[发明专利]一种直接喷淋式电机冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机冷却系统，具体是以直接向电机定（转）子喷淋冷却介质方式工作的电机冷却系统。

背景技术

随着化石能源日渐紧张和环境问题日益严重，电动汽车越来越受到人们的重视。为满足电动汽车的驱动要求，驱动电机需具备较高的功率密度，而这又将使电机的发热更严重，因此一种高效的电机绕组冷却方案成为电动汽车驱动电机发展的迫切需要。

目前电机绕组的冷却方式主要是风冷和循环水冷。风冷的冷却效果随风扇的转速升高而增大，但风扇转速越高时阻力越大，将降低电机的整体效率且容易产生振动噪声问题，故只在较小型的电机上采用。循环水冷的冷却效果比风冷好，但其冷却水道往往需要特别设计，致使结构复杂，加工困难，制造维护成本高；冷却水泄漏到电机内部会稀释电机轴承的润滑脂，降低轴承寿命，且对于具有内定子外转子结构的电机而言，其电枢绕组难以冷却。

申请号为01139907.4的中国发明专利提出的电机冷却装置由两端形成各方向突起的转子和转子回转时产生流动气流的多个相同叶片组成。它利用转子旋转产生的气流对电机绕组进行冷却，本质上属于风冷，虽然省去了风扇，使结构更紧凑，但仍然难以避免上述风冷系统的缺点，而且其转子和叶片结构复杂，增加制造难度。

申请号为200580031556.6的中国发明专利采用在电机外壳或定子上布置热管的方式对电机绕组进行冷却。由于热管的导热性能良好，这种方案可获得较好的冷却效果。但是热管价格昂贵，且难以对转子绕组实施冷却，因为需要在机壳或定子上挖孔道，机壳的刚性将会降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有的电机绕组冷却系统的不足，提供一种冷却效果好，不受电机类型限制的直接喷淋式电机冷却系统。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种直接喷淋式电机冷却系统，包括散热器、油泵、细滤器、干燥器、喷嘴、油底壳和粗滤器；喷嘴为多个，所述散热器、油泵、细滤器和干燥器通过管道依次连接，干燥器通过管道与多个喷嘴连接；多个喷嘴设置在电机壳体上，至少一个喷嘴与电机内侧的内转子或者定子连通，另外至少一个喷嘴直接对着电机外侧的定子或转子壳体；电机壳体底部内端设有油底壳，油底壳与粗滤器连接，粗滤器与散热器连接。

优选地，所述直接喷淋式电机冷却系统应用的电机为对转双转子电机，所述对转双转子电机包括电机壳体、外转子绕组和内转子；外转子绕组通过外转子壳体设置在电机转轴上，外转子壳体与电机转轴分别通过第一滑动轴承和第二滑动轴承连接；在外转子壳体的两端沿圆周方向各开道环槽，喷嘴为四个，其中第一喷嘴和第四喷嘴对着环槽，从第一喷嘴和第四喷嘴喷出的冷却油通过这些环槽直达绕组和内转子；第二喷嘴和第三喷嘴对着外转子壳体没有开设环槽之处。

所述直接喷淋式电机冷却系统应用的电机为具有外定子内转子结构的电机，所述具有外定子内转子结构的电机定子在外，电机壳体分成内壳体和外壳体两部分，外壳体与电机转轴分别通过第一滑动轴承和第二滑动轴承连接；内外壳体间形成一环形空腔，定子固定在内壳体上；转子固定在电机转轴上；喷嘴为4个，其中第二喷嘴和第三喷嘴从外壳体插入，对着环形空腔内定子铁芯；第一喷嘴和第四喷嘴则穿过内外壳体，对着定子绕组和转子。

所述直接喷淋式电机冷却系统应用的电机为具有外转子内定子结构的电机，所述具有外转子内定子结构的电机的定子在内，转子在外；电机壳体只有一层，喷嘴为四个，第一喷嘴、第二喷嘴、第三喷嘴和第四喷嘴都设置在电机壳体上；外转子壳体的两端沿圆周方向各开6道环槽，第一喷嘴和第四喷嘴对着环槽，从第一喷嘴和第四喷嘴喷出的冷却油通过这些环槽直达定子绕组上，第二喷嘴和第三喷嘴对着外转子壳体没有开设环槽之处。

所述直接喷淋式电机冷却系统用于具有外定子内转子或外转子内定子结构的直流电机、交流异步电机、交流同步电机和永磁电机。

所述冷却油优选为绝缘机油。

相对于现有技术技术，本发明具有如下优点：

1）本发明冷却油直接喷淋在定（转）子绕组或铁芯上，与发热体直接接触，可以最大限度地吸收电机的热量，获得最佳的冷却效果。

2）本发明电机底部积存一定量的冷却油，对电机定（转）子实现浸油（飞溅）冷却，增强系统的整体冷却效果。由于冷却油能喷淋到转子绕组上，因此能有效解决传统水冷系统难以冷却转子绕组的问题。