[發明專利]電動車載全密閉式開關磁阻電機

有效

• 申請號: 200710119643.8
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101136569A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 王艷;殷天明
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;北京通大華泉科技有限公司
• 主分類號: H02K9/16
• 分類號: H02K9/16;H02K5/10
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所
• 代理人: 齊玲;毛燕生

技術領域

本發明涉及電動車電機技術，具體地講是一種電動車載全密閉式開關磁阻電機。這是一種驅動動力強勁、散熱性能好、有較好的防水性能的車載驅動電機。該驅動電機在高速運轉時，散熱系統可以有效控制溫升，特別是開關磁阻驅動電機定子繞組端部的溫升。

背景技術

目前作為電動汽車驅動的電機類型有異步電動機、永磁無刷電機和開關磁阻電機。異步電動機轉矩波動較小，但效率較低，特別在低速階段；永磁無刷電機效率較高，但制造工藝復雜，有退磁問題，可靠性不高，因此也不理想；開關磁阻電機具有結構堅固、可靠性高，全工作范圍內效率高，低啟動電流和高啟動轉矩的優點，這些都是其它類型的電機不可比擬的。

作為車載開關磁阻電機目前存在兩個問題，其一是電機防水，其二是電機散熱。電動汽車如果采用前輪驅動模式，驅動電機放置于車體的前端，電機位于傳動軸處，在車體的下方，雨天電動車輛行進過程中，如果路面有積水易造成故障，需采取措施做防水處理，提高電機的防護等級。另外，如果驅動電機的散熱筋平行于汽車車輪的軸向，汽車行駛過程中風向是沿車體從前向后，垂直于電機的軸向，即風沿電機的徑向運動，造成電機的散熱不均勻。如果電機機座上的散熱筋是沿電機軸向的，電機前向的散熱肋片受風效果較好，但卻影響了其后面的散熱筋的受風量，同樣造成了電機的散熱不均勻。實驗表明，如果完全采用汽車行駛時，相對空氣運動形成的風阻對電機散熱，當電動汽車停止運行后，電機的散熱完全靠傳導和輻射進行散熱，散熱效率低，極易造成電機的溫度上升得比較高，影響驅動電機的工作效率和使用壽命。開關磁阻電機有其特殊的結構構造——繞組集中，因此常存在定子繞組尤其是其端部散熱不好的問題，由此帶來的缺陷是隨著轉速的增高或電機的長時間運行會造成較大的溫升，會降低電機的工作效率，并且長時間運行會使定子繞組絕緣老化，降低使用壽命。

發明內容

本發明的目的是提供一種電動車載全密閉式開關磁阻電機，該技術可以解決車載開關磁阻電機的散熱和防水問題。

本發明的技術方案如下：

電動車載全密閉式開關磁阻電機風冷散熱設計：

在開關磁阻電機后面，設有面向車輛前方的擋風板。

在密封機殼的內側表面上，布設有散熱腔及機殼導熱管。

定子繞組端部按定子齒形設計。

在定子繞組前、后端設有由A、B型導熱楔固定的、并與冷風管道和機殼導熱管連接的冷風環管。

A型導熱楔呈有固定底面的掛鉤狀，固定底面插入定子繞組與定子齒端部的縫隙中，上端鉤掛在冷風環管上。B型導熱楔呈有固定底面的兩翼掛鉤狀，固定底面插入定子繞組與定子齒端部的縫隙中，上端兩翼鉤攏冷風環管終端。

電動車載全密閉式開關磁阻電機防水結構設計：

在電機端蓋的蓋口、轉子的兩個軸端、電機接線盒周邊及進線口、進出水端口、密閉式位置傳感器處均設有密封墊、密封環、防水圈，轉子設有密封填充料。

本發明為開關磁阻電機提供的特殊散熱設計，可使電機獲得內、外風冷的雙重散熱效果。在密封機殼內側表面布設散熱腔和包裹定子繞組的機殼導熱管，散熱腔內的流動氣體和機殼導熱管中的強制冷風可對定子繞組進行散熱。

導熱楔將繞組端部內側的熱量傳至冷風環管，實現定子繞組前、后端部散熱，從而解決了定子繞組散熱不暢的問題。由于定子繞組端部按定子齒形設計，端部繞組較短，所以節約銅材。擋風板的作用是使進入車輛的自然風產生循環，使自然風可以沿擋風板對電機冷卻，擴大風冷面積，在電機機殼前方獲得散熱的同時，也可使機殼后方獲得散熱，迅速驅散電機上的熱量。所以，本發明散熱結構可有效降低開關磁阻電機定子繞組及繞組端部的溫升，冷卻均勻，提高冷卻效率。另外本發明電機的防水結構可有效達到電機防水的目的。

本發明電動車載全密閉式開關磁阻電機轉矩大、動態性能好、高效節能、噪聲低、密閉可靠，該技術可以有效控制電機高速運轉時的溫升，特別能控制定子繞組端部的溫升。能有效防水，保證雨天或路面積水的情況下，電機安全運行，從而提高電機工作效率和電機的安全性能及防護等級，延長其使用壽命。

附圖說明

圖1為開關磁阻電機示意圖；

圖2為開關磁阻電機示意圖；

圖3為開關磁阻電機右視圖；

圖4為開關磁阻電機左視圖；

圖5為開關磁阻電機俯視圖；

圖6為A-A剖視圖(左視)；

圖7為B-B剖視圖(左視)；

圖8為C-C剖視圖(左視)；

圖9為D-D剖視圖(左視)；

圖10為定子端冷卻示意圖；