水道，并设有第六进水口 23和第六出水口 24;非驱动端定子绕组内端部冷却水套10由第二内水套38和第二外水套39组成，第二内水套38加工有蛇形水道，并设有第七进水口 40和第七出水口 41，整个冷却水路依次为:第一进水口 17—驱动端端盖15的回旋水道—第一出水口 18—第六进水口 23—第一内水套21的回旋水道—第六出水口 24—第二进水口 19—驱动端端盖15的直通水道—第二出水口 20—第三进水口 27—内机壳25的回旋水道—第三出水口 28—第四进水口 34—非驱动端端盖33的回旋水道—第四出水口 35—第七进水口 40—第二内水套38的回旋水道—第七出水口 41—第五进水口 36—非驱动端端盖33的直通水道—第五出水口 37。
[0031]如图5所示，为了可靠固定磁钢以及降低漏磁通，所述的转子组件2包括磁钢42和转子铁芯43，磁钢42的外圆周面及底面涂覆磁钢底面胶，磁钢42粘结到转子铁芯43的贴合面上，使用磁钢框架47来定位磁钢42，然后使用磁钢压板46通过紧定螺钉将磁钢42压紧，转子铁芯43与主轴44分别设计有内外花键，通过花键副传递较大扭矩，转子铁芯43通过弧键45焊接到主轴44上，用以限制转子铁芯43的轴向移动，转子组件2的驱动端设有圆柱滚子轴承48，非驱动端设计有深沟球轴承49以及固定该轴承的圆螺母50和止动垫圈51，每个轴承内圈都做绝缘处理，有效防止轴电流对轴承的损伤，轴承采用专用的轴承润滑脂。
[0032]如图6所示，为了精确的检测转子位置信号，在电机非驱动端设有旋转变压器组件6，旋转变压器组件6包括轴盘52，轴盘52通过紧定螺钉固定到主轴44上，轴盘52通过轴盘套56的限位，使用紧定螺栓59，通过旋变转子压板58定位固定旋变转子55，旋变定子54通过旋变定子压板57固定，旋变转子55和旋变定子54外的旋变盖板60通过紧定螺钉固定到旋变定位板53。
[0033]如图7所示，为了便于布线与定子绕组8引出线的固定，机壳组件4上设有出线组件5，出线组件5包括中线接线母排61，定子负相三相绕组连接到中线接线母排61，正相三相绕组连接到每相接线母排62上，支撑横梁65焊接到机壳组件4上，底座64通过紧定螺钉固定到支撑横梁65上，环氧支撑板63通过紧定螺钉固定到底座64上，中线接线母排61和每相接线母排62通过紧定螺钉固定到环氧支撑板63上，填料函67通过螺纹连接到出线盒66上，用以固定外接电缆，出线盒66焊接到机壳组件4上。
[0034]本发明的工作原理为:驱动端定子组件3的定子绕组8接通逆变器输出的三相交流电，产生圆形旋转磁场，转子磁钢42产生的磁场切割定子绕组8，从而定子绕组8产生的圆形旋转磁场带动磁钢42产生的永磁磁场同步旋转，产生电磁转矩，在盘式电机运行过程中产生的热量，一部分通过驱动端定子组件3中的驱动端端盖15以及驱动端绕组内端部冷却水套1中的水道冷却液带走，一部分通过机壳组件4中的内机壳25的水道冷却液带走。
【主权项】
1.一体化冷却散热结构的盘式电机，是一种轴向磁通电机，采用双定子单转子结构，包含机壳组件(4)，其特征在于:转子组件(2)将非驱动端定子组件(I)和驱动端定子组件(3)固定到机壳组件(4)上，转子组件(2)位于非驱动端定子组件(I)与驱动端定子组件(3)的中间，旋转变压器组件(6)固定在非驱动端定子组件(I)上，出线盒组件(5)直接焊接到机壳组件⑷上； 所述的驱动端定子组件(3)包含定子铁芯(7)，定子铁心(7)固定在驱动端端盖(15)上，定子铁心(7)外部的定子绕组(8)为散嵌的集中式绕组，定子铁心(7)与驱动端端盖(15)的贴合面涂覆导热树脂，定子绕组(8)外部设有导热陶瓷片(9)，导热陶瓷片(9)和绕组内端部的水套(1)相接触，绕组内端部的水套(10)固定在机壳组件(4)上，绕组内端部的水套(1)内部连接有驱动端轴承内盖(13)、驱动端轴承外盖(14)，驱动端轴承内盖(13)上设有上唇形密封(11)，驱动端轴承外盖(14)上设有下唇形密封(12)，水道盖板(16)通过紧定螺钉固定到驱动端端盖(15)上，形成封闭水道； 所述的非驱动端定子组件(I)的结构形式与驱动端定子组件(3)的结构形式相同。2.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的驱动端端盖(15)的端面设计成回旋形水道，在其外圆周面上设计有2组进出水口，第一进水口(17)和第一出水口(18)连通，第二进水口(19)和第二出水口(20)连通。3.