專利名稱：機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電機技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及用于氣流來冷卻的電機。適用于電動 汽車及混合動力汽車的驅(qū)動電機。
背景技術(shù)：
電動汽車、混合動力汽車的驅(qū)動電機在工作時產(chǎn)生很高的溫度，長期過高的溫度 會影響電機的使用壽命，特別是驅(qū)動電機的軸承壽命。實踐證明，軸承的工作溫度每升高1 0攝氏度，軸承的壽命會下降一半?，F(xiàn)有電機的常用冷卻方式為自然風(fēng)冷、機殼外強制風(fēng)冷和水冷。自然風(fēng)冷是在電機的轉(zhuǎn)子端部帶有風(fēng)葉，當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時，利用風(fēng)葉產(chǎn)生風(fēng)壓，強迫 機殼內(nèi)氣流流動，但其還是依靠機殼的自散熱將機殼熱量帶走，冷卻效果不明顯。而且在電 機轉(zhuǎn)動速度較慢的情況下，其冷卻效果更差。機殼外強制風(fēng)冷是在機殼外部裝有風(fēng)扇，利用另外的動力驅(qū)動風(fēng)扇達(dá)到冷卻目 的。雖比自然風(fēng)冷效果好，但這種方式也只是冷卻了機殼的外部，機殼內(nèi)部及電機兩端的軸 承并沒有得到有效的冷卻，還是存在電機整體溫度過高現(xiàn)象，影響電機運行及電機部件的 使用壽命。采用水冷的冷卻方式，需要配置相應(yīng)的冷卻水管道、獨立的水泵、水箱、水箱冷卻 風(fēng)扇和風(fēng)扇電機。結(jié)構(gòu)繁雜、成本高。還會存在管道漏水、冷卻系統(tǒng)安裝需占很大空間等問 題。而且水冷的方式大多是在機殼上設(shè)置流水通道，也是只能冷卻電機的外殼，對電機內(nèi)部 線圈和軸承的冷卻效果不明顯。

實用新型內(nèi)容本實用新型為電機提供一種冷卻技術(shù)，空氣流進入電機內(nèi)部熱交換后再排出，能 有效降低電機的內(nèi)部溫度，特別是降低線圈端部和兩端軸承的溫度，延長電機的使用壽命。本實用新型為解決所述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、機殼、前端蓋和后端蓋。機殼上設(shè)置有供空 氣流進入電機內(nèi)部的進氣口和排出電機內(nèi)部的出氣口，電機的內(nèi)部空間通過氣口與風(fēng)源系 統(tǒng)連通。內(nèi)部空間的進氣口設(shè)置在機殼的兩端，與定子和轉(zhuǎn)子的端部接近。內(nèi)部空間的出 氣口與進氣口在機殼上對應(yīng)。風(fēng)源系統(tǒng)包括與電機的內(nèi)部空間的進氣口連接的，吹出的正 壓氣流進入內(nèi)部空間進行熱交換的鼓風(fēng)機。本實用新型為解決所述技術(shù)問題而采用的另一技術(shù)方案是機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機，包括定子、轉(zhuǎn)子、機殼、前端蓋和后端蓋，電機的前端蓋與其 前方的機體組成電機的前部空間，前端蓋上設(shè)置有供空氣流進入電機前部的進風(fēng)口和排出 電機前部的出風(fēng)口，電機的前部空間通過風(fēng)口與風(fēng)源系統(tǒng)連通。前部空間的出風(fēng)口設(shè)置在 前端蓋的圓柱體的周邊上。前部空間的進風(fēng)口與出風(fēng)口在前端蓋上對應(yīng)。風(fēng)源系統(tǒng)包括 與電機的前部空間的出風(fēng)口連接的，抽出從大氣中補充到前部空間進行熱交換空氣的抽風(fēng)機。與現(xiàn)有電機冷卻技術(shù)相比較，采用本實用新型技術(shù)方案的優(yōu)點是1.相對于水冷方式，簡化了冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，安裝方式簡單，節(jié)省冷卻系統(tǒng)的安裝 空間。2.相對于自然風(fēng)冷和強制機殼外風(fēng)冷方式，將較冷空氣流進入電機內(nèi)部吸收熱量 后再排出，使電機的整體溫度降低，特別是電機內(nèi)部的線圈和兩端軸承的溫度能大幅度降 低，從而延長了電機的使用壽命。

