[发明专利]一种油内循环冷却电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种油内循环冷却电机。

背景技术

目前对于小型电机的冷却均采用风外冷却方法和内冷却方法，也有采用电机壳体夹层水冷方法。但以上的冷却方法均不能满足高效冷却的要求，对大型电机则有采用导线内孔通冷却液冷却方式，但体积大，工艺复杂，对于要求体积小，重量轻且高效散热的电机以上方法均存在缺陷，如何有效地对电机转子的散热更是目前技术未能解决的一个问题，即使是导线内冷式大电机其转子的散热问题也并未解决有效的转子散热问题。随着科学技术的发展以及人类对环境保护的要求，低碳节能已是当今社会的主流，如何有效地提高电机效率，提高电机的功重比系数，达到高效节能的要求，是目前急需解决的问题。然而如何对电机实现高效散热是有效地提高电机效率节能减排的有效途径。

发明内容

鉴于现有技术不足，本发明的目的在于提供一种油内循环冷却电机。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种油内循环冷却电机，包括冷却油输送变频泵总成、冷却油热交换器、散热风机、封闭式电机和油输送管道，所述的封闭式电机在定子外径和机壳内径之间设置有冷却油通道，设置在转子轴上的转子球的前后两外端面设置有两贯通转子轴的前后端盖板，由前后端盖板外侧两螺母和转子轴紧固下，而和转子球组合成一光滑外表面的圆柱体，电机前后轴承靠转子球内侧部分别设置有油封，电机壳体上设置有冷却油进出口。

进一步的，所述的设置在转子轴上的转子球和设置在转子球前后两端的端盖板由前后端盖板外侧两螺母在和转子轴紧固下，组合而成的一光滑外表面的圆柱体，其转子球端部和前后端盖板之间设置有转子平衡块，转子平衡块是由螺丝或平衡片固定在前后端盖板和转子球相接触的前后端盖板内侧面，在前后端盖板外部设置有螺母紧固螺母，可将盖板坚固在转子球两端面上。

进一步的，所述的封闭式电机在电机前后盖轴承内侧部分别设置有一密封件，用以防止电机内部冷却机油泄漏。

进一步的，所述的冷却油输送变频油泵总成是由CPU控制转速，根据设置在封闭式电机内部定子绕组的热电偶探头的信号值经CPU处理，控制变频油泵总成的泵体工作转速，达到实现改变泵体冷却油流量的输出值目的，以改变封闭式电机的散热效果，实现对封闭式电机的可控散热。

本发明的优点：采用低粘度耐高电压不导电冷却油对封闭式电机内部定转子及绕组进行直接散热冷却，冷却效果好，相对于采用电机外壳夹层油冷式、水冷式以及外壳风冷和内部风冷都具有优良的散热效果。油介质直接冷却比风冷却热焓值高，从比热来看，空气的比热（1.003KJ /kg·℃ ），水的比热（4.2KJ/kg·℃） ，油的比热（2.1KJ/kg·℃）。相比之下水及油的热焓值都比空气高，散热关键在于热传导介质和定转子及绕组之间的温差和通过介质的流量以及介质的热焓，温差高，流量大，介质的热焓高，则散热效果就好，同时在介质流量上是可控的，是由温度探头回馈的信号根据实际使用的要求由CPU控制改变变频油泵的转速达到调整介质流量的办法控制散热效果。但是由于转子工作转动时的冷却油的表面张力会对转子运动过程产生阻力。以22KW永磁电机为例，当转速在2000转/分以下时，液体张力的阻损大于1.3%，这种阻力损失和风冷时的机械损耗相接近，但是若转速高，达到3000转/分时，则损失上升到3.5%，这种阻损是跟转速的平方成正比。因而本技术应用在转速2000转/分以下的大功率低转速电机则效果较好，特别是目前在混合动力汽车上的应用有更好的适用效果，混合动力汽车在高速时采用燃油动力工作，低速时则切换电动驱动。这样，高速时由燃油动力驱动可使动力工作在高效状况，低速时燃油动力则进入低效工况，因而切换电动驱动，此时电驱动则效率又很高，同时又可达到减排的效果。采用介质直接冷却可有效地降低定子的铜损和电机的铁损，对于永磁电机可有效地阻止定子对转子的热辐射，对于异步电机更是解决了转子散热难这一难题，异步电机转子大电流低电压温度高热损耗大，目前还未有有效的解决方法。该发明可实现电机效率高，体积小，重量轻，特别是对于目前纯电动汽车行业的使用有着广泛的运用前景。

附图说明