[發明專利]具有內部冷卻機制的電機機械裝置

在審

• 申請號: 201910702857.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN112311152A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 許斯捷;張育華;鄭為允
• 申請（專利權）人: 華擎機械工業股份有限公司
• 主分類號: H02K9/193
• 分類號: H02K9/193;H02K1/32;H02K3/24
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙;張燕華

本發明公開了一種具有內部冷卻機制的電機機械裝置，該裝置包含沿軸向方向設置的中心軸、套設于中心軸的轉子以及環繞轉子設置的定子。中心軸內部具有沿著軸向方向延伸的容油通道，且中心軸的一端開設注油口，連通容油通道。通過中心軸的環狀溝槽以及出油孔、轉子的徑向通道以及軸向通道，冷卻油可由注油口被送至位于轉子于軸向方向上的兩端面的灑油口，達到冷卻轉子上永磁元件的目的。定子的線圈是突出于定子的兩端面，且轉子的灑油口是沿著垂直于軸向方向的方向，對應于線圈突出于定子的兩端面的部分，因此可直接將冷卻油灑向線圈，以直接對線圈冷卻。

技術領域

本發明涉及電機機械裝置的冷卻，特別涉及一種具有內部冷卻機制的電機機械裝置。

背景技術

電機機械裝置，不論是電動馬達或是發電機，都需要運用繞線線圈，以承載電流。使用永磁磁鐵的電機機械裝置，通常是將永磁磁鐵配置于轉子，而線圈配置于定子，并且定子是環繞轉子設置。

電動馬達驅動時必須對線圈送入電流，而發電機發電過程則是線圈感應磁場變化產生電流。此時，電流將使得線圈發熱，而迅速提升線圈溫度。線圈溫度提升后，將會使得電阻也會跟著提升，而逐漸降低電機機械裝置的運作效率。

轉子本身也會發生鐵損，因導磁體受到變動磁場的影響，在鐵芯中損耗的部份能量，損耗的能量會以熱的方式散失，使得轉子上的永磁磁鐵溫度提升。永磁磁鐵溫度提升之后，磁力將出現暫時性衰減。若溫度持續提升，永磁磁鐵將出現退磁現象，使得磁力出現永久性衰減，甚至完全失去磁性。

因此，電機機械裝置必須有良好的冷卻方案，以確保運作效率，同時避免永磁磁鐵受到破壞，進而影響整體電機性能。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提出一種具有內部冷卻機制的電機機械裝置，內部配置有冷卻機構，可使冷卻油直接而有效地冷卻線圈以及永磁元件。

本發明提出一種具有內部冷卻機制的電機機械裝置，包含一中心軸、一轉子以及一定子。

中心軸沿一軸向方向設置；中心軸內部具有沿著軸向方向延伸的一容油通道，且中心軸的一端開設一注油口，連通容油通道；中心軸還具有一環狀溝槽以及至少一出油孔，環狀溝槽環繞中心軸的一外周面設置，且出油孔連通環狀溝槽以及容油通道。

轉子至少包含一徑向通道、一軸向通道、一灑油口以及一導流結構，轉子可轉動地套于中心軸；徑向通道的一端對應于環狀溝槽，以通過環狀溝槽以及出油孔連通于容油通道；軸向通道連接于徑向通道，而至少在轉子于軸向方向的一端面形成灑油口；導流結構遮擋于灑油口，而形成連通灑油口且垂直于軸向方向的一折流油道。

定子至少有一定子高導磁結構以及多個線圈；定子高導磁結構環繞轉子，線圈固定于定子高導磁結構；其中，線圈是突出于定子高導磁結構的至少一端面，且轉子的灑油口是沿著垂直于軸向方向的方向，對應于線圈突出于定子高導磁結構的端面的部分，且折流油道是指向線圈突出于定子高導磁結構的端面的部分。

在本發明至少一實施例中，轉子至少具有一轉子襯套、一轉子高導磁結構以及多個永磁元件；轉子襯套可轉動地套于中心軸，且徑向通道連接轉子襯套的內側與外側；轉子高導磁結構設置于轉子襯套的外側，且軸向通道位于轉子襯套與轉子高導磁結構之間；永磁元件間隔地設置于轉子高導磁結構中。

在本發明至少一實施例中，導流結構是一轉子壓板，固定于轉子高導磁結構的端面，且折流油道形成于轉子壓板朝向轉子高導磁結構的一側面。

在本發明至少一實施例中，轉子壓板朝向轉子高導磁結構一面設有至少一淺溝，淺溝連通轉子壓板的邊緣，且淺溝覆蓋于灑油口而形成折流油道。

在本發明至少一實施例中，轉子壓板為一環狀結構，且轉子襯套于軸向方向上突出于轉子高導磁結構的端面；轉子壓板內側邊緣設置有至少一第一卡扣結構，轉子襯套突出于轉子高導磁結構的端面的部份設置有至少一第二卡扣結構，第一卡扣結構以及第二卡扣結構互相卡扣。