CN116247847A - 转子组件及电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电机的转子组件及具有其的电机。转子组件包括第一端板、第二端板和转子铁芯。通过在转子铁芯上设置冷却通道，在第一端板上设置第一联通通道，在第二端板上设置第二联通通道，冷却通道与第一联通通道和第二联通通道配合，对转子铁芯进行降温。第一联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道的径向内侧；和/或第二联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道的径向外侧，第一端板和第二端板之间形成压差，在冷却通道内形成气流，将冷却通道内的热气带出，达到对转子铁芯的降温。

Description

转子组件及电机

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其是涉及一种转子组件及具有其的电机。

背景技术

相关技术中，电机运行过程中温升过高，进而加速电机老化并会影响电机功能安全。目前，电机主要采取壳体冷却流道对定子进行降温，本发明的转子端板结构可对转子进行辅助降温，通过在转子铁芯和转子端板上设置冷却通道，并利用压差和离心原理相结合，在转子铁芯内部形成气流，将转子铁芯内部热气排出，提升对转子的降温效果。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出用于电机的转子组件。根据本发明的转子组件包括第一端板、第二端板和转子铁芯。第一端板和第二端板分别装配于转子铁芯的两端，第一联通通道、冷却通道和第二联通通道构成一条降温通道，利用压差与离心原理在转子铁芯内部形成气流，将转子内部热气排出，对转子铁芯进行降温。

本发明还提出了一种包括上述转子组件的电机。

根据本发明的转子组件，包括转子铁芯、第一端板和第二端板。转子铁芯内形成有冷却通道；第一端板设置于转子铁芯的一端，第一端板上形成有第一联通通道，第一联通通道与冷却通道联通；第二端板设置于转子铁芯的一端，第二端板上形成有第二联通通道，第二联通通道与冷却通道联通；其中，第一联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于所述冷却通道的径向内侧；和/或第二联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道的径向外侧。

第一端板、转子铁芯、与第二端板转轴通过过盈配合，第一端板和第二端板分别同转轴同轴固定在转子铁芯两端，且第一端板和第二端板结构相同。转子铁芯内形成有冷却通道，第一端板上形成有第一联通通道，第一联通通道与冷却通道联通；第二端板上设置有第二联通通道，第二联通通道与冷却通道联通；冷却通道的数量为第一联通通道的数量和第二联通通道数量的两倍。第一联通通道、冷却通道和第二联通通道构成一条降温通道，其中，第一联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道的径向内侧；和/或第二联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道的径向外侧，使得第一联通通道与冷却通道的联通处压强低于第二联通通道与冷却通道联通处，在转子转动过程中，转子铁芯两端产生压强差，进而使得冷却通道内部形成气流，气流流经冷却通道过程中，将转子铁芯内部热气排出，可以有效降低转子的温度，且第一端板、转子铁芯以及第二端板通过过盈配合连接，装配更加简单。

根据本发明的一个实施例，第二联通通道的进口端在轴向上敞开并与冷却通道联通，第二联通通道的出口端朝向径向上敞开。

根据本发明的一个实施例，第二端板朝向转子铁芯的一侧表面形成有朝向远离转子铁芯凹陷的容纳槽，容纳槽在第二端板的径向上贯通，容纳槽的内壁限定出第二联通通道。

根据本发明的一个实施例，容纳槽的内壁包括底壁和导风壁。底壁与冷却通道的至少部分正对；导风壁形成于底壁的至少部分边缘，导风壁的延伸方向与冷却通道的延伸方向相同。

根据本发明的一个实施例，底壁包括第一边沿和第二边沿，第一边沿的一端与第二边沿的一端相交，第一边沿的另一端与第二边沿的另一端间隔设置以限定出第二联通通道的出风口；导风壁包括：第一导风壁和第二导风壁。第一导风壁设置于第一边沿并垂直于底壁；第二导风壁设置于第二边沿并垂直于底壁。

