转子组件及具有其的电机的制作方法

未命名 07-13 阅读:96 评论:0


1.本技术属于汽车配件技术领域,涉及电机技术领域,尤其涉及一种转子组件及具有其的电机。


背景技术:

2.近年来,面对机动车尾气对环境的污染,国家对排放的要求日益严苛,尤其在汽车领域对于排放的要求越来越严格。因此,新能源汽车替代传统内燃机车应运而生,而驱动电机作为新能汽车的核心驱动部件,其运行效率和性价比备受关注,其中电机的冷却方式对电机的效率和性价比更是显得尤为重要。
3.在目前新能源驱动系统多合一的趋势下,油冷电机也逐渐成为主流。在现有的油冷技术中大部分都是围绕定子铁芯和端部绕组展开的,但是随着驱动电机的高速化趋势,转子铁芯的温度也成为了关注重点。降低转子铁芯的温度不仅有利于降低磁铁牌号及其用量,进而降低转子结构在高速下运行的强度风险,同时也有助于降低驱动电机的材料成本。
4.相关技术中,一些油冷电机散热结构,其散热路径可分为两路,其中一路为经定子铁芯到定子绕组的散热,另一路径为经转轴到贯穿转子铁芯至定子绕组端部的散热路径,其中由转轴经过转子铁芯的类“一”字形的油路给转子散热;然而,该种结构的缺陷在于,其散热结构简单,但转子散热效果较差,散热效率低。为了改善上述转子油路散热效果差的问题,相关技术中的另一些油冷电机散热结构中的转子油路采用类“u”型的结构,该种结构增加了转子上油路的长度,理论上对转子散热具有一定的好处,但是转子上狭小的油路结构特别是端部的油路导向结构大大的增加了油路的压力损失,对油泵要求较高的同时也降低了散热效果,存在改进空间。


技术实现要素:

5.本技术旨在至少一定程度上解决上述技术问题之一。为此,本技术提出一种转子组件及具有其的电机,可缓解当前转子油路结构散热效果差的问题,能提高散热效率。
6.为了解决上述技术问题,本技术是这样实现的:
7.根据本技术的一个方面,提供一种转子组件,其包括:转子铁芯和转轴,所述转子铁芯套设在所述转轴的外侧;
8.所述转子铁芯包括沿轴向堆叠的多个转子叠片组,每个所述转子叠片组设有沿周向间隔布置的多个磁钢槽组,至少两个所述转子叠片组中的所述磁钢槽组中的磁钢槽的结构不同;
9.所述转子铁芯设有并联布置的第一转子油路和第二转子油路,所述第一转子油路包括多个第一油冷通道,所述第一油冷通道位于相邻两个所述磁钢槽组之间,所述第二转子油路包括多个第二油冷通道,所述第二油冷通道由所述磁钢槽组中的磁钢槽的扩展部连通形成。
10.另外,根据本技术的转子组件,还可以具有如下附加的技术特征:
11.在其中的一些实施方式中,所述扩展部设置在磁钢槽的一侧,所述扩展部为凹槽;
12.多个所述转子叠片组中的所述凹槽的位置不同。
13.在其中的一些实施方式中,所述转子叠片组中的所述的凹槽在所述转子叠片组的径向上错开布置,多个所述转子叠片组装配后,各所述转子叠片组的所述凹槽相连通形成所述第二油冷通道。
14.在其中的一些实施方式中,每个所述磁钢槽组均包括两对磁钢槽,其中一对磁钢槽中的所述磁钢槽设置有所述凹槽;和/或,每个所述磁钢槽组为双v型。
15.在其中的一些实施方式中,所述第一油冷通道的数量为a1,所述转子组件中转子的极数为p,其中a1≥p;和/或,所述第二油冷通道的数量为b1,所述转子组件中转子的极数为p,其中b1≥p。
16.在其中的一些实施方式中,所述第一油冷通道位于相邻两个磁钢槽组之间且靠近所述转轴的位置;所述第一油冷通道的截面呈椭圆形、水滴形、三角形或边数大于三的多边形。
17.在其中的一些实施方式中,所述第二油冷通道设置在一对磁钢槽相对的一侧;所述第二油冷通道中的流体的流动路径呈阶梯型、折线形、v字型或w字型。
18.在其中的一些实施方式中,所述转子铁芯具有在轴向上的第一端和第二端,所述第一油冷通道贯通至所述第一端和第二端,并在所述第一端形成第一进油口,在所述第二端形成第一出油口;所述第二油冷通道贯通至所述第二端和第一端,并在所述第二端形成第二进油口,在所述第一端形成第二出油口;和/或,每个所述转子叠片组由多个相同的叠片堆叠组成,且每个所述转子叠片组均设有在轴向上贯通的第一油孔,多个所述转子叠片组中的所述第一油孔依次连通形成所述第一油冷通道。
19.在其中的一些实施方式中,所述转子组件还包括结构相同的第一端板和第二端板;所述第一端板设有第一进油槽和第二出油槽,所述第二端板设有第一出油槽和第二进油槽,所述第一进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第一进油口连通,所述第二进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第二进油口连通。
20.在其中的一些实施方式中,所述转轴出油孔包括靠近所述第一端板的第一转轴出油孔和靠近所述第二端板的第二转轴出油孔,所述第一进油槽与所述第一转轴出油孔连通,所述第二进油槽与所述第二转轴出油孔连通;和/或,所述第一端板还设有第一端板出油孔,所述第二出油槽分别与所述第二出油口和所述第一端板出油孔连通;所述第二端板还设有第二端板出油孔,所述第一出油槽分别与所述第一出油口和所述第二端板出油孔连通。
21.在其中的一些实施方式中,所述转子组件还包括第一端板和第二端板,该第一端板和第二端板的结构可以不同;所述第一端板设有第一进油槽和第二出油槽,所述第二端板设有第一出油孔和第二进油槽,所述第一进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第一进油口连通,所述第二进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第二进油口连通。
22.在其中的一些实施方式中,所述转轴出油孔包括靠近所述第一端板的第一转轴出油孔和靠近所述第二端板的第二转轴出油孔,所述第一进油槽与所述第一转轴出油孔连通,所述第二进油槽与所述第二转轴出油孔连通;和/或,所述第一端板还设有第一端板出油孔,所述第二出油槽分别与所述第二出油口和所述第一端板出油孔连通;所述第一出油
