CN117713455A - 一种电机和新能源汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机和新能源汽车;其中,电机包括电机轴和转子铁芯;转子铁芯套于电机轴上,转子铁芯的外圆周上均匀设有多个磁钢,各磁钢上均设有均热板;均热板的本体包裹在磁钢的外侧面,本体沿电机轴向的至少一端延伸有导热部,导热部由磁钢的端部沿电机径向延伸至电机轴处,导热部靠近电机轴的一端形成有垂直连接面,垂直连接面与电机轴的外圆周面连接。该电机具有散热性能好、体积小、重量轻、运行稳定性好和对整车散热工况要求低等优点。
Description
技术领域
本发明属于电机散热技术领域,特别涉及一种电机和新能源汽车。
背景技术
电机在工作时,将电能转换为机械能,进而驱动机械结构运转;表贴式磁钢结构的电机中,由于磁钢离定子较近,定子绕组上产生的热量会传至磁钢上,导致磁钢温度较高,特别是在高频电流谐波作用下,使磁钢的温度进一步升高。
目前,电机中的磁钢虽然能够通过油冷实现部分散热,但其主要还是通过自然冷却的被动散热方式进行散热,导致磁钢降热效率低下,冷却能力不足,存在因超温引起的消磁,使电机性能降低甚至报废的风险。为了满足不同的功率和扭矩需求,且保证磁钢能够及时散热,电机体积不得不做的越来越大,不利于新能源整车能耗和空间要求。
发明内容
针对上述问题,本发明公开了一种电机和新能源汽车,以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
本发明公开一种电机,包括电机轴和转子铁芯;
所述转子铁芯套于所述电机轴上,所述转子铁芯的外圆周上均匀设有多个磁钢,各所述磁钢上均设有均热板;
所述均热板的本体包裹在所述磁钢的外侧面,所述本体沿电机轴向的至少一端延伸有导热部,所述导热部由所述磁钢的端部沿电机径向延伸至所述电机轴处,所述导热部靠近所述电机轴的一端形成有垂直连接面,所述垂直连接面与所述电机轴的外圆周面连接。
进一步地,所述本体沿电机周向延伸有两个包裹部,两个所述包裹部分别包裹所述磁钢沿电机周向的两侧。
进一步地,所述均热板通过导热胶与所述磁钢连接。
进一步地,所述电机轴的外圆周面上设有多个容纳槽,所述容纳槽的数量与所述均热板的数量一致,所述容纳槽沿电机周向延伸,所述垂直连接面位于所述容纳槽内。
进一步地,所述容纳槽内灌注有导热胶。
进一步地,所述电机轴的外圆周面上形成有多个定位筋,各所述定位筋间隔设置,且沿电机轴向延伸,所述磁钢位于两个相邻所述定位筋之间。
进一步地,所述电机轴内设有冷却油道,所述冷却油道沿电机轴向延伸。
进一步地,所述电机轴上开有冷却孔,所述冷却孔与所述冷却油道连通,所述冷却孔的孔口朝向所述磁钢。
本发明另一方面公开一种新能源汽车,包括上述所述的电机。
本发明的优点及有益效果是:
本发明的电机中,通过在磁钢上铁芯柱沿电机周向的两侧分别设置均热板,且均热板的本体包裹在磁钢的外侧面均热板的本体位于铁芯柱的侧边,与定子绕组连接,均热板的导热部由磁钢的端部沿电机径向延伸至电机轴处,由定子铁芯的端部伸出,并通过垂直连接面与壳体连接,使定子绕组上产生磁钢上的热量能够通过均热板快速传导到壳体电机轴上,进而提高了磁钢的散热效率;并且,该结构的电机在满足相同功率扭矩下,体积更小,重量更轻,运行稳定性更好,对整车散热工况要求更低。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1和图2为本发明的一个实施例中电机的电机轴和转子铁芯的装配结构图;
图3为本发明的一个实施例中均热板的立体结构图。
图中:1、电机轴;2、转子铁芯;3、磁钢;4、均热板;4-1、本体;4-2、导热部;4-3、垂直连接面;4-4、包裹部;5、定位筋。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
以下结合附图,详细说明本发明各实施例提供的技术方案。
本发明的一个实施例中提供一种电机,如图1至图3所示,该电机包括电机轴1和转子铁芯2。
其中,转子铁芯2套于电机轴1上,转子铁芯2的外圆周上均匀设有多个磁钢3,各磁钢3上均设有均热板4。
需要说明的是,均热板是一个内壁具有微细结构的真空腔体,通常由铜制成,当热量由热源传导至均热板的蒸发区时,均热板腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象,此时吸收热能并且体积迅速膨胀,气相的冷却介质迅速充满整个腔体,当气相冷却介质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象,借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热,凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处,此运作将在腔体内周而复始进行。
具体地,均热板的本体4-1包裹在磁钢3的外侧面,使磁钢3上的热量能够传导到均热板的本体4-1上,本体4-1沿电机轴向的至少一端延伸有导热部4-2,导热部4-2由磁钢3的端部沿电机径向延伸至电机轴1处,导热部4-2靠近电机轴1的一端形成有垂直连接面4-3,垂直连接面4-3与电机轴1的外圆周面连接,使均热板4与电机轴1的接触面积更大,便于将均热板4上的热量传导至电机轴1上。其中,磁钢的外侧面为磁钢上远离电机轴的侧面。