根据本发明的一个实施例，第一边沿与第二边沿之间的夹角为α，α满足：45°≤α≤110°。

根据本发明的一个实施例，第一导风壁与第二导风壁构造为在径向上连续延伸的平面或弧形。

根据本发明的一个实施例，第一端板上设置有与冷却通道联通的第三联通通道，第二端板上设置有与冷却通道联通的第四联通通道，第三联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于所冷却通道的径向外侧；和/或第四联通通道在冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道的径向内侧。

根据本发明的一个实施例，第一联通通道与第三联通通道均构造为多个，多个第一联通通道与多个第三联通通道在周向上间隔布置；第二联通通道与第四联通通道均构造为多个，多个第二联通通道与多个第四联通通道在周向上间隔布置。

下面简单描述根据本发明的电机。

根据本发明的电机包括上述任意一项实施例中的转子组件。由于根据本发明的电机包括上述任意一项实施例中的转子组件，所以根据本发明的电机有更好的降温效果，电机的使用寿命更长，安全性更好。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明的转子组件结构图；

图2是根据本发明的一个实施例的转子组件的剖视图；

图3是根据本发明的一个实施例的转子铁芯结构图；

图4是根据本发明的一个实施例的第一端板和第二端板结构图；

图5是根据本发明的一个实施例的转子组件结构图。

附图标记：

转子组件1；

转子铁芯11、冷却通道111；

第一端板12、第一联通通道121、第三联通通道122；

第二端板13、第二联通通道131、第四联通通道132；

容纳槽14、底壁141、第一边沿1411、第二边沿1412、导风壁142、第一导风壁1421、第二导风壁1422。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

相关技术中，电机运行过程中温升过高，进而加速电机老化并会影响电机功能安全。目前，电机主要采取壳体冷却流道对定子进行降温，本发明的转子端板结构可对转子进行辅助降温，通过在转子铁芯和转子端板上设置冷却通道，并利用压差和离心原理相结合，在转子铁芯内部形成气流，将转子铁芯内部热气排出，提升对转子的降温效果。

下面参考图1-图5描述根据本发明实施例的转子组件1。

根据本发明的转子组件1，包括转子铁芯11、第一端板12和第二端板13。转子铁芯11内形成有冷却通道111；第一端板12设置于转子铁芯11的一端，第一端板12上形成有第一联通通道121，第一联通通道121与冷却通道111联通；第二端板13设置于转子铁芯11的一端，第二端板13上形成有第二联通通道131，第二联通通道131与冷却通道111联通；其中，第一联通通道121在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于所述冷却通道111的径向内侧；和/或第二联通通道131在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向外侧。

第一端板12、转子铁芯11、与第二端板13转轴通过过盈配合，第一端板12和第二端板13分别同转轴同轴固定在转子铁芯11两端，且第一端板12和第二端板13结构相同。转子铁芯11内形成有冷却通道111，第一端板12上形成有第一联通通道121，第一联通通道121与冷却通道111联通；第二端板13上设置有第二联通通道131，第二联通通道131与冷却通道111联通；冷却通道111的数量为第一联通通道121的数量和第二联通通道131数量的两倍。第一联通通道121、冷却通道111和第二联通通道131构成一条降温通道，其中，第一联通通道121在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向内侧；和/或第二联通通道131在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向外侧，使得第一联通通道121与冷却通道111的联通处压强低于第二联通通道131与冷却通道111联通处，在转子转动过程中，转子铁芯11两端产生压强差，进而使得冷却通道111内部形成气流，气流流经冷却通道111过程中，将转子铁芯11内部热气排出，可以有效降低转子铁芯11的温度，且第一端板12、转子铁芯11以及第二端板13通过过盈配合连接，装配更加简单。

根据本发明的一个实施例，第二联通通道131的进口端在轴向上敞开并与冷却通道111联通，第二联通通道131的出口端朝向径向上敞开。

第二联通通道131的进口端在轴向上敞开并与冷却通道111联通，冷却通道111内流动的气体经过第二联通通道131进口端流入第二联通通道131，气体将转子铁芯11内部的温度带出，经过第二联通通道131后径向地排出，从而实现对转子铁芯11的降温。

根据本发明的一个实施例，第二端板13朝向转子铁芯11的一侧表面形成有朝向远离转子铁芯11凹陷的容纳槽14，容纳槽14在第二端板13的径向上贯通，容纳槽14的内壁限定出第二联通通道131。