[0015]圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；[0016]圖2是圖1的AA剖視圖；[0017]圖3是圖1的BB剖視圖；[0018]圖4是本實用新型實施例的正壓風(fēng)源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0019]圖5是本實用新型實施例的導(dǎo)風(fēng)槽的結(jié)構(gòu)示意圖；[0020]圖6是圖5中的F向示意圖；[0021]圖7是本實用新型實施例的內(nèi)部空間的出氣口上裝置的防護罩示意圖[0022]圖8是圖7的俯視圖；[0023]圖9是本實用新型實施例的前部空間的進風(fēng)口上裝置的防護網(wǎng)示意圖[0024]圖10是本實用新型實施例的控制電路的原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖來進一步說明本實用新型的實施例。本實施例是用于混合動力汽車的驅(qū)動電機，如圖1、圖2所示。圖中包括定子1、轉(zhuǎn) 子2、機殼3、前端蓋4和后端蓋5。電機的內(nèi)部空間主要為機殼3內(nèi)定子1和轉(zhuǎn)子2的前 端面與前端蓋4之間的空間，以及定子1和轉(zhuǎn)子2的后端面與后端蓋5之間的空間。機殼 3上設(shè)置有供空氣流進入內(nèi)部空間的進氣口 3A，和排出內(nèi)部空間的出氣口 3B。內(nèi)部空間的 進氣口 3A設(shè)置在機殼3的兩端，與定子和轉(zhuǎn)子的端部接近，內(nèi)部空間的出氣口 3B與進氣口 3A在機殼3上徑向?qū)?yīng)。電機的內(nèi)部空間通過出氣口 3B與正壓風(fēng)源系統(tǒng)連通，風(fēng)源系統(tǒng)產(chǎn)生的正壓氣流 在電機的內(nèi)部空間熱交換后排出大氣。風(fēng)源系統(tǒng)如圖4所示，包括順序連接的空氣濾清器 6、濾清器連接件10、鼓風(fēng)機7、風(fēng)管8和導(dǎo)風(fēng)槽9。空氣濾清器6用于過濾環(huán)境空氣中的較大灰塵。如圖4所示，濾清器6的前端有 出口，圓周上有進口，其中出口與濾清器的連接件10的法蘭邊連接安裝。濾清器6的進口 與大氣直接連通，空氣濾清器6的出口通過連接件10與鼓風(fēng)機7的吸風(fēng)口相連通。鼓風(fēng)機7是為電機的內(nèi)部空間提供冷卻氣流正壓的關(guān)鍵部件，鼓風(fēng)機吹出的氣流 正壓傳遞到內(nèi)部空間的進氣口，進入電機的內(nèi)部空間后，再經(jīng)過內(nèi)部空間的出氣口排出到 大氣中。本實施例鼓風(fēng)機7選用電動外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機Fl，其流量為210立方米/小時，出口 壓力為300帕。如圖4所示，離心風(fēng)機的吸風(fēng)口與濾清器的連接件10的法蘭邊連接安裝， 離心風(fēng)機的吹風(fēng)口法蘭邊與風(fēng)管8的法蘭邊連接安裝。[0030]空氣由濾清器6的進口進入濾清器內(nèi)部，通過濾芯過濾后再由出口經(jīng)過濾清器的 連接件10進入外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機的吸風(fēng)口，再通過離心風(fēng)機的吹風(fēng)口進入風(fēng)管8。離心風(fēng)機Fl的吹風(fēng)口與導(dǎo)風(fēng)槽9通過風(fēng)管8連通。導(dǎo)風(fēng)槽9如圖5、圖6所示，呈 倒置的“T”字形且內(nèi)部連通，導(dǎo)風(fēng)槽9的橫向管兩端封閉。導(dǎo)風(fēng)槽9的豎向管9A向上連接 風(fēng)管8，在橫向管兩端向下開有兩個與內(nèi)部空間的進氣口 3A相連通的圓孔9B。離心風(fēng)機產(chǎn) 生的風(fēng)壓通過風(fēng)管8和導(dǎo)風(fēng)槽9，傳遞到內(nèi)部空間的進氣口 3A。內(nèi)部空間的出氣口 3B與大氣連通。出氣口 3B上裝有防護罩11，用于防止有塊狀 異物進入電機內(nèi)部。防護罩11如圖7、圖8所示，帶有安裝法蘭IlA的圓筒，圓筒的圓周上 及端面開有若干小孔。