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:盘式电机整个冷却水路包括驱动端端盖(15)中的回旋水道和直通水道、内机壳(25)中的回旋水道、驱动端绕组内端部第一内水套(21)中的回旋水道、非驱动端绕组内端部第二内水套(38)中的回旋水道以及非驱动端端盖(33)中的回旋水道和直通水道，机壳组件(4)由内机壳(25)和外机壳(26)连接组成，内机壳(25)加工有蛇形水道；内机壳(25)和外机壳(26)设有四个过线孔:第一过线孔(29)、第二过线孔(30)、第三过线孔(31)和第四过线孔(32)，将驱动端的定子绕组(8)以及对应非驱动端的定子绕组的引出线通过四个过线孔引出，同时外机壳(26)上设有第三进水口(27)和第三出水口(28)，非驱动端端盖(33)设有2组进出水口:第四进水口(34)、第四出水口(35)和第五进水口(36)、第五出水口(37);驱动端定子绕组内端部冷却水套(10)由第一内水套(21)和第二外水套(22)组成，第一内水套(21)加工有蛇形水道，并设有第六进水口(23)和第六出水口(24);非驱动端定子绕组内端部冷却水套(10)由第二内水套(39)和第二外水套(40)组成，第二内水套(39)加工有蛇形水道，并设有第七进水口(40)和第七出水口(41)，整个冷却水路依次为:第一进水口(I7)—驱动端端盖(15)的回旋水道—第一出水口(18)—第六进水口(23)4第一内水套(21)的回旋水道—第六出水口(24)—第二进水口(19)4驱动端端盖(15)的直通水道—第二出水口(20)4第三进水口(27)4内机壳(25)的回旋水道—第三出水口(28)4第四进水口(34)—非驱动端端盖(33)的回旋水道—第四出水口( 35)—第七进水口( 40)—第二内水套(38)的回旋水道—第七出水口( 41)—第五进水口( 36)—非驱动端端盖(33)的直通水道—第五出水口( 37)。4.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的转子组件(2)包括磁钢(42)和转子铁芯(43)，磁钢(42)的外圆周面及底面涂覆磁钢底面胶，磁钢(42)粘结到转子铁芯(43)的贴合面上，使用磁钢框架(47)来定位磁钢(42)，然后使用磁钢压板(46)将磁钢(42)压紧，转子铁芯(43)通过花键副连接到主轴(44)上，转子组件(2)的驱动端设有圆柱滚子轴承(48)，非驱动端设计有深沟球轴承(49)以及固定该轴承的圆螺母(50)和止动垫圈(51)。5.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的旋转变压器组件(6)包括轴盘(52)，轴盘(52)通过紧定螺钉固定到主轴(44)上，轴盘(52)通过轴盘套(56)的限位，使用紧定螺栓(59)，通过旋变转子压板(58)定位固定旋变转子(55)，旋变定子(54)通过旋变定子压板(57)固定，旋变转子(55)和旋变定子(54)外的旋变盖板(60)通过紧定螺钉固定到旋变定位板(53)。6.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的机壳组件(4)上设有出线组件(5)，出线组件(5)包括中线接线母排(61)，定子负相三相绕组连接到中线接线母排(61)，正相三相绕组连接到每相接线母排(62)上，支撑横梁(65)焊接到机壳组件(4)上，底座(64)通过紧定螺钉固定到支撑横梁(65)上，环氧支撑板(63)通过紧定螺钉固定到底座(64)上，中线接线母排(61)和每相接线母排(62)通过紧定螺钉固定到环氧支撑板(63)上，填料函(67)通过螺纹固定到出线盒(66)上，用以固定外接电缆，出线盒(66)焊接到机壳组件(4)上。7.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的转子磁钢(42)采用耐温等级更高的N38EH，最高工作温度达到200 °C。8.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的旋转变压器(6)采用磁阻式，用来精确的检测、采集转子位置信号。9.根据权利要求1所述的一体化冷却散热结构的盘式电机，其特征在于:所述的定子绕组(8)使用散嵌集中式绕组，缩短端部长度，绕组进行真空压力浸漆。
【专利摘要】一体化冷却散热结构的盘式电机，是一种轴向磁通电机，采用双定子单转子结构，包含机壳组件，转子组件将非驱动端定子组件和驱动端定子组件固定到机壳组件上，转子组件位于非驱动端定子组件与驱动端定子组件的中间，旋转变压器组件固定在非驱动端定子组件上，出线盒组件直接焊接到机壳组件上，采用了超薄的硅钢片制作铁芯来降低铁耗、磁钢采用环氧镀层来阻断涡流以降低涡流损耗、定子绕组采用细的漆包线来降低高频涡流铜耗等措施，盘式电机的两侧端盖水道、内水套、机壳水道进行组合一体化设计，提高电机系统的对流换热能力，本发明具有过载能力强、结构紧凑、功率因数高，功率密度大、调速范围宽等优点，适合作为纯电动、混合动力汽车的动力。
【IPC分类】H02K16/04, H02K5/20, H02K5/22, H02K1/12, H02K3/24, H02K1/27
【公开号】CN105576919
【申请号】CN201610020579
【发明人】陈起旭, 邹忠月, 徐俊, 周阳, 张维熙
【申请人】徐俊, 邹忠月, 陈起旭
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月13日