口和所述第一出油孔连通。
23.在其中的一些实施方式中,所述第一转轴出油孔和所述第二转轴出油孔的数量分别为多个,多个所述第一转轴出油孔和多个所述第二转轴出油孔分别沿所述转轴的周向均匀布置;所述第一转轴出油孔和所述第二转轴出油孔在轴向上错位排布,或者所述第一转轴出油孔和所述第二转轴出油孔投影到同一平面后相差5
°‑
60
°
排列。
24.在其中的一些实施方式中,所述第一端板出油孔靠近所述第一端板的外周边缘设置,所述第一端板出油孔与所述第一端板的端面的夹角为c1,且满足0
°
≤c1≤80
°
;所述第二端板出油孔或第一出油孔靠近所述第二端板的外周边缘设置,所述第二端板出油孔或第一出油孔与所述第二端板的端面的夹角为c2,且满足0
°
≤c2≤80
°

25.根据本技术的另一个方面,提供一种电机,包括转子组件,所述转子组件为前述的转子组件。
26.采用上述技术方案,本技术相较于现有技术至少具有如下有益效果:
27.所提供的转子组件中的转子铁芯设有第一转子油路和第二转子油路,该第一转子油路和第二转子油路并联设置,多通道油路并联的冷却方式可以更好的冷却转子铁芯及设置于转子铁芯的磁体(磁钢)。第一转子油路包括多个第一油冷通道,第一油冷通道位于相邻两磁钢槽组之间,可以对转子铁芯进行冷却,有助于提高转子铁芯的冷却效果。转子铁芯中不同的转子叠片组设有不同的磁钢槽结构,且第二转子油路包括多个第二油冷通道,该第二油冷通道由磁钢槽组中的磁钢槽的扩展部连通形成,不仅可以用于对磁钢进行冷却,降低转子磁钢温升,而且可以使第二油冷通道具有特定的比如非直线型的油路走向,有助于增大油与磁钢的接触面积,提升磁钢的冷却效果。如此,实现了转子铁芯的多个油冷通道的进油,增大了散热面积,实现了均匀散热和提高了散热效率。从而,该转子铁芯的油路散热结构,有助于增大油和转子铁芯及磁体(磁钢)的热交换效率,降低转子组件的温度,提高电机运行时的可靠性以及性价比。
28.本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本技术的实践了解到。
附图说明
29.图1为本技术实施例公开的转子组件的结构示意图;
30.图2为本技术实施例公开的一种转子铁芯的结构示意图;
31.图3为本技术实施例公开的另一种转子铁芯、第一端板结构示意图;
32.图4为本技术实施例公开的另一种转子铁芯、第二端板结构示意图;
33.图5为本技术一些实施例的第一端板和第二端板的结构示意图;图5(a)为第一端板示意图,图5(b)为第二端板示意图;
34.图6为本技术一些实施例的第一油冷通道和第二油冷通道的油液走向示意图;图6(a)为第一油冷通道示意图,图6(b)为第二油冷通道示意图;
35.图7为本技术另一些实施例的第一端板和第二端板的结构示意图;图7(a)为第一端板示意图,图7(b)为第二端板示意图;
36.图8为本技术另一些实施例的第一油冷通道和第二油冷通道的油液走向示意图;图8(a)为第一油冷通道示意图,图8(b)为第二油冷通道示意图;
37.图9为本技术实施例公开的转轴的结构示意图;
38.图10为本技术实施例公开的第一叠片的结构示意图;
39.图11为本技术实施例公开的第二叠片的结构示意图;
40.图12为本技术实施例公开的第三叠片的结构示意图;
41.图13为本技术实施例公开的第四叠片的结构示意图。
42.附图标记说明:
43.100-转子铁芯;
44.101-第一转子油路;110-第一油冷通道;111-第一进油口;112-第一出油口;
45.102-第二转子油路;120-第二油冷通道;121-第二进油口;122-第二出油口;
46.130-转子叠片组;131-第一转子叠片组;132-第二转子叠片组;133-第三转子叠片组;134-第四转子叠片组;1311-第一叠片;1321-第二叠片;1331-第三叠片;1341-第四叠片;
47.140-磁钢槽组;141-磁钢槽;1411-第一磁钢槽;1412-凹槽;
48.200-转轴;210-第一转轴出油孔;220-第二转轴出油孔;
49.300-第一端板;310-第一进油槽;320-第二出油槽;330-第一端板出油孔;
50.400-第二端板;410-第一出油槽;420-第二进油槽;430-第二端板出油孔;440-第一出油孔。
具体实施方式
51.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
52.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施,且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
53.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例进行详细地说明。具体技术方案的描述参见下文。
54.请参阅图1至图13所示,本实施例提供了一种转子组件,该转子组件包括转子、第一端板300和第二端板400,其中转子包括转子铁芯100和转轴200,转子还包括设置于转子铁芯100的永磁体如磁钢(未标记),也即,转子包括转子铁芯100、转轴200和磁钢。转子铁芯100可套设在转轴200的外侧;如转轴200与转子铁芯100配合且贯穿转子铁芯100,示例性的,转子铁芯100具有轴心孔,转轴200穿设于转子铁芯100的轴心孔且贯穿转子铁芯100。
55.转子铁芯100具有转子油路,转轴200可设有转轴出油口,转轴出油口与转子油路相连通,冷却油液可通过转轴出油口进入到转子油路内。该转子油路的冷却油液可分为两路,即转子油路包括第一转子油路101和第二转子油路102,其中第一转子油路101内的冷却
