第一套体10和第二套体20。铁心绕组组件包括定子铁心40、转子铁心50和端部绕组60。转子铁心50安装在定子铁心40的围合空间内，端部绕组60位于定子铁心40轴向上的两个端部处。

该电机设有冷却油腔A、冷却油进口OI和冷却油出口OO。冷却油进口OI与冷却油腔A连通。

第一套体10套在第二套体20外，第二套体20套在铁心绕组组件外。其中，第一套体10可以是电机的外壳体。第一套体10和第二套体20的轴向中心线可以重合，也就是说，第一套体10和第二套体20可以同轴套设。

第一套体10的内周和第二套体20的外周之间形成冷却油腔A。第一套体10和第二套体20在冷却油腔A的轴向两端位置利用端部凸台E形成紧密接触，以使冷却油腔A的轴向两端密封。

第二套体20设有喷油孔201。喷油孔201与冷却油腔A连通，用于向铁心绕组组件(尤其是端部绕组60)喷射冷却油。

该电机工作时，冷却油从冷却油进口OI进入冷却油腔A，冷却油在冷却油腔A中流动时与铁心绕组组件发生间壁换热，使铁心绕组组件降温，冷却油腔A中的冷却油从喷油孔201喷出，喷射到铁心绕组组件上，对铁心绕组组件(尤其是端部绕组60)进行喷淋散热，喷出的冷却油最终从冷却油出口OO流出。

该电机结合了间壁换热和喷淋散热，并且利用冷却油冷却铁心绕组组件，冷却油的热传导效率高，因此冷却效率高；并且该电机利用相互嵌套的第一套体10和第二套体20构建形成冷却油腔A，并将喷油孔201集成设置在第二套体20上，因而整体结构简单紧凑。简言之，该电机以简单的结构达到了较高的冷却效率。

如图1所示，该电机还可以进一步设置冷却水腔B、冷却水进口WI、冷却水出口WO和第三套体30。冷却水进口WI和冷却水出口WO均与冷却水腔B连通。

第三套体30套在第二套体20和铁心绕组组件之间，第三套体30可以作为铁心绕组组件的支撑基础。第三套体30和第二套体20的轴向中心线可以重合，也就是说，第三套体30和第二套体20可以同轴套设。

第三套体30的外周和第二套体20的内周之间形成冷却水腔B，冷却水腔B形成在第三套体30的外周和第二套体20的内周之间，这样，更利于简化电机结构。第三套体30和第二套体20在冷却水腔B的轴向两端位置利用端部凸台E形成紧密接触，以使冷却水腔B的轴向两端密封。

该电机工作时，冷却水自冷却水进口WI进入冷却水腔B，冷却水在冷却水腔B中流动时与冷却油腔A中的冷却油换热，使冷却油冷却，冷却水最终从冷却水出口WO流出，使电机最终通过冷却水与外界进行热量交换。

由于该电机利用冷却水对冷却油进行冷却，因而无需再额外设置油液冷却装置(现有技术中油冷电机会额外配置有油液冷却装置)，因而简化了电机结构，并且，油冷和水冷结合进一步提升了电机的冷却效率。

具体的，如图1所示，冷却油进口OI可以连通在冷却油腔A的重力方向的下部、轴向方向的中部。

让冷却油进口OI连通在冷却油腔A的重力方向的下部，这样，冷却油从冷却油进口OI进入冷却油腔A后会从下向上流动、逐渐流到冷却油腔A的重力方向的上部，受重力影响，冷却油从下向上流动能保障第二套体20的整个周向上都有冷却油流过，且流速不会过快，因而能达到较好的冷却效果。

让冷却油进口OI连通在冷却油腔A的轴向方向的中部，这样，冷却油腔A的轴向两端与冷却油进口OI的距离大致相同，因而，在冷却油腔A的轴向两端的冷却油量大致相同，避免了一端油多一端油少的情况，更利于保障冷却效果。

具体的，如图1所示，冷却油出口OO可以设置在电机的重力方向的下部，以方便冷却油借助自身重力流出电机。图中，设置了两个冷却油出口OO，两个冷却油出口OO在电机轴向上位于冷却油进口OI的两侧。

具体的，如图1所示，冷却油进口OI和冷却油出口OO均可以设于第一套体10，也就是说与第一套体10集成在一起，这样更利于简化电机结构。

具体的，如图3所示，冷却油腔A中可以设置若干油腔凸棱C，利用油腔凸棱C将冷却油腔A分隔成多个油腔分腔，还利用油腔凸棱C构建形成导油通道。油腔凸棱C可以设置在第二套体20的外周上，凸向第一套体10。

如图3所示，所述多个油腔分腔包括导油腔A1、汇油腔A2和两个喷油腔A3

油腔凸棱C构建形成的导油通道位于导油腔A1中，导油通道用于将冷却油自冷却油腔A的重力方向的下部沿周向导引至冷却油腔A的重力方向的上部，本申请不限制导水通道的结构形状，例如平行式、S形均可。

汇油腔A2位于冷却油腔A的重力方向的上部并位于冷却油腔A的轴向方向的中部。

两个喷油腔A3均位于冷却油腔A的重力方向的中上部并均与汇油腔A2连通，并且，两个喷油腔A3分别位于冷却油腔A的轴向方向的两个端部并分别与两组喷油孔201连通。

电机工作时，冷却油顺着导油通道向上流动，然后汇集到汇油腔A2中，然后从汇油腔A2分流到两端的两个喷油腔A3中，然后从两端的两组喷油孔201中喷出，喷到两端的端部绕组60上，在导油通道的导引作用下以及汇油腔A2和喷油腔A3的隔挡作用下，大多数冷却油不会受重力影响直接下落，而是会先向上流动再从喷油孔201喷出，因而能达到较好的冷却效果。

