[发明专利]一种带内置轴流风机的油冷轴向磁通电机

权利要求书

1.一种带内置轴流风机的油冷轴向磁通电机，其特征在于：采用单定子/双转子架构，为了降低定子端部绕组长度和磁钢涡流损耗，绕组采用分数槽集中绕组，转子磁钢径向分段设计；冷却方案包含转子冷却和定子冷却，其中转子部分采用内置轴流风扇散热方案，定子部分采用封闭浸油循环冷却方案；电机包括定子、非驱动端转子、驱动端转子、出线盒、旋转变压器；

轴流风机位于两个转子之间，固定在轴上；风路从机壳的一侧的外圆周通风孔进入，经非驱动端转子磁钢和定子铁芯与之间的气隙空气、轴流风机、驱动端转子磁钢与定子铁芯之间的气隙空气，从机壳另一侧的外圆周通风孔流出；定子采用封闭浸油循环冷却方案，定子轮毂的每一个筋板设计有通油槽，定子铁芯的两个端面设计有挡板，油路在定子内部沿圆周方向单支路“Z”型折返轨迹流动；

磁路贯穿非驱动端转子、定子和驱动端转子，两个转子相同位置的磁钢磁性按N-S-N-S充磁配置；

所述的定子，包括定子铁芯，定子铁心由高磁导率、低损耗的硅钢片径向叠压而成；为了降低铁芯损耗，定子铁芯叠压工艺在内外圆周面使用压板和铆钉固定；定子铁心上套有定子绕组，采用分数槽集中绕组设计；定子铁芯与定子绕组产生的热量通过设计的单支路“Z”型油路，将热量对流传递出去；定子与转子的相对运动，通过一对分布在转子两侧的轴承实现，轴承可以选型为角接触轴承或者深沟球轴承；

所述的出线盒通过螺钉固定到机壳上；出线盒包含有三个接线铜柱，三个接线铜柱插入到环氧基板的安装孔中，每个接线铜柱套有橡胶垫，橡胶垫的上面通过环氧盖板、螺钉、接线鼻子和薄螺母压紧接线铜柱；接线铜柱底部通过接线鼻子和薄螺母压紧固定；引出线与三个接线鼻子连接，然后通过三个填料函固定；环氧基板通过螺钉固定到出线盒壳体上；

所述的一种带内置轴流风机的油冷轴向磁通电机的磁路贯穿定子(1)、驱动端转子(2b)和非驱动端转子(2a)，风路采用内置轴流风扇散热方案，其内置的轴流风机(46)主要实现的风路，是从机壳(27)的非驱动端侧的第一通风孔(27a)进风，流过非驱动端转子(2a)的两个侧端面的气隙空气层，进入轴流风机(46)的入风口，然后从轴流风机(46)的出风口出风，进入驱动端转子(2b)的两个侧端面的气隙空气层，最后从机壳(27)的驱动端侧的第二通风孔(27b)出风；

所述的一种带内置轴流风机的油冷轴向磁通电机采用单定子/双转子架构，定子(1)位于非驱动端转子(2a)、驱动端转子(2b)的中间，通过第二螺钉(11)、第四螺钉(13)，将非驱动端盖(8)、驱动端端盖(7)、定子(1)中的机壳(27)三者固定；

驱动端轴承外盖(5)通过第一螺钉(10)，固定到驱动端端盖(7)上，出线盒(4)通过第三螺钉(12)固定到机壳(27)上，旋转变压器(3)的定子通过第五螺钉(14)固定到非驱动端端盖(8)上，旋转变压器(3)的转子通过螺钉固定到电机主轴(47)上，实现精确的转子位置信号检测；

所述的定子(1)的油路沿圆周方向，呈“Z”型走向，在定子轮毂(19)的筋板(19a)的中间位置设计矩形槽(19b)，形成了油路的径向通道；在定子轮毂(19)的基座(19d)每相隔一个筋板(19a)设计有一个圆弧凹槽(19c)，形成了油路在内圆周的拐弯通道；定子绕组(15)和机壳(27)形成了油路在外圆周的拐弯通道，每隔一个线圈，设置一个挡板(41)，最终形成“Z”型往复回路；

所述的定子(1)，包括定子铁芯(16)，定子铁心(16)由高磁导率、低损耗的硅钢片径向叠压而成，定子铁芯(16)内外圆周面设计有扇形压板(17)、扇形压板(18)，通过铆钉(31)将定子铁芯(16)、扇形压板(17)、扇形压板(18)沿径向方向紧固，定子铁心(16)上缠绕有定子绕组(15)，采用集中式绕组设计，将缠有定子绕组(15)的定子铁芯(16)放置在定子轮毂(19)的相邻筋板(19a)之间，最后固定到机壳(27)上，机壳(27)的圆周面上设计有第一通风孔(27a)、第二通风孔(27b)和出线孔(27i)，因定子铁芯(16)和定子绕组(15)固定到定子轮毂(19)上，定子(1)内圈的两侧使用第九螺钉(35)、第十二螺钉(38)将第二环形挡圈(22)、第四环形挡圈(29)压紧扇形压板(18)的两个端面，固定到定子轮毂(19)的毂圈(19d)上，定子(1)外圈的两侧使用第八螺钉(34)、第十一螺钉(37)将第一环形挡圈(21)、第三环形挡圈(28)压紧扇形压板(17)的两个端面，固定到定子轮毂(19)的筋板(19a)上，定子轮毂(19)的筋板(19a)通过第十一螺钉(37)固定到机壳(27)的凸台(27f)上，定子轮毂(19)的筋板(19a)的圆周方向的限位通过机壳(27)的梯形凹台(27g)固定，定子轮毂(19)的筋板(19a)的轴向方向的限位通过第一环形挡圈(21)、第三环形挡圈(28)和机壳(27)的梯形凹台(27g)和梯形凹台(27h)实现；

所述的转子(2)包含非驱动转子(2a)、驱动端转子(2b)和轴流风扇(46)，其中非驱动端转子包含非驱动端转子背铁(50)、非驱动端磁钢(49)和非驱动端压条(48)，使用螺钉和非驱动端压条(48)固定非驱动端磁钢(49)到非驱动端转子背铁(50)上；驱动端转子包含驱动端转子背铁(42)、驱动端磁钢(43)和驱动端压条(44)，使用螺钉和驱动端压条(44)固定驱动端磁钢(43)到驱动端转子背铁(42)上，轴用挡圈(45)用于驱动端转子背铁(42)的轴向限位，轴流风机(46)与主轴(47)通过花键副(46a)、(47a)连接传递扭矩，为了降低其涡流损耗，非驱动端磁钢(49)、驱动端磁钢(43)采用径向分段设计，定子(1)与非驱动端转子(2a)和驱动端转子(2b)的相对运动，通过一对轴承即第一轴承(6)、第二轴承(9)实现，轴承(6)、轴承(9)可以选型为角接触轴承或者深沟球轴承，各自位于非驱动转子(2a)、驱动端转子(2b)的外侧；

所述的出线盒(4)包含有三个接线铜柱(52)，三个接线铜柱(52)插入到环氧基板(55)的安装孔中，每个接线铜柱(52)套有圆环形橡胶垫(57)，橡胶垫(57)的上面通过环氧盖板(56)、第十六螺钉(62)、第一接线鼻子(54)和第一薄螺母(53)压紧接线铜柱(52)，接线铜柱(52)底部通过第二接线鼻子(59)和第二薄螺母(58)压紧固定，引出线与三个第一接线鼻子(54)连接，然后通过三个填料函(60)固定，环氧基板(55)通过第十五螺钉(61)固定到出线盒壳体(51)上。