油液可用于给转子铁芯100散热,第二转子油路102内的冷却油液可用于给磁钢散热。第一转子油路101和第二转子油路102并联设置,即通过采用多冷却油路并联的冷却方式,方便对多层油路进行布置,并能很好的冷却多层布置的永磁体和转子铁芯100。
56.第一转子油路101由多个第一油冷通道110组成,第二转子油路102由多个第二油冷通道120组成。可选的,沿着转子铁芯100的周向,多个第一油冷通道110间隔均匀分布,且多个第一油冷通道110并行也即并联设置;多个第二油冷通道120间隔均匀分布,且多个第二油冷通道120并行也即并联设置。如此,通过多个第一油冷通道110和多个第二油冷通道120的设置,可以增加散热面积,进一步提升散热的均匀性。此外,通过上述多个并行的第一油冷通道110的设置,多个并行的第二油冷通道120的设置,并行的第一转子油路101和第二转子油路102的设置,不仅有助于增加散热均匀性和散热效果,还有助于降低对油泵的性能需求,降低成本。
57.转子铁芯100包括沿轴向堆叠的多个转子叠片组130,也即,多个转子叠片组130沿轴向进行堆叠可以组装成转子铁芯100,并且,多个转子叠片组130组装在一起可以形成上述具有第一转子油路101和第二转子油路102的转子铁芯100。每个转子叠片组130可以均由多个转子叠片堆叠形成。每个转子叠片组130均设有多个磁钢槽组140,多个磁钢槽组140可以沿转子铁芯100的周向间隔布置,每个磁钢槽组140可以由若干个磁钢槽141组成;当磁钢槽组140的数量为两个及两个以上时,至少两个转子叠片组130中的磁钢槽组140中的磁钢槽141的结构不同,也即,两个转子叠片组130或者两个以上的转子叠片组130中的多个磁钢槽组140中具有不同的磁钢槽141结构。上述第一油冷通道110位于相邻两个磁钢槽组140之间,可用于对转子铁芯100进行冷却散热;磁钢槽具有扩展部,上述第二油冷通道120由磁钢槽组140中的磁钢槽141的扩展部连通形成,可用于对设于磁钢槽141中的磁钢进行冷却散热。
58.需要说明的是,本技术实施例中,转子组件中布置了多层永磁体即多层磁钢,磁钢的层数大于等于1,如,每个转子叠片组130设置一层磁钢,多个转子叠片组130包括多层磁钢。转子铁芯100中转子油路的数量大于等于2,其中至少有一个转子油路位于相邻两磁钢槽组140之间,也即位于磁钢的极间,如第一转子油路101;且至少有一个转子油路与磁钢槽141相连通,如第二转子油路102。从而,该转子铁芯100的转子油路包括但不限于第一转子油路101和第二转子油路102,而是根据实际需要还可以设在第三转子油路、第四转子油路等。不同的转子油路可以由多个均布的油冷通道组成,不同的转子油路之间可以采用并联方式,这样,通过多个转子油路并联的方式可以更好的冷却多层布置的磁钢和转子铁芯。
59.由此,基于以上设置,采用本技术实施例的转子组件,通过上述结构形式的转子叠片组和转子油路,可以增加散热面积,提升散热的均匀性,对转子铁芯和磁钢均具有较好的散热效果,可以提升散热效率。具体的讲,所提供的转子组件中的第一转子油路101和第二转子油路102并联设置,多通道油路并联的冷却方式可以更好的冷却转子铁芯及设于转子铁芯的磁钢。第一转子油路101包括多个位于相邻两磁钢槽组140之间的第一油冷通道110,也即第一油冷通道110位于磁钢的极间,可以对转子铁芯100进行冷却,有助于提高转子铁芯100的冷却效果。转子铁芯100中不同的转子叠片组130设有不同的磁钢槽141结构,如磁钢槽141的扩展部的设置可以略有不同,且第二转子油路102包括多个由磁钢槽组140中的磁钢槽141的扩展部连通形成的第二油冷通道120,不仅可以用于对设于磁钢槽141中的磁
钢进行冷却,降低转子磁钢温升,而且由于不同的磁钢槽141的设置可以使第二油冷通道120具有非直线型的油路走向,有助于增大油与磁钢的接触面积,提升磁钢的冷却效果。如此,实现了转子铁芯100的多个油冷通道的进油,增大了散热面积,实现了均匀散热和提高了散热效率。从而,该转子铁芯100的油路散热结构,有助于增大油和转子铁芯100及磁钢的热交换效率,降低转子组件的温度,提高电机运行时的可靠性以及性价比。
60.如图1至图8所示,一些实施例中,转子铁芯100具有在轴向上的第一端和第二端,第一油冷通道110贯通至第一端和第二端,并且第一油冷通道110在第一端形成第一进油口111,第一进油口111供油液进入至第一油冷通道110中,在第二端形成第一出油口112,第一出油口112供油液流出第一油冷通道110。第二油冷通道120贯通至第二端和第一端,并且第二油冷通道120在第二端形成第二进油口121,第二进油口121供油液进入至第二油冷通道120中,在第一端形成第二出油口122,第二出油口122供油液流出第二油冷通道120。其中,上述第一端可以为左端或前端,第二端可以为右端或后端。
61.如此设置,可以从转子铁芯100的轴向两端分别向转子铁芯100内输送油液,如第一油冷通道110的冷却油液从转子铁芯100的第一端进入,从第二端流出,通过冷却油液与转子铁芯100进行热交换,为转子铁芯100进行散热;第二油冷通道120的冷却油液从转子铁芯100的第二端进入,从第一端流出,通过冷却油液与磁钢进行热交换,为磁钢进行散热。通过从转子铁芯100的两端分别供油的方式,相较于单侧供油的方式可以实现更均匀散热,提高散热效率和加强散热效果。
62.上述第一油冷通道110的数量为多个,相应地,多个第一油冷通道110形成多个第一进油口111,以及多个第一出油口112,多个第一进油口111与多个第一出油口112一一对应连通;上述第二油冷通道120的数量为多个,相应地,多个第二油冷通道120形成多个第二进油口121,以及多个第二出油口122,多个第二进油口121与多个第二出油口122一一对应连通。
63.需要指出的是,多个第一油冷通道110中,其对应的多个第一进油口111可以均位于转子铁芯100的第一端,多个第一出油口112可以均位于转子铁芯100的第二端;多个第二油冷通道120中,其对应的多个第二进油口121可以均位于转子铁芯100的第二端,多个第二出油口122可以均位于转子铁芯100的第一端。这样,方便布置,有助于增强散热效率和散热效果。