第二端板13朝向转子铁芯11的一侧表面形成有朝向远离转子铁芯11凹陷的容纳槽14，容纳槽14的数量与第一联通通道121数量相同，且容纳槽14均匀分布在第二端板13上。容纳槽14在第二端板13的径向上贯通，容纳槽14的内壁限定出第二联通通道131，当转子转动过程中，容纳槽14通过离心原理，在转子铁芯11内部形成气流，将转子铁芯11内部热气排出，提高了对转子铁芯11的降温效果。

根据本发明的一个实施例，容纳槽14的内壁包括底壁141和导风壁142。底壁141与冷却通道111的至少部分正对；导风壁142形成于底壁141的至少部分边缘，导风壁142的延伸方向与冷却通道111的延伸方向相同。

容纳槽14底壁141与冷却通道111的至少部分正对，且容纳槽14底壁141在冷却通道111延伸方向上的投影高于冷却通道111在延伸方向上的投影，提升了冷却通道111内部的压差，当转子转动过程中，由于压差使得转子铁芯11内部的风速更快，导风壁142形成于底壁141的至少部分边缘，导风壁142的延伸方向与冷却通道111的延伸方向相同，当转子转动过程中，导风壁142利用离心效果，在转子铁芯11内部形成气流，将转子铁芯11内部热气径向地排出，实现对转子铁芯11的降温。

根据本发明的一个实施例，底壁141包括第一边沿1411和第二边沿1412，第一边沿1411的一端与第二边沿1412的一端相交，第一边沿1411的另一端与第二边沿1412的另一端间隔设置以限定出第二联通通道131的出风口；导风壁142包括第一导风壁1421和第二导风壁1422，第一导风壁1421设置于第一边沿1411并垂直于底壁141；第二导风壁1422设置于第二边沿1412并垂直于底壁141。

第一导风壁1421设置于第一边沿1411并垂直于底壁141，第二导风壁1422设置于第二边沿1412并垂直于底壁141，第一导风壁1421和第二导风壁1422呈一定夹角，夹角范围为0°至90°，根据本发明的一些实施例，夹角一般构造为80°，由于第一导风壁1421和第二导风壁1422分别与底壁141垂直，增强了导风壁142的导风效果，提升了冷却通道111内的流体流速，使得对转子铁芯11的降温效果更好。底壁141的第一边沿1411一端和第二边沿1412一端相交，第一边沿1411另一端与第二边沿1412另一端间隔设置，限定出第二联通通道131的出风口，在转子转动过程中，第一导风壁1421和/或第二导风壁1422利用离心原理，在转子铁芯11内部形成气流，将转子铁芯11内部热气通过出风口排出，可降低转子铁芯11的温度。

根据本发明的一个实施例，第一边沿1411与第二边沿1412之间的夹角为α，α满足：45°≤α≤110°。其中，α一般构造为45°≤α≤90°，此时与底壁141垂直的第一导风壁1421和第二导风壁1422达到的导风效果突出，有助于提升对转子铁芯11的降温。

根据本发明的一个实施例，第一导风壁1421与第二导风壁1422构造为在径向上连续延伸的平面或弧形。

第一导风壁1421与第二导风壁1422构造为在径向上连续延伸的平面或弧形，且第一导风壁1421与第二导风壁1422分别垂直于底壁141，第一导风壁1421、第二导风壁1422和底壁141构造为类似扇叶结构，在转子转动过程中，第一导风壁1421与第二导风壁1422构造为在径向上连续延伸的平面或弧形，可提升导风效果，使得冷却通道111内部的风速更快，以方便带走更多热量，实现对转子铁芯11的降温。

根据本发明的一个实施例，第一端板12上设置有与冷却通道111联通的第三联通通道122，第二端板13上设置有与冷却通道111联通的第四联通通道132。第三联通通道122在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于所冷却通道111的径向外侧；和/或第四联通通道132在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向内侧。

