CN110729834A - 一种永磁同步电机风冷转子结构 - Google Patents
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Abstract
一种永磁同步电机风冷转子结构，包括设于转子铁芯两端的第一压板和第二压板，转子铁芯设有轴向的通风槽，第一压板上设有第一进风口，第一进风口与通风槽接通，其中第二压板内设有一封闭的腔体和将腔体与通风槽接通的第二进风口，第一进风口、通风槽和第二进风口组成进风通道，第二压板侧面设有出风口，出风口与腔体接通，腔体内设有扇叶。转子高速旋转过程中，第二压板腔体内的扇叶转动，由于离心力的作用，腔体内会形成较大负压，电机内的空气由进风通道进入腔体内，由出风口流出，形成电机内部空气循环，不断将转子内部热量带出。进风通道是唯一进风来源，冷却效果好；且无需改变电机其他部件结构，结构紧凑，可靠性高。
Description
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种永磁同步电机的转子。
背景技术
目前新能源汽车电机正逐步趋向高功率密度、高速化，电机温升问题也逐渐凸显。电机内部磁钢对工作温度十分敏感，当磁钢温度过高，磁钢磁性能会急剧下降，导致电机热态性能下降严重，甚至会导致磁钢永久失磁。车用永磁同步电机磁钢大多位于转子内部，电机内部结构紧凑，而且工作过程中转子处于高速旋转状态，给转子冷却带来较大难度。
现有方案大多是通过油冷的方式实现对电机转子的冷却，采用中空轴油冷方案对电机转子进行散热，利用电机高速旋转的离心力驱动冷却油喷洒至转子上，采用此种方案结构较为复杂，成本较高，且需要增加一套油冷设备，成本较高。
除了油冷的方案，同时也存在转子风冷方案。专利CN205377574U公开了一种采用风冷的电机，主要结构包括设置在转子两端的压板、压板上的叶片和开设在定子外圆上的轴向的通风槽，利用转子旋转带动叶片，在电机内腔形成循环气流，提高电机的散热能力。循环气流包括一个主循环气流，气流从前端压板的叶片经转子上的轴向的通风孔、后端压板上的叶片、定子外圆的通风槽与机壳之间的间隙、前端盖回到前端压板；还可能包括一个副循环气流，在后端压板和后端盖之间流动。这种散热结构采用开放式叶片，缺点在于进风来源较多，导致扇叶可能无效搅动电机内部空气，无法保证充足的风量通过转子通风槽。
专利CN104124850A公开了另一种采用风冷的电机，包括散热风扇和挡风板，挡风板设置在电机的进风口和散热风扇之间，由散热风扇产生的负压将气流从电机进风口吸入电机内部后，需经过挡风板才能流向转子，此过程中，挡风板可使进入电机的气流更加集中，避免气流在电机本体流窜影响降温效果。挡风板的设置虽然达到了使气流更加集中的效果，但由于气流需要通过挡风板，因此，挡风板前后均需要留出一段空间以便于气流正常流通，就会产生更大的轴向空间的需求，挤占电机内部空间，实际应用中就会有很多限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种气流集中、冷却效果好且结构紧凑的永磁同步电机风冷转子结构。
为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种永磁同步电机风冷转子结构，包括设于转子铁芯两端的第一压板和第二压板，转子铁芯设有轴向的通风槽，第一压板上设有第一进风口，第一进风口与通风槽接通，第二压板内设有一封闭的腔体和将腔体与通风槽接通的第二进风口，第一进风口、通风槽和第二进风口组成进风通道，第二压板侧面设有出风口，出风口与腔体接通，腔体内设有扇叶。
进一步的，第二进风口设于扇叶的叶片之间。
进一步的，出风口为扇环形。
进一步的，第二进风口内侧的边缘与扇叶的内圈紧贴。
进一步的，第二压板包括连接在一起的上压板和下压板。
进一步的，扇叶的叶片在第二压板内均匀分布。
进一步的，第一进风口在第一压板上沿圆周方向均匀分布，第二进风口在第二压板上沿圆周方向均匀分布。
进一步的，出风口在第二压板侧面沿圆周方向均匀分布。
本发明的有益之处在于，转子高速旋转过程中，第二压板腔体内的扇叶转动，由于离心力的作用，腔体内会形成较大负压，电机内的空气由进风通道进入腔体内，由出风口流出，形成电机内部空气循环，不断将转子内部热量带出。第二压板的腔体为封闭结构，进风通道是唯一进风来源，可有效避免扇叶无效搅动电机内部空气，冷却效果好。这种转子结构仅在原有结构基础上，针对第二压板内部结构进行改动，无需改变电机其他部件结构，结构紧凑，可靠性高，易于转子去重，可有效降低电机在高速工况下磁钢温升，提升电机的热态性能。