64.此外,在其他实施方式中,进油口和出油口还可以具有不同的分布方式。如,多个第一进油口111中的一部分第一进油口111位于转子铁芯100的第一端,其余部分第一进油口111位于第二端,多个第一出油口112中的一部分位于转子铁芯100的第二端,其余部分第一出油口112位于第一端。多个第二进油口121中的一部分第二进油口121位于转子铁芯100的第二端,其余部分第二进油口121位于第一端,多个第二出油口122中的一部分位于转子铁芯100的第一端,其余部分第二出油口122位于第二端。示例性地,第一油冷通道110的数量为六个,六个第一油冷通道中,三个第一进油口111位于第一端,三个第一进油口111位于第二端,三个第一出油口112位于第二端,三个第一出油口位于第一端。
65.一些实施例中,转子铁芯100包括至少两种不同的转子叠片组130,每个转子叠片组130由多个相同的叠片堆叠组成,也即,每个转子叠片组130可以均由多个叠片沿厚度方向堆叠而成,同一转子叠片组130中的叠片可以设置为相同叠片。其中,转子叠片组130的数
量不限,转子叠片组130中的叠片的数量不限,可以根据实际需求选择设置。该转子铁芯100由至少两种叠片组成,如由至少两种具有不同磁钢槽141设置的叠片组成。
66.上述每个转子叠片组130均设有在轴向上贯通的第一油孔,多个转子叠片组130中的各第一油孔依次连通形成第一油冷通道110,且第一油冷通道110在转子铁芯100的第一端形成第一进油口111,在第二端形成第一出油口112,多个转子叠片组130中磁钢槽组140中的磁钢槽141的扩展部连通形成第二油冷通道120,且第二油冷通道120在转子铁芯100的第二端形成第二进油口121,在第一端形成第二出油口122。
67.示例性地,本实施例中,转子铁芯100由四种叠片组成,该四种叠片中,通过不同的磁钢槽141的设置形成四种叠片,如图10至13所示,四种叠片分别为第一叠片1311、第二叠片1321、第三叠片1331和第四叠片1341。
68.如图2所示,一些实施例中,转子铁芯100包括四组转子叠片组130,即第一转子叠片组131、第二转子叠片组132、第三转子叠片组133和第四转子叠片组134沿轴向依次堆叠设置,该第一转子叠片组131、第二转子叠片组132、第三转子叠片组133和第四转子叠片组134中的叠片均不相同。从而,转子铁芯100经由四种叠片组成,一种叠片组成一组转子叠片组,同时四种叠片叠压后形成四组等长度的转子叠片组130,四组等长度的转子叠片组130交替组合在一起形成完整得到转子铁芯100。
69.如图1或图3或图4所示,另一些实施例中,转子铁芯100包括八组转子叠片组130,即第一转子叠片组131、第二转子叠片组132、第三转子叠片组133、第四转子叠片组134、第四转子叠片组134、第三转子叠片组133、第二转子叠片组132和第一转子叠片组131沿轴向依次堆叠设置,该第一转子叠片组131、第二转子叠片组132、第三转子叠片组133和第四转子叠片组134中的叠片均不相同。从而,转子铁芯100经由四种叠片组成,一种叠片组成一组转子叠片组130,同时四种叠片叠压后形成八组等长度的转子叠片组130,八组等长度的转子叠片组130交替组合在一起形成完整得到转子铁芯100。
70.应理解,在其他实施例中,叠片的种类、转子叠片组130的组数还可以为其他数量,对此不作限定。
71.本实施例中,为了增大第二冷却通道中冷却油液与多层磁钢的接触面积,可以通过改变叠片上磁钢槽141的结构设置实现,如磁钢槽141设有扩展部,不同的叠片上的磁钢槽的扩展部的位置设置可以略有不同。示例性的,一些实施例中,每个磁钢槽组140均包括至少一对磁钢槽,扩展部设置在磁钢槽141的一侧,该扩展部可以为凹槽。进一步,每对磁钢槽均包括呈角度设置的两个磁钢槽141,两个磁钢槽141相对的一侧设置有扩展部即凹槽1412;多个转子叠片组130中的磁钢槽141的凹槽1412的设置位置不同,多个转子叠片组130装配后,各转子叠片组130的凹槽1412相连通以形成第二油冷通道120。
72.本实施例中,每个磁钢槽组140均包括两对磁钢槽,其中一对磁钢槽中的磁钢槽141设置有凹槽1412;每个磁钢槽组140为双v型,也即,两对磁钢槽均为v形槽。上述叠片的磁钢槽141的设计采用特殊的结构设计,如以采用大体双v型的磁路设计,有助于实现电机性能的整体提升。本实施例中,同一叠片中,设置有六个磁钢槽组140,每个磁钢槽组140均为双v型;每个磁钢槽组140的形状可以均相同,布置方式也可以均相同,如将每个磁钢槽组140均设置为双v型或类双v型。
73.每个磁钢槽组140均包括两对磁钢槽,如一对第一磁钢槽1411和一对第二磁钢槽,
其中一对第一磁钢槽1411可以包括两个相对尺寸较大且靠近转轴200的两个磁钢槽,一对第二磁钢槽可以包括两个相对尺寸较小且靠近叠片边缘的两个磁钢槽。上述一对第一磁钢槽1411中的两个磁钢槽141可以均设置有凹槽1412,两个凹槽1412相向设置;而一对第二磁钢槽中的磁钢槽141可以不设置凹槽1412。不同叠片中的磁钢槽141的凹槽1412的设置可以有所不同。
74.可选的,多个转子叠片组130中的磁钢槽141的凹槽1412在转子叠片组130的径向上错开布置。示例性地,如图10至图13所示,本实施例中,转子铁芯100由四种叠片组成,分别为第一叠片1311、第二叠片1321、第三叠片1331和第四叠片1341,并形成了四组转子叠片组130,即第一转子叠片组131、第二转子叠片组132、第三转子叠片组133和第四转子叠片组134。其中,第一叠片1311的一对第一磁钢槽1411的凹槽1412可以设置在磁钢槽的上部,第二叠片1321的一对第一磁钢槽1411的凹槽1412可以设置在磁钢槽的中上部,第三叠片1331的一对第一磁钢槽1411的凹槽1412可以设置在磁钢槽的中部或中下部,第四叠片1341的一对第一磁钢槽1411的凹槽1412可以设置在磁钢槽的下部,如此可以使磁钢槽141的凹槽1412形成了错位布置。不同的叠片的磁钢槽141的凹槽1412可以具有部分错开的部位,也可以具有部分重叠的部位。
