[發(fā)明專利]電動汽車用油內冷式高功率密度輪轂永磁電機

無效

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• 申請日: 2012-04-01
• 公開（公告）號: CN102624117A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設計）人: 王曉遠;竇汝振;高鵬;米彥青;虞峰
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02K1/27
• 分類號: H02K1/27;H02K1/18;H02K5/20;H02K5/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發(fā)明涉及一種內冷式高功率密度輪轂永磁電機，特別涉及一種油內冷式電機冷卻方式。

背景技術

隨著世界自然環(huán)境的不斷惡化，以及化石能源的供應緊張，電動汽車是在減少對化石燃料依賴和環(huán)境污染的同時，確保人類移動靈活性和實現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效路徑。目前，全世界的汽車生產(chǎn)量和使用量巨大，而且增長迅速，人類面臨越來越多的環(huán)境問題和能源枯竭問題，將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。設計和研發(fā)一種高效能、環(huán)保、安全的汽車是實現(xiàn)交通可持續(xù)發(fā)展的必由之路。電能作為一種新型清潔能源，將成為未來能源發(fā)展的必然趨勢，電動汽車也將必然取代傳統(tǒng)的燃油汽車成為新時代的主宰。我國在電動汽車領域的發(fā)展在近年來也取得了很大的成效。

對于輪轂電機而言，它的最大特點就是將動力、傳動和制動裝置都整合到輪轂內，因此將電動車輛的機械部分大大簡化，減少由于汽車傳動機構、齒輪變速箱等帶來的功率損耗，從而提高整車的性能。然而，在電機的設計和實際應用中，有很多我們不能忽視的問題，如電機的溫升、功率密度小等問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種重量輕、體積小、結構簡單緊湊、轉動慣量小、油內冷冷卻方式的電動汽車用輪轂永磁電機。

本發(fā)明是通過下述技術方案予以實現(xiàn)的：

本發(fā)明的電動汽車用油內冷式高功率密度輪轂永磁電機，它包括軸，在所述的軸的前、后端分別套有前端蓋、后端蓋，所述的前端蓋、后端蓋分別通過軸承與所述的軸相連接，外轉子套固定連接在所述的前后端蓋之間，在所述的外轉子套內粘貼有表貼式磁鋼，在前后端蓋之間安裝有與所述的軸固定連接的定子支架，在所述的定子支架上裝有采用分數(shù)槽繞組結構的定子，在所述的前端蓋上開有注油孔，在所述的前端蓋與軸接觸處的地方采用迷宮式密封，在所述的前、后端蓋與外轉子套接觸處、注油孔與堵塞接觸處以及后端蓋與軸接觸處采用橡膠圈密封。

本發(fā)明的有益效果是：1)采用外轉子結構的輪轂永磁電機，省略大量傳動部件，讓車輛結構更簡單，可實現(xiàn)多種復雜的驅動方式，便于采用多種新能源車技術。2)采用分數(shù)槽繞組結構，利用其等效分布作用和對齒諧波反電勢的削弱作用，以達到改善電勢波形和提高繞組利用率的效果，同時縮短線圈周長和端部伸出長度，減小電機繞組電阻降低損耗，提高電機的效率和功率密度。3)采用油內冷式的電機冷卻方式，有效降低電機的溫升。4)解決油內冷方式電機內部充油的密封問題。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電動汽車用油內冷式高功率密度輪轂永磁電機結構示意圖；

圖2為本發(fā)明電機的外轉子套結構示意圖；

圖3為本發(fā)明圖1所示的電機的左視圖；

圖4為本發(fā)明圖1所示的電機的右視圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

如附圖所示，本發(fā)明電動汽車用油內冷式高功率密度輪轂永磁電機，它包括軸7，在所述的軸的前、后端分別套有前端蓋、后端蓋1、2，在所述的前端蓋、后端蓋分別通過軸承14與所述的軸7相連接，外轉子套3固定連接在所述的前后端蓋之間，在所述的外轉子套內粘貼有表貼式磁鋼4，前后端蓋之間安裝有與所述的軸7固定連接的定子支架6，在所述的定子支架上裝有采用分數(shù)槽繞組結構的定子5，在所述的前端蓋上開有注油孔9，在所述的前端蓋與軸接觸處的地方采用迷宮式密封8，在所述的前、后端蓋與外轉子套接觸處采用橡膠圈密封11，注油孔與堵塞接觸處采用橡膠圈密封，后端蓋與軸接觸處采用橡膠圈密封13。

在本電機中表貼式磁鋼4貼于轉子外轉子套3表面，電機外轉子套3與電機兩端蓋1、2通過螺釘12固定連接，同軸轉動，外端蓋通過螺釘10與電動汽車輪輞固定連接，以驅動電動汽車行駛。電機的冷卻方式采用油內冷，在電機內部填充冷卻用油，當電機旋轉時，由于離心力的作用，使油均勻的分布在電機內部，將電機的熱量傳導給外殼，從而把熱量散發(fā)出去，提高電機的性能，同時也能防止由于溫升過高造成的永磁體去磁等問題。

本輪轂電機的密封方案為迷宮式密封與橡膠圈密封并用。圖1中，在所述的前、后端蓋與外轉子套接觸處采用橡膠圈密封11、后端蓋與軸接觸處采用橡膠圈密封13。在注油孔9處注如常規(guī)變壓器用油。在注油孔與堵塞接觸處采用橡膠圈密封，在所述的前端蓋與軸接觸處的地方采用迷宮式密封8，利用油摩阻效應和流束收縮效應防止漏油。

本發(fā)明冷卻方式為油內冷。油的密封方案為迷宮式密封與橡膠圈并用。

盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式，上述的具體實施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。