附图说明
图1为本发明整体示意图；
图2为第二压板示意图一；
图3为第二压板示意图二；
图4为第二压板剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：
本发明一实施例如图1至4所示，一种永磁同步电机风冷转子结构，包括设于转子铁芯2两端的第一压板4和第二压板3，转子铁芯2设有轴向的通风槽，第一压板4上设有第一进风口41，第一进风口41与通风槽接通，第二压板3内设有一封闭的腔体和将该腔体与通风槽接通的第二进风口35，第一进风口41、通风槽和第二进风口35组成进风通道，第二压板3侧面设有出风口34，出风口34与所述腔体接通，腔体内设有扇叶33。
转子高速旋转过程中，第二压板3腔体内的扇叶33转动，驱动腔体内部空气流动，由于离心力的作用，腔体内会形成较大负压，电机内的空气由第一压板4上的第一进风口41、转子铁芯2的通风槽、第二压板3上的第二进风口35进入第二压板3的腔体内，最终由第二压板3的出风口34流出，形成电机内部空气循环，从而不断将转子内部热量带出。转子内部热量经空气带出后，可由电机壳体的通风孔排出。
第二压板3的腔体为封闭结构，进风时，由第一进风口41、通风槽和第二进风口35组成的进风通道是唯一进风来源，可有效避免扇叶33无效搅动电机内部空气，产生的气流完全用于将转子铁芯2的热量带出，冷却效果好。
这种转子结构仅在原有结构基础上，针对第二压板2内部结构进行改动，在第二压板2内设置腔体，在腔体内装入扇叶33以在转子转动时产生负压带动空气流动，并设置第二进风口35组成用于进风，排风口34用于排风。这种转子结构无需改变电机其他部件结构，结构紧凑，可靠性高，易于转子去重，可有效降低电机在高速工况下磁钢温升，提升电机的热态性能。
在该实施例中，第二进风口35设于扇叶33的叶片之间，如图4所示。
在该实施例中，出风口34为扇环形，如图2和3所示。扇环形的结构可使出风口34的流量更大，更易于排风，并且还能减少第二压板3的材料，起到减轻第二压板3重量的作用。
在该实施例中，第二进风口35内侧的边缘与扇叶33的内圈36紧贴，如图4所示，更便于气体流动。
在该实施例中，第二压板3包括上压板31和下压板32，上压板31和下压板32连接组成第二压板3，如有必要可在连接处增加密封件，如O型圈等。将扇叶33放入上压板31和下压板32之间的空腔后，在将上压板31和下压板32连接组成第二压板3。
作为一种优选实施方式，扇叶33的叶片在第二压板3内均匀分布，第一进风口41在第一压板4上沿圆周方向均匀分布，第二进风口35在第二压板3上沿圆周方向均匀分布，出风口34在第二压板3侧面沿圆周方向均匀分布。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种永磁同步电机风冷转子结构，包括设于转子铁芯两端的第一压板和第二压板，转子铁芯设有轴向的通风槽，第一压板上设有第一进风口，第一进风口与通风槽接通，其特征在于：所述第二压板内设有一封闭的腔体和将所述腔体与通风槽接通的第二进风口，第一进风口、通风槽和第二进风口组成进风通道，第二压板侧面设有出风口，出风口与所述腔体接通，腔体内设有扇叶。
2.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述第二进风口设于扇叶的叶片之间。
3.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述出风口为扇环形。
4.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述第二进风口内侧的边缘与扇叶的内圈紧贴。
5.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述第二压板包括连接在一起的上压板和下压板。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述扇叶的叶片在第二压板内均匀分布。
7.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述第一进风口在第一压板上沿圆周方向均匀分布，所述第二进风口在第二压板上沿圆周方向均匀分布。
8.根据权利要求1所述的永磁同步电机风冷转子结构，其特征在于：所述出风口在第二压板侧面沿圆周方向均匀分布。
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