電機外部較冷的空氣經(jīng)過濾清器6過濾，進入離心風(fēng)機Fl加壓后吹出。干凈的空 氣流依次經(jīng)過風(fēng)管8、導(dǎo)風(fēng)槽9、進氣口 3A，進入電機的內(nèi)部空間。吸收定子和轉(zhuǎn)子兩端部的 熱量及軸承的熱量后，經(jīng)過內(nèi)部空間的出氣口 3B排出機殼3。圖中標(biāo)有箭頭的虛線表示空 氣的流動路徑，空氣流可以有效降低電機內(nèi)部的溫度，特別是降低線圈兩端部和電機兩端 軸承的溫度。如圖1、圖3所示，本實施例驅(qū)動電機的前端蓋4為前凹后凸形，其與前方的內(nèi)燃機 的飛輪殼15組合為離合器的外殼，構(gòu)成電機的前部空間。前端蓋4上設(shè)置有供空氣流進入 前部空間的進風(fēng)口 4A，和排出前部空間的出風(fēng)口 4B。前部空間的出風(fēng)口 4B設(shè)置在前端蓋 4的圓柱體的周邊上，前部空間的進風(fēng)口 4A與出風(fēng)口 4B在前端蓋4上徑向?qū)?yīng)。電機的前部空間通過出風(fēng)口 4B與負(fù)壓風(fēng)源系統(tǒng)連通，風(fēng)源系統(tǒng)產(chǎn)生的負(fù)壓氣流 在電機的前部空間熱交換后排出大氣。風(fēng)源系統(tǒng)包括順序連接的抽風(fēng)機12、連接管13。抽風(fēng)機12是為電機的前部空間提供冷卻氣流負(fù)壓的關(guān)鍵部件，抽風(fēng)機抽出的氣 流負(fù)壓傳遞到前部空間的出風(fēng)口，前部空間的進風(fēng)口從大氣中吸進空氣，補充到電機的前 部空間。本實施例抽風(fēng)機12選用軸流式排風(fēng)扇F2，其流量為60立方米/小時，負(fù)壓為20 帕。排風(fēng)扇F2通過連接管13與前部空間的出風(fēng)口 4B相連通。前部空間的進風(fēng)口 4A 與大氣連通，進風(fēng)口 4A上裝有防護網(wǎng)14。如圖9所示，防護網(wǎng)14是一塊開有若干小孔的平 板，用于防止塊狀異物進入前部空間對部件造成損傷。在排風(fēng)扇F2的作用下，抽出氣體產(chǎn)生的負(fù)壓傳遞到前部空間的出風(fēng)口 4B，前部空 間的進風(fēng)口 4A從大氣中吸進空氣，較冷的空氣經(jīng)防護網(wǎng)14過濾后補充到電機的前部空間， 吸收離合器的熱量和電機前端軸承的熱量后，經(jīng)排風(fēng)扇排F2出大氣。圖中標(biāo)有箭頭的點劃 線表示空氣的流動路徑，空氣流可以有效降低電機前部和前端軸承的溫度。本實施例的外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機Fl和軸流式排風(fēng)扇F2與電機的內(nèi)部溫度的控制電路 連接，工作時間受電機的內(nèi)部溫度自動控制。其電路原理如圖10所示，溫控開關(guān)Kt埋入電 機內(nèi)部的定子線圈中。當(dāng)電機內(nèi)部的溫度高于75度時，溫控開關(guān)Kt導(dǎo)通，場效應(yīng)管Ql導(dǎo)通，繼電器J吸 合，Jl觸點閉合，外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機Fl和軸流式排風(fēng)扇F2同時接通電源開始工作。當(dāng)電機內(nèi)部的溫度低于75度時，溫控開關(guān)Kt斷開，外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機Fl和軸流式 排風(fēng)扇F2失電停止工作。本實施例的形式是電機的內(nèi)部空間為正壓氣流+電機的前部空間為負(fù)壓氣流。[0043]采用本實用新型機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機技術(shù)方案，可以實現(xiàn)多種不同的實施例形 式，均在本實用新型權(quán)利要求保護的范圍內(nèi)。如電機的內(nèi)部空間為負(fù)壓氣流+電機的前部空間為正壓氣流；電機的內(nèi)部空間+電機的前部空間均為正壓氣流；電機的內(nèi)部空間+電機的前部空間均為負(fù)壓氣流；單獨的電機的內(nèi)部空間為正壓氣流；單獨的電機的內(nèi)部空間為負(fù)壓氣流。