75.由此,通过上述不同叠片的设置,尤其是不同叠片中不同磁钢槽141的设置,增大了冷却油液与磁钢的接触面积,避免磁钢温度过高,提升了对磁钢的冷却效果。
76.应理解,转子还包括多个磁钢,每个所述转子叠片组130内安装有磁钢;磁钢槽141可供磁钢安装,多个磁钢可一一设置在各磁钢槽141内。可选的,磁钢可以通过磁钢粘合胶固定在磁钢槽141中。
77.可选的,多个第一油冷通道110沿转子铁芯100的周向均匀间隔排布,多个第一油冷通道110的形状、大小等可以相同。
78.一些实施例中,第一油冷通道110的数量为a1,转子组件中转子的极数为p,其中a1≥p。该转子的极数指的是磁极的对数,例如,本实施例中,转子的极数p为6,磁极的对数(极数)为6对,第一油冷通道110的数量≥6。本实施例中,第一油冷通道110的数量为6个,即在转子铁芯100的周向均匀分布6个第一油冷通道110,与磁钢极数6保持一致,6个第一油冷通道110组成第一转子油路101。此外,在其他实施例中,第一油冷通道110的数量还可以为6个以上,或者根据转子的极数设置不低于转子极数的多个第一油冷通道110。
79.一些实施例中,第一油冷通道110位于相邻两个磁钢槽组140之间且靠近转轴200的位置;第一油冷通道110的截面可以呈椭圆形、水滴形、三角形或边数大于三的多边形,但不仅限于此,例如第一油冷通道110的截面还可以为类圆形、花形等各种规则或不规则的形状。上述边数大于三的多边形例如可以为四边形、五边形、六边形等。该第一油冷通道110的截面形状优选为非圆形,如水滴形或三角形等。
80.根据本实施例,通过至少两种转子叠片组130形成转子铁芯100,并形成了多个位于磁钢极间且靠近转轴200的第一油冷通道110,多个第一油冷通道110的数量a1≥转子的极数p;且,第一油冷通道110的截面形状可以为类圆形、水滴形、三角形等多种形状。由此,通过设置上述多个第一油冷通道110,并使第一油冷通道110的截面形状为水滴形、三角形、类圆形等形状,增大了冷却油液与转子铁芯100的接触面积,提升了对转子铁芯100的冷却效果。
81.可以理解的是,第一油冷通道110两端的第一进油口111和第一出油口112的形状可以为椭圆形、类圆形、水滴形、三角形或边数大于三的多边形等形状。本实施例中,多个第一油冷通道110中,多个第一进油口111和多个第一出油口112均设置为水滴形,第一进油口111和第一出油口112的开口面积相等。当然,在其他实施方式中,多个第一进油口111的形状或大小等也可以略有差别,多个第一出油口112的形状或大小等也可以略有差别;或者第一进油口111和第一出油口112的形状或大小等也可以略有差别。
82.可选的,多个第二油冷通道120沿转子铁芯100的周向均匀间隔排布,多个第二油冷通道120的形状、大小等可以相同。
83.一些实施例中,第二油冷通道120的数量为b1,转子组件中转子的极数为p,其中b1≥p。该转子的极数指的是磁极的对数,例如,本实施例中,转子的极数p为6,磁极的对数(极数)为6对,第二油冷通道120的数量≥6。本实施例中,第二油冷通道120的数量为12个,即在转子铁芯100的周向均匀分布12个第二油冷通道120,与磁钢极数的2倍,12个第二油冷通道120组成第二转子油路102。此外,在其他实施例中,第二油冷通道120的数量还可以为6个或12个以上等,或者根据转子的极数设置不低于转子极数的多个第二油冷通道120。
84.一些实施例中,第二油冷通道120设置在一对磁钢槽如一对第一磁钢槽1411相对的一侧;第二油冷通道120中的流体的流动路径呈阶梯型、折线形、v字型或w字型,但不仅限于此,例如还可以为类“斜一”字型等形状。该第二油冷通道120的形状优选为非一字型或非直通型(非直线型),例如可以为类“斜一”字型、阶梯型、折线形、v字型等。
85.根据本实施例,通过至少两种转子叠片组130形成转子铁芯100,并形成了靠近磁钢槽141侧且与磁钢槽141相连通的多个第二油冷通道120,多个第二油冷通道120的数量b1≥转子的极数p;且,第二油冷通道120中的流体的流动路径为类“斜一”字型、阶梯型、折线形、v字型、w字型等形状。由此,通过设置上述多个第二油冷通道120,并使第二油冷通道120中的流体的流动路径为类“斜一”字型、阶梯型、折线形、v字型等形状,增大了冷却油液与磁钢的接触面积,提升了对磁钢的冷却效果。
86.上述多个第二油冷通道120中,多个第二进油口121的形状或大小等也可以相同也可以略有差别,多个第二出油口122的形状或大小等也可以相同也可以略有差别;或者第二进油口121和第二出油口122的形状或大小等可以相同也可以有所差别。
87.在一些具体的实施方式中,下面列举两种不同的第二油冷通道120形状。如一些情况下,第二油冷通道120呈v字型,另一些情况下,第二油冷通道120呈类“斜一”字型。
88.在第一种具体的实施方式中,如图5和图6所示,在转子铁芯100的第一端设置第一端板300,即第一端板300设置在转子铁芯100的第一端且与转轴200配合;在转子铁芯100的第二端设置第二端板400,即第二端板400设置在转子铁芯100的第二端且转轴200配合。第一端板300和第二端板400结构相同,转轴200为中空结构,即转轴200为空心轴,且端面开设有转轴进油口,如在转轴200的左端面或右端面开设有转轴进油口,转轴200的圆周面上设置有若干转轴出油孔,转轴出油孔可与转子铁芯100的转子油路连通;冷却油液可经由转轴进油口进入转轴200内部,并通过转轴出油孔进入到转子铁芯100的转子油路中。