第一端板12和第二端板13结构相同，第一端板12和第二段板装配在转子铁芯11两端，第一端板12上设置有与冷却通道111联通的第三联通通道122，第二端板13上设置有与冷却通道111联通的第四联通通道132，可根据实际情况改变装配方案，使得流体由第四联通通道132流入冷却通道111，再由冷却通道111通过第三联通通道122流出，第四联通通道132、冷却通道111与第三联通通道122之间形成压差，且第三联通通道122为容纳槽14，利用压差与离心原理，使得转子铁芯11内部风路风速更快，可以带走更多热量，降温效果更好。

根据本发明的一个实施例，第一联通通道121与第三联通通道122均构造为多个，多个第一联通通道121与多个第三联通通道122在周向上间隔布置；第二联通通道131与第四联通通道132均构造为多个，多个第二联通通道131与多个第四联通通道132在周向上间隔布置。

第一联通通道121、冷却通道111和第二联通通道131为一条阶梯降温通道，第四联通通道132、冷却通道111和第三联通通道122为一条阶梯降温通道，第一联通通道121与第三联通通道122均构造为多个，多个第一联通通道121与多个第三联通通道122在周向上间隔布置；第二联通通道131与第四联通通道132均构造为多个，多个第二联通通道131与多个第四联通通道132在周向上间隔布置，根据本发明的实施例，多条降温通道利用压差与离心原理在转子铁芯11内部形成气流，对转子铁芯11进行降温，且第一端板12与第二端板13结构一致，装配过程中通过通过调整第一端板12和第二端板13的相对位置，第一端板12、第二端板13与冷却通道111配合形成降温通道，达到对转子铁芯11降温的效果，第一端板12和第二端板13的加工简单，并且第一端板12、第二端板13和转子铁芯11过盈配合，装配方便。

下面简单描述根据本发明的电机。

根据本发明的电机包括上述任意一项实施例中所述的转子组件1。由于根据本发明的电机包括上述任意一项实施例中所述的转子组件1，所以根据本发明的电机有更好的降温效果，电机的使用寿命更长，安全性更好。

下面简单描述根据本发明的转子组件1。

根据本发明的转子组件1包括转子铁芯11、第一端板12和第二端板13。转子铁芯11内形成有冷却通道111，第一端板12设置于转子铁芯11的一端，第一端板12上形成有第一联通通道121，第一联通通道121与冷却通道111联通；第二端板13设置于转子铁芯11的一端，第二端板13上形成有第二联通通道131，第二联通通道131与冷却通道111联通；其中第一联通通道121在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向内侧；和/或第二联通通道131在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向外侧。第一端板12、冷却通道111和第二端板13之间形成压差，流体从第一端板12进入冷却通道111将热气带出，流体通过第二端板13排出，达到对转子铁芯11的降温效果。

根据本发明的一个实施例，第二联通通道131的进口端在轴向上敞开并与冷却通道111联通，第二联通通道131的出口端朝向径向上敞开。

第二联通通道131的进口端在轴向上敞开并与冷却通道111联通，冷却通道111内流动的气体经过第二联通通道131进口端流入第二联通通道131，气体将转子铁芯11内部的温度带出，经过第二联通通道131后径向地排出，从而实现对转子的降温。

根据本发明的一个实施例，第二端板13朝向转子铁芯11的一侧表面形成有朝向远离转子铁芯11凹陷的容纳槽14，容纳槽14在第二端板13的径向上贯通，容纳槽14的内壁限定出第二联通通道131。

第二端板13朝向转子铁芯11的一侧表面形成有朝向远离转子铁芯11凹陷的容纳槽14，容纳槽14的数量与第一联通通道121数量相同，且容纳槽14均匀分布在第二端板13上。容纳槽14在第二端板13的径向上贯通，容纳槽14的内壁限定出第二联通通道131，当转子转动过程中，容纳槽14通过离心原理，加大了转子铁芯11内部流体的流速，提高了对转子铁芯11的降温效果。

根据本发明的一个实施例，容纳槽14的内壁包括底壁141和导风壁142。底壁141与冷却通道111的至少部分正对；导风壁142形成于底壁141的至少部分边缘，导风壁142的延伸方向与冷却通道111的延伸方向相同。