具体的，如图3所示，冷却水进口WI和冷却水出口WO均可以连通在冷却水腔B的重力方向的上部、轴向方向的中部。

让冷却水进口WI连通在冷却油腔A的重力方向的上部，这样，冷却水从冷却水进口WI进入冷却水腔B后会从上向下流动，向下流动的冷却水与向上流动的冷却油逆流换热，因而能达到较好的冷却效果。

让冷却水进口WI连通在冷却水腔B的轴向方向的中部，这样，冷却水腔B的轴向两端与冷却水进口WI的距离大致相同，因而，在冷却水腔B的轴向两端的冷却水量大致相同，避免了一端水多一端水少的情况，更利于保障冷却效果。

具体的，如图3所示，冷却水进口WI和冷却水出口WO均可以设于第二套体20，也就是说与第二套体20集成在一起，这样更利于简化电机结构。

具体的，如图4所示，冷却水腔B中可以设置水腔凸棱D，利用水腔凸棱D将冷却水腔B与冷却水进口WI连通的位置和冷却水腔B与冷却水出口WO连通的位置隔挡开，还利用水腔凸棱D构建形成导水通道。水腔凸棱D可以设置在第三套体30的外周上，凸向第二套体20。

导水通道用于将冷却水自冷却水进口WI附近沿周向绕过冷却水腔B重力方向的下部导引至冷却水出口WO附近，本申请不限制导水通道的结构形状，例如平行式、S形均可。

具体的，如图5所示，冷却油腔A中的油腔凸棱C和/或冷却水腔B中的水腔凸棱D与其凸向的套体之间设置间隙X，该间隙X的尺寸较小，这样可以阻断电机定子振动的传播，起到隔振的作用，降低定子模态，特别是呼吸模态的噪声贡献，使电机具备优良的NVH性能。

以上应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.电机，所述电机包括铁心绕组组件，其特征在于，所述电机设有冷却油腔(A)、冷却油进口(OI)和冷却油出口(OO)，所述冷却油进口(OI)与所述冷却油腔(A)连通；所述电机包括第一套体(10)和第二套体(20)，所述第一套体(10)套在所述第二套体(20)外，所述第二套体(20)套在所述铁心绕组组件外，所述第二套体(20)的外周和所述第一套体(10)的内周之间形成所述冷却油腔(A)，所述第二套体(20)设有喷油孔(201)，所述喷油孔(201)与所述冷却油腔(A)连通。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述冷却油进口(OI)连通在所述冷却油腔(A)的重力方向的下部、轴向方向的中部；所述冷却油出口(OO)设置在电机的重力方向的下部。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述冷却油进口(OI)和所述冷却油出口(OO)均设于所述第一套体(10)。

4.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述冷却油腔(A)中设有油腔凸棱(C)，利用所述油腔凸棱(C)将所述冷却油腔(A)分隔成多个油腔分腔，还利用所述油腔凸棱(C)构建形成若干导油通道，所述导油通道用于将冷却油自所述冷却油腔(A)的下部沿周向导引至所述冷却油腔(A)的上部。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，所述多个油腔分腔包括导油腔(A1)、汇油腔(A2)和两个喷油腔(A3)；所述导油通道位于所述导油腔(A1)中；所述汇油腔(A2)位于所述冷却油腔(A)的重力方向的上部并位于所述冷却油腔(A)的轴向方向的中部，两个所述喷油腔(A3)均位于所述冷却油腔(A)的重力方向的中上部并均与所述汇油腔(A2)连通，两个所述喷油腔(A3)分别位于所述冷却油腔(A)的轴向方向的两个端部并分别与两组喷油孔(201)连通，使所述导油通道导引上来的冷却油先汇入所述汇油腔(A2)然后分流至两个所述喷油腔(A3)然后自两组所述喷油孔(201)喷出。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电机，其特征在于，所述电机设有冷却水腔(B)以及与所述冷却水腔(B)连通的冷却水进口(WI)和冷却水出口(WO)，所述电机包括第三套体(30)，所述第三套体(30)套在所述第二套体(20)与所述铁心绕组组件之间，所述第三套体(30)的外周和所述第二套体(20)的内周之间形成所述冷却水腔(B)。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述冷却水进口(WI)和所述冷却水出口(WO)均连通在所述冷却水腔(B)的重力方向的上部、轴向方向的中部。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述冷却水进口(WI)和所述冷却水出口(WO)均设于所述第二套体(20)。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述冷却水腔(B)中设有水腔凸棱(D)，利用所述水腔凸棱(D)将所述冷却水腔(B)与所述冷却水进口(WI)连通的位置和所述冷却水腔(B)与所述冷却水出口(WO)连通的位置隔挡开，还利用所述水腔凸棱(D)构建形成若干导水通道，所述导水通道用于将冷却水自所述冷却水进口(WI)附近沿周向绕过所述冷却水腔(B)重力方向的下部导引至所述冷却水出口(WO)附近。

10.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述冷却油腔(A)中设有油腔凸棱(C)，所述冷却水腔(B)中设有水腔凸棱(D)，所述油腔凸棱(C)和/或所述水腔凸棱(D)与其凸向的套体之间有间隙(X)。