这样,磁钢周围的热量能够传导至均热板的本体上,使均热板内的液相冷却介质受热蒸发,形成气相冷却介质,在此过程中会吸收大量的热,使磁钢能够被冷却,气相冷却介质在均热板内扩散,经过均热板的导热部到达垂直连接面,由于电机轴相对转子铁芯温度较低,气相冷却介质在均热板的垂直连接面处凝结成液相冷却介质,并释放大量热,释放的热会传导到电机轴上,而冷凝形成的液相冷却介质会回到均热板的本体处,再此蒸发循环。
综上,本实施例的电机中,通过在磁钢上设置均热板,且均热板的本体包裹在磁钢的外侧面,均热板的导热部由磁钢的端部沿电机径向延伸至电机轴处,使磁钢上的热量能够通过均热板快速传导到电机轴上,进而提高了磁钢的散热效率;并且,该结构的电机在满足相同功率扭矩下,体积更小,重量更轻,运行稳定性更好,对整车散热工况要求更低。
在本实施例中,如图3所示,本体4-1沿电机周向延伸有两个包裹部4-4,两个包裹部4-4分别包裹磁钢3沿电机周向的两侧,使磁钢3与均热板4的接触面积更大,保证磁钢3的各处均能够被冷却降温,提高磁钢3的主动散热能力。
并且,均热板通过导热胶与磁钢连接;一方面,导热胶能够保证均热板与磁钢连接的牢固性,在转子铁芯高速转动时,使均热板依然能够稳定固定在磁钢上;另一方面,导热胶能够提高热量从磁钢上传导至均热板上的速率,使磁钢能够被快速冷却。
另外,电机轴的外圆周面上设有多个容纳槽(图中未示出),容纳槽的数量与均热板的数量一致,容纳槽沿电机周向延伸,垂直连接面位于容纳槽内。这样,通过容纳槽实现对均热板的垂直连接面沿电机轴周向的限位,防止电机轴在高速转动时,均热板的垂直连接面相对电机轴发生位移,保证电机运行的稳定性。
进一步地,容纳槽内灌注有导热胶,保证均热板的垂直连接面与电机轴连接的牢固性,也便于将均热板上的热量快速传导至电机轴上。
在本实施例中,如图2所示,电机轴1的外圆周面上形成有多个定位筋5,各定位筋5间隔设置,且沿电机轴向延伸,磁钢3位于两个相邻定位筋5之间,通过定位筋5能够实现磁钢3相对电机轴1的周向限位,并且使各磁钢3能够相互间隔,实现独立散热,防止各磁钢3之间散热干扰。
另外,电机轴内设有冷却油道(图中未示出),冷却油道沿电机轴向延伸,冷却油道内流有润滑油,通过润滑油能够带走电机轴上的热量,使电机轴能够处于较低温度,进而便于磁钢通过均热板将热量传导至电机轴上。
此外,电机轴上开有冷却孔(图中未示出),冷却孔与冷却油道连通,冷却孔的孔口朝向磁钢,在电机轴转动时,冷却油道内的润滑油能够通过冷却孔甩至磁钢上,进一步对磁钢冷却降温。
本发明的另一个实施例中提供一种新能源汽车,该新能源汽车包括上述实施例中的电机,具有冷却效率高、运行稳定性好等优点。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,在本发明的上述教导下,本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白,上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的,本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电机,其特征在于,包括电机轴和转子铁芯;
所述转子铁芯套于所述电机轴上,所述转子铁芯的外圆周上均匀设有多个磁钢,各所述磁钢上均设有均热板;
所述均热板的本体包裹在所述磁钢的外侧面,所述本体沿电机轴向的至少一端延伸有导热部,所述导热部由所述磁钢的端部沿电机径向延伸至所述电机轴处,所述导热部靠近所述电机轴的一端形成有垂直连接面,所述垂直连接面与所述电机轴的外圆周面连接。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述本体沿电机周向延伸有两个包裹部,两个所述包裹部分别包裹所述磁钢沿电机周向的两侧。
3.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述均热板通过导热胶与所述磁钢连接。
4.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述电机轴的外圆周面上设有多个容纳槽,所述容纳槽的数量与所述均热板的数量一致,所述容纳槽沿电机周向延伸,所述垂直连接面位于所述容纳槽内。
5.根据权利要求4所述的电机,其特征在于,所述容纳槽内灌注有导热胶。
6.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述电机轴的外圆周面上形成有多个定位筋,各所述定位筋间隔设置,且沿电机轴向延伸,所述磁钢位于两个相邻所述定位筋之间。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电机,其特征在于,所述电机轴内设有冷却油道,所述冷却油道沿电机轴向延伸。
8.根据权利要求7所述的电机,其特征在于,所述电机轴上开有冷却孔,所述冷却孔与所述冷却油道连通,所述冷却孔的孔口朝向所述磁钢。
9.一种新能源汽车,其特征在于,包括权利要求1~8中任一项所述的电机。
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