89.上述第一端板300设有第一进油槽310和第二出油槽320,第二端板400设有第一出油槽410和第二进油槽420,第一进油槽310分别与转轴出油孔和第一进油口111连通,第二进油槽420分别与转轴出油孔和第二进油口121连通。通过第一端板300的第一进油槽310可
以实现转轴出油孔与第一油冷通道110的第一进油口111的连通,也即实现了转轴出油孔与第一转子油路101的连通;通过第二端板400的第二进油槽420可以实现转轴出油孔与第二油冷通道120的连通,也即实现了转轴出油孔与第二转子油路102的连通。
90.上述转轴出油孔包括第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220,第一转轴出油孔210靠近第一端板300也即转子铁芯100的第一端设置,第二转轴出油孔220靠近第二端板400也即转子铁芯100的第二端设置。第一进油槽310分别与第一转轴出油孔210和第一进油口111连通,以此可以实现向第一油冷通道110内供油;第二进油槽420分别与第二转轴出油孔220和第二进油口121连通,以此可以实现向第二油冷通道120内供油。进一步,第一端板300还设有第一端板出油孔330,第二出油槽320分别与第二出油口122和第一端板出油孔330连通,以此可以实现油液从第二油冷通道120流出后经由第二出油槽320和第一端板出油孔330流出;第二端板400还设有第二端板出油孔430,第一出油槽410分别与第一出油口112和第二端板出油孔430连通,以此可以实现油液从第一油冷通道110流出后经由第一出油槽410和第二端板出油孔430流出。
91.从而,关于第一油冷通道110中的油液的走向,如图6(a)所示,冷却系统的冷却油液通过转轴进油口进入转轴200的内部,并通过第一转轴出油孔210、第一端板300的第一进油槽310和第一进油口111进入至第一油冷通道110内,实现向第一油冷通道110内供油;而后冷却油液经由第一出油口112、第二端板400的第一出油槽410和第二端板400的第二端板出油孔430流出,实现第一油冷通道110内的冷却油液的流出。该第一油冷通道110的油液流向从第一端板300至第二端板400,例如可以为从左至右。该第一油冷通道110的截面可以呈类水滴形。
92.关于第二油冷通道120中的油液的走向,如图6(b)所示,冷却系统的冷却油液通过转轴进油口进入转轴200的内部,并通过第二转轴出油孔220、第二端板400的第二进油槽420和第二进油口121进入至第二油冷通道120内,实现向第二油冷通道120内供油;而后冷却油液经由第二出油口122、第一端板300的第二出油槽320和第一端板300的第一端板出油孔330流出,实现第二油冷通道120内的冷却油液的流出。该第二油冷通道120的油液流向从第二端板400至第一端板300,例如可以为右至左。本实施例中,第一油冷通道110中的油液流向与第二油冷通道120中的油液流向方向相反。该第二油冷通道120呈v字型。
93.在第二种具体的实施方式中,如图7和图8所示,在转子铁芯100的第一端设置第一端板300,即第一端板300设置在转子铁芯100的第一端且与转轴200配合;在转子铁芯100的第二端设置第二端板400,即第二端板400设置在转子铁芯100的第二端且转轴200配合,该种实施方式中,第一端板300和第二端板400的结构所有不同。第二端板400采用了比第一端板300更简单的结构,转轴200为中空结构,即转轴200为空心轴,且端面开设有转轴进油口,如在转轴200的左端面或右端面开设有转轴进油口,转轴200的圆周面上设置有若干转轴出油孔,转轴出油孔可与转子铁芯100的转子油路连通;冷却油液可经由转轴进油口进入转轴200内部,并通过转轴出油孔进入到转子铁芯100的转子油路中。
94.上述第一端板300设有第一进油槽310和第二出油槽320,第二端板400设有第一出油孔440和第二进油槽420,第一进油槽310分别与转轴出油孔和第一进油口111连通,第二进油槽420分别与转轴出油孔和第二进油口121连通。通过第一端板300的第一进油槽310可以实现转轴出油孔与第一油冷通道110的第一进油口111的连通,也即实现了转轴出油孔与
第一转子油路101的连通;通过第二端板400的第二进油槽420可以实现转轴出油孔与第二油冷通道120的连通,也即实现了转轴出油孔与第二转子油路102的连通。
95.上述转轴出油孔包括第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220,第一转轴出油孔210靠近第一端板300也即转子铁芯100的第一端设置,第二转轴出油孔220靠近第二端板400也即转子铁芯100的第二端设置。第一进油槽310分别与第一转轴出油孔210和第一进油口111连通,以此可以实现向第一油冷通道110内供油;第二进油槽420分别与第二转轴出油孔220和第二进油口121连通,以此可以实现向第二油冷通道120内供油。进一步,第一端板300还设有第一端板出油孔330,第二出油槽320分别与第二出油口122和第一端板出油孔330连通,油液从第二油冷通道120流出后经由第二出油槽320和第一端板出油孔330流出;第二端板400的第一出油孔440直接与第一出油口112连通;油液从第一油冷通道110流出后经由第一出油槽410流出。
96.该第二种实施方式,相较于上述第一种实施方式,第二端板400的结构设置有所不同,第二油冷通道120的形状有所不同。其第一油冷通道110中的油液的走向可以与第一种实施方式相同,如图8(a)所示,在此不再赘述。关于第二油冷通道120中的油液的走向,如图8(b)所示,冷却系统的冷却油液通过转轴进油口进入转轴200的内部,并通过第二转轴出油孔220、第二进油槽420和第二进油口121进入至第二油冷通道120内,实现向第二油冷通道120内供油;而后冷却油液经由第二出油口122和第一出油孔440流出,实现第二油冷通道120内的冷却油液的流出。该第二油冷通道120呈类“斜一”字型。