權(quán)利要求機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機，包括定子(1)、轉(zhuǎn)子(2)、機殼(3)、前端蓋(4)和后端蓋(5)；其特征是所述機殼(3)上設(shè)置有供空氣流進入電機內(nèi)部的進氣口(3A)和排出電機內(nèi)部的出氣口(3B)，電機的內(nèi)部空間通過氣口與風(fēng)源系統(tǒng)連通。
2.如權(quán)利要求1所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述內(nèi)部空間的進氣口(3A)設(shè)置在機殼 (3)的兩端，與定子和轉(zhuǎn)子的端部接近；所述內(nèi)部空間的出氣口(3B)與進氣口(3A)在機殼 (3)上對應(yīng)。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述風(fēng)源系統(tǒng)包括與電機的內(nèi)部空間的 進氣口(3A)連接的，吹出的正壓氣流進入內(nèi)部空間進行熱交換的鼓風(fēng)機(2)。
4.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述鼓風(fēng)機(2)為電動外轉(zhuǎn)子離心風(fēng)機 (Fl)。
5.如權(quán)利要求3所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述鼓風(fēng)機(2)與電機的內(nèi)部溫度的自 動控制電路連接。
6.機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機，包括定子(1)、轉(zhuǎn)子(1)、機殼(3)、前端蓋(4)和后端蓋(5)； 其特征是所述電機的前端蓋(4)與其前方的機體組成電機的前部空間，前端蓋(4)上設(shè)置 有供空氣流進入電機前部的進風(fēng)口(4A)和排出電機前部的出風(fēng)口(4B)，電機的前部空間 通過風(fēng)口與風(fēng)源系統(tǒng)連通。
7.如權(quán)利要求6所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述前部空間的出風(fēng)口(4B)設(shè)置在前端 蓋(4)的圓柱體的周邊上；所述前部空間的進風(fēng)口(4A)與出風(fēng)口(4B)在前端蓋(4)上對 應(yīng)。
8.如權(quán)利要求7所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述風(fēng)源系統(tǒng)包括與電機的前部空間的 出風(fēng)口(4B)連接的，抽出從大氣中補充到前部空間進行熱交換空氣的抽風(fēng)機(12)。
9.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述抽風(fēng)機(12)為軸流式排風(fēng)扇(F2)。
10.如權(quán)利要求8所述的風(fēng)冷電機，其特征是所述抽風(fēng)機(12)與電機的內(nèi)部溫度的 控制電路連接。
專利摘要本實用新型公開了機內(nèi)氣流式風(fēng)冷電機。一種方案是機殼上設(shè)置有供空氣流進入電機內(nèi)部的進氣口和排出電機內(nèi)部的出氣口，電機的內(nèi)部空間通過氣口與風(fēng)源系統(tǒng)連通。另一種方案是電機的前端蓋與其前方的機體組成電機的前部空間，前端蓋上設(shè)置有供空氣流進入電機前部的進風(fēng)口和排出電機前部的出風(fēng)口，電機的前部空間通過風(fēng)口與風(fēng)源系統(tǒng)連通。風(fēng)源系統(tǒng)可以是包括吹出的正壓氣流進入空間進行熱交換的鼓風(fēng)機，也可以是包括抽出從大氣中補充到空間進行熱交換空氣的抽風(fēng)機。適用于電動汽車及混合動力汽車的驅(qū)動電機。優(yōu)點是比水冷方式結(jié)構(gòu)簡單，比現(xiàn)有風(fēng)冷方式降溫效果好。
文檔編號H02K5/20GK201674348SQ201020194828
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月18日
發(fā)明者覃美蓮 申請人:珠海市藍(lán)海節(jié)能科技有限公司