[实用新型]一种具有液体驱动旋转喷淋结构的油冷电机

说明书

本实用新型公开的一种具有液体驱动旋转喷淋结构的油冷电机，用于实现对定子端部绕组的旋转喷淋冷却，包括电机机壳、电机机壳前后端盖、定子铁芯、定子绕组、转子、转轴，所述电机机壳上设有进油口和通向电机机壳前后端盖的机壳油道；所述电机机壳前后端盖上分别设有油道，电机机壳前后端盖上的油道均与机壳油道相联通；所述电机机壳前后端盖上均设置有旋转喷淋装置。本实用新型利用液体从喷油环喷嘴喷出产生驱动力，带动喷油环旋转，实现对电机端部绕组的旋转喷淋冷却，既减小了对端部绕组的冲击，又提高了冷却油分布的均匀性，进而提高了电机的均温性和功率密度。

技术领域

本实用新型属于电机冷却降温技术领域，更具体地，涉及一种具有液体驱动旋转喷淋结构的油冷电机。

背景技术

随着新能源汽车驱动电机技术的不断发展，驱动电机越来越向高转矩密度、高功率密度的方向发展，这些都与电机的散热方式紧密相关，高效的散热能力可以提高电机的持续功率和持续扭矩。从电动汽车的直观表现来看，高效的散热能力提高了电机的爬坡能力、加速能力，降低了电机的重量，实现了铁心的轻量化，或者在电机有效质量不增加的情况下增加了额定功率和峰值功率；降低了动力总成的空间体积及重量，有效提高了驱动电机的功率密度，从而降低整车重量，提高整车性能以及效率。

中科院电器研究所的李烨、范涛(Ye L.,TaoF.,Wei S.,等.Experimentalresearch on the oil cooling of the end winding of the motor[Z],2016.)利用了玻璃纤维套分离定转子，对端部绕组进行浸油冷却，降低了电机绕组的温升，但是工艺上难度大，目前电机气隙尺寸较小难以添加分离装置隔离定转子；Tanguy Davin(DavinTanguy,PelléJulien,HarmandSouad,等.Experimental study of oil cooling systems forelectric motors[J].Applied Thermal Engineering,2015.)等人采用机壳固定喷嘴，对电机进行冷却，降低了电机绕组的温升提升了电机性能，但是电机端部绕组温度分布不均匀；Dong Hyun Lim(Lim Dong-Hyun,Kim Sung-Chul.Thermal performance of oil spraycooling system for in-wheel motor in electric vehicles[J].Applied ThermalEngineering,2014,63(2):577-587.)等人通过仿真和实验相结合的方式，研究了转子中空轴甩油冷却，极大的改进了电机的温升，同时电机温度分布均匀，但是中空轴加工成本高，且冷却油喷出速度过快对电机有冲击。

2016年BAESYSTEMS公司ENGBLOM，Daniel公开一种液冷电机实用新型，其依靠动密封设置有可相对定子绕组运动的喷油器，目的是避免定点喷油冷却造成的线圈侵蚀及喷雾冷却后油-空气混合物对油泵性能的不良影响，同时避免腐蚀损坏电机及局部过热。2017年蔚来汽车有限公司张诗香等人公开一种油冷电机实用新型，特点是转子铁芯周向分布若干内含导条的通槽，定子外壳油道中的部分油进入导条冷却转子，部分从朝向定子绕组的喷油孔喷出冷却定子绕组，其缺点是导条内存在风压，冷却油难以进入。

目前市场上油冷电机一是采用固定喷淋冷却，设置固定的喷淋油道和喷淋孔，对电机进行喷淋冷却；二是旋转喷淋冷却，采用中空轴设计，轴上开设出口孔，利用转子的旋转将冷却油甩出绕组或铁芯上。相比于固定喷淋，旋转喷淋冷却油分布更均匀，可以避免产生局部高温点。但是转子喷淋，转子的转速很高，冷却油甩出速度快，对端部绕组的冲击大，容易造成绕组变形和绝缘层脱落导致电机失效，且中空轴加工成本高昂。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供一种具有液体驱动旋转喷淋结构的油冷电机及具有该结构的油冷电机，其通过在电机前后端盖设置旋转喷淋环和动密封装置，利用冷却油从喷淋环喷嘴喷出的反作用力驱动喷淋环旋转，实现对电机端部绕组的旋转喷淋冷却。由于喷淋环的旋转由液体驱动，可以通过控制冷却油的流量和压力从而减小对电机的冲击，实现对电机的全面冷却。