一种降低开关磁阻电机振动与噪声的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种降低开关磁阻电机振动与噪声的装置。
【背景技术】
[0002]开关磁阻电机最具应用前景的领域是新能源汽车，但是，常规的开关磁阻电动机驱动系统被应用于新能源汽车上时，因其固有的振动与噪声问题而受到严重制约。
[0003]如图1所示，该图为三相6/4极开关磁阻电机的结构原理图。从图1中可以看出，开关磁阻电机的定子铁芯1、转子2均径向设置，开关磁阻电机是依靠磁阻变化来工作的，即依靠磁阻由大到小的变化过程来产生强大的磁场力。为了产生变化的磁阻，只能采用开关电源来供电，开关电源产生的磁拉力是脉动的，进而拖动转子2旋转的电磁转矩也是脉动的。
[0004]该磁阻变化不仅产生切向电磁拉力，也就是拖动转子2旋转的电磁转矩所对应的力，而且还存在径向电磁吸力，试图将定子铁芯1、转子2相互吸引而力图压缩定子铁芯1、转子2间的气隙。当定子齿与转子2槽相对时，这种径向电磁吸力最小；当定子齿、转子2齿相对时，这种径向电磁吸力最大，这也是一种脉动的电磁力波。在这样的力场作用下，转子2是实体圆柱体且具有良好的刚性，基本上不受脉动电磁吸力的影响；而定子是壳体结构，不可避免因受到径向脉动电磁吸力作用发生规则性压缩、扩张的振动，该振动通过机壳向外发射噪声，一旦该振动的频率与定子的固有频率重合，噪声将会十分严重。
[0005]为了减小上述振动和噪声，如图2所示，ZL 201420153401.6研制出了蒸发冷却开关磁阻电机的方案:将其