97.一些实施例中,第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220的数量分别为多个,多个第一转轴出油孔210和多个第二转轴出油孔220分别沿转轴200的周向均匀布置;第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220在轴向上错位排布,或者第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220投影到同一平面后相差5
°‑
60
°
排列。
98.如图9所示,上述多个第一转轴出油孔210靠近第一端板300也即转子铁芯100的第一端布置,且多个第一转轴出油孔210沿着转轴200的周向均匀布置;上述第二转轴出油孔220靠近第二端板400也即转子铁芯100的第二端布置,且多个第二转轴出油孔220沿着转轴200的周向均匀布置。可选的,本实施例中,第一转轴出油孔210的数量为6个,第二转轴出油孔220的数量为6个。当然,在其他实施方式中,第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220的数量还可以为6个以上或者其他数量,对此不作限定。
99.上述第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220在转轴200的轴向上错开,也即第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220错位排布,换言之,第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220不能相互对齐。
100.可选的,第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220投影到同一平面后相差5
°‑
60
°
排布;进一步,第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220投影到同一平面后相差20
°‑
45
°
排布;示例性地,第一转轴出油孔210和第二转轴出油孔220投影到同一平面后可以相差30
°
排布。由此,便于第一油冷通道110和第二油冷通道120中的冷却油液的流通,可以增强散热面积,提高散热效率和散热的均匀性。
101.如图5或图7所示,一些实施例中,第一端板出油孔330靠近第一端板300的外周边缘设置,第一端板出油孔330与第一端板300的第二出油槽320连通,第一端板出油孔330与第一端板300的端面的夹角为c1,且满足0
°
≤c1≤80
°
;第二端板出油孔430或第一出油孔
440靠近第二端板400的外周边缘设置,第二端板出油孔430与第一出油槽410连通,第二端板出油孔430或第一出油孔440与第二端板400的端面的夹角为c2,且满足0
°
≤c2≤80
°

102.需要指出的是,上述第一端板出油孔330的开口截面可以与第一端板300的端面相平行或呈一定的角度倾斜设置,如当第一端板出油孔330的开口截面与第一端板300的端面相平行时,上述c1即为0
°
;或者第一端板出油孔330的开口截面与第一端板300的端面倾斜设置,该倾斜角度即c1可以大于0
°
并小于等于80
°
。上述第二端板出油孔430或第一出油孔440与第二端板400的端面的夹角c2与c1具有相同或类似的解释说明,在此不再赘述。
103.可选的,第一端板出油孔330与第一端板300的端面的夹角c1为0
°
、30
°
、60
°
、80
°
等,优选为0
°
。从而,更便于第二油冷通道120中冷却油液的流出,结构简单,方便加工。
104.可选的,第二端板出油孔430或第一出油孔440与第二端板400的端面的夹角c2为0
°
、30
°
、60
°
、80
°
等,优选为0
°
。从而,更便于第一油冷通道110中冷却油液的流出,结构简单,方便加工。
105.综上,本技术实施例的转子组件,增大了油液和转子铁芯及磁铁的热交换效率,极大地降低了转子总成的温度,提高了电机运行时的可靠性以及性价比。
106.在一些实施例中,还提供一种电机,该电机包括前述的转子组件。本实施例得到电机通过设置上述具有第一转子油路101和第二转子油路102的转子组件,可以提高电机的散热效率和散热效果,进而提高电机运行时的可靠性。
107.应理解,该电机中的其余部分结构及连接设置等可以参照现有技术,对此不作限定,在此不再赘述。
108.本技术说明书中未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。
109.在本技术中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
110.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述,但是本技术并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本技术的启示下,在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本技术的保护之内。

技术特征:
1.一种转子组件,其特征在于,包括:转子铁芯和转轴,所述转子铁芯套设在所述转轴的外侧;所述转子铁芯包括沿轴向堆叠的多个转子叠片组,每个所述转子叠片组设有沿周向间隔布置的多个磁钢槽组,至少两个所述转子叠片组中的所述磁钢槽组中的磁钢槽的结构不同;所述转子铁芯设有并联布置的第一转子油路和第二转子油路,所述第一转子油路包括多个第一油冷通道,所述第一油冷通道位于相邻两个所述磁钢槽组之间,所述第二转子油路包括多个第二油冷通道,所述第二油冷通道由所述磁钢槽组中的磁钢槽的扩展部连通形成。2.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,所述扩展部设置在磁钢槽的一侧,所述扩展部为凹槽;多个所述转子叠片组中的所述凹槽的位置不同。3.根据权利要求2所述的转子组件,其特征在于,所述转子叠片组中的所述的凹槽在所述转子叠片组的径向上错开布置,多个所述转子叠片组装配后,各所述转子叠片组的所述凹槽相连通形成所述第二油冷通道。4.根据权利要求2所述的转子组件,其特征在于,每个所述磁钢槽组均包括两对磁钢槽,其中一对磁钢槽中的所述磁钢槽设置有所述凹槽;和/或,每个所述磁钢槽组为双v型。5.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,所述第一油冷通道的数量为a1,所述转子组件中转子的极数为p,其中a1≥p;和/或,所述第二油冷通道的数量为b1,所述转子组件中转子的极数为p,其中b1≥p。6.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,所述第一油冷通道位于相邻两个磁钢槽组之间且靠近所述转轴的位置;所述第一油冷通道的截面呈椭圆形、水滴形、三角形或边数大于三的多边形。7.根据权利要求1所述的转子组件,其特征在于,所述第二油冷通道设置在一对磁钢槽相对的一侧;所述第二油冷通道中的流体的流动路径呈阶梯型、折线形、v字型或w字型。8.根据权利要求1至7任一项所述的转子组件,其特征在于,所述转子铁芯具有在轴向上的第一端和第二端,所述第一油冷通道贯通至所述第一端和第二端,并在所述第一端形成第一进油口,在所述第二端形成第一出油口;所述第二油冷通道贯通至所述第二端和第一端,并在所述第二端形成第二进油口,在所述第一端形成第二出油口;和/或,每个所述转子叠片组由多个相同的叠片堆叠组成,且每个所述转子叠片组均设有在轴向上贯通的第一油孔,多个所述转子叠片组中的所述第一油孔依次连通形成所述第一油冷通道。9.根据权利要求8所述的转子组件,其特征在于,所述转子组件还包括结构相同的第一端板和第二端板;所述第一端板设有第一进油槽和第二出油槽,所述第二端板设有第一出油槽和第二进油槽,所述第一进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第一进油口连通,所述第二进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第二进油口连通。
10.根据权利要求9所述的转子组件,其特征在于,所述转轴出油孔包括靠近所述第一端板的第一转轴出油孔和靠近所述第二端板的第二转轴出油孔,所述第一进油槽与所述第一转轴出油孔连通,所述第二进油槽与所述第二转轴出油孔连通;和/或,所述第一端板还设有第一端板出油孔,所述第二出油槽分别与所述第二出油口和所述第一端板出油孔连通;所述第二端板还设有第二端板出油孔,所述第一出油槽分别与所述第一出油口和所述第二端板出油孔连通。11.根据权利要求8所述的转子组件,其特征在于,所述转子组件还包括第一端板和第二端板;所述第一端板设有第一进油槽和第二出油槽,所述第二端板设有第一出油孔和第二进油槽,所述第一进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第一进油口连通,所述第二进油槽分别与转轴的转轴出油孔和所述第二进油口连通。12.根据权利要求11所述的转子组件,其特征在于,所述转轴出油孔包括靠近所述第一端板的第一转轴出油孔和靠近所述第二端板的第二转轴出油孔,所述第一进油槽与所述第一转轴出油孔连通,所述第二进油槽与所述第二转轴出油孔连通;和/或,所述第一端板还设有第一端板出油孔,所述第二出油槽分别与所述第二出油口和所述第一端板出油孔连通;所述第一出油口和所述第一出油孔连通。13.根据权利要求10或12所述的转子组件,其特征在于,所述第一转轴出油孔和所述第二转轴出油孔的数量分别为多个,多个所述第一转轴出油孔和多个所述第二转轴出油孔分别沿所述转轴的周向均匀布置;所述第一转轴出油孔和所述第二转轴出油孔在轴向上错位排布,或者所述第一转轴出油孔和所述第二转轴出油孔投影到同一平面后相差5
°‑
60
°
排列。14.根据权利要求10或12所述的转子组件,其特征在于,所述第一端板出油孔靠近所述第一端板的外周边缘设置,所述第一端板出油孔与所述第一端板的端面的夹角为c1,且满足0
°
≤c1≤80
°
;所述第二端板出油孔或第一出油孔靠近所述第二端板的外周边缘设置,所述第二端板出油孔或第一出油孔与所述第二端板的端面的夹角为c2,且满足0
°
≤c2≤80
°
。15.一种电机,包括转子组件,其特征在于,所述转子组件为如权利要求1至14任一项所述的转子组件。

技术总结
本申请公开了一种转子组件及具有其的电机,涉及电机技术领域。一种转子组件,包括:转子铁芯和转轴,所述转子铁芯套设在转轴的外侧;转子铁芯包括沿轴向堆叠的多个转子叠片组,每个转子叠片组设有沿周向间隔布置的多个磁钢槽组,至少两个转子叠片组中的磁钢槽组中的磁钢槽的结构不同;所述转子铁芯设有并联布置的第一转子油路和第二转子油路,所述第一转子油路包括多个第一油冷通道,所述第一油冷通道位于相邻两个磁钢槽组之间,所述第二转子油路包括多个第二油冷通道,所述第二油冷通道由磁钢槽的扩展部连通形成。一种电机,包括所述的转子组件。本申请可以增大转子铁芯的热交换效率,降低转子组件的温度,提高电机运行时的可靠性以及性价比。可靠性以及性价比。可靠性以及性价比。


技术研发人员:王正祥 王骏宇
受保护的技术使用者:马勒汽车技术(苏州)有限公司
技术研发日:2023.05.26
技术公布日:2023/7/12
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