根据本发明的一个实施例，底壁141包括第一边沿1411和第二边沿1412，第一边沿1411的一端与第二边沿1412的一端相交，第一边沿1411的另一端与第二边沿1412的另一端间隔设置以限定出第二联通通道131的出风口；导风壁142包括：第一导风壁1421和第二导风壁1422。第一导风壁1421设置于第一边沿1411并垂直于底壁141；第二导风壁1422设置于第二边沿1412并垂直于底壁141。

根据本发明的一个实施例，第一边沿1411与第二边沿1412之间的夹角为α，α满足：45°≤α≤110°。

根据本发明的一个实施例，第一导风壁1421与第二导风壁1422构造为在径向上连续延伸的平面或弧形。

根据本发明的一个实施例，第一端板12上设置有与冷却通道111联通的第三联通通道122，第二端板13上设置有与冷却通道111联通的第四联通通道132，第三联通通道122在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于所冷却通道111的径向外侧；和/或第四联通通道132在冷却通道111延伸方向上投影的至少部分位于冷却通道111的径向内侧。

根据本发明的一个实施例，第一联通通道121与第三联通通道122均构造为多个，多个第一联通通道121与多个第三联通通道122在周向上间隔布置；第二联通通道131与第四联通通道132均构造为多个，多个第二联通通道131与多个第四联通通道132在周向上间隔布置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。

在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。

在本发明的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于电机的转子组件，其特征在于，包括：

转子铁芯，所述转子铁芯内形成有冷却通道；

第一端板，所述第一端板设置于所述转子铁芯的一端，所述第一端板上形成有第一联通通道，所述第一联通通道与所述冷却通道联通；

第二端板，所述第二端板设置于所述转子铁芯的一端，所述第二端板上形成有第二联通通道，所述第二联通通道与所述冷却通道联通；其中

所述第一联通通道在所述冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于所述冷却通道的径向内侧；和/或

所述第二联通通道在所述冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于所述冷却通道的径向外侧。

2.根据权利要求1所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述第二联通通道的进口端在轴向上敞开并与所述冷却通道联通，所述第二联通通道的出口端朝向径向上敞开。

3.根据权利要求2所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述第二端板朝向所述转子铁芯的一侧表面形成有朝向远离所述转子铁芯凹陷的容纳槽，所述容纳槽在所述第二端板的径向上贯通，所述容纳槽的内壁限定出所述第二联通通道。

4.根据权利要求3所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述容纳槽的内壁包括：

底壁，所述底壁与所述冷却通道的至少部分正对；

导风壁，所述导风壁形成于所述底壁的至少部分边缘，所述导风壁的延伸方向与所述冷却通道的延伸方向相同。

5.根据权利要求4所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述底壁包括：第一边沿和第二边沿，所述第一边沿的一端与所述第二边沿的一端相交，所述第一边沿的另一端与所述第二边沿的另一端间隔设置以限定出所述第二联通通道的出风口；

所述导风壁包括：

第一导风壁，所述第一导风壁设置于所述第一边沿并垂直于所述底壁；

第二导风壁，所述第二导风壁设置于所述第二边沿并垂直于所述底壁。

6.根据权利要求5所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述第一边沿与所述第二边沿之间的夹角为α，所述α满足：45°≤α≤110°。

7.根据权利要求6所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述第一导风壁与所述第二导风壁构造为在径向上连续延伸的平面或弧形。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述第一端板上设置有与所述冷却通道联通的第三联通通道，所述第二端板上设置有与所述冷却通道联通的第四联通通道，

所述第三联通通道在所述冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于所冷却通道的径向外侧；和/或

所述第四联通通道在所述冷却通道延伸方向上投影的至少部分位于所述冷却通道的径向内侧。

9.根据权利要求8所述的用于电机的转子组件，其特征在于，所述第一联通通道与所述第三联通通道均构造为多个，多个所述第一联通通道与所述多个第三联通通道在周向上间隔布置；所述第二联通通道与所述第四联通通道均构造为多个，多个所述第二联通通道与所述多个第四联通通道在周向上间隔布置。

10.一种电机，其特征在于，包括：权利要求1-9中任意一项所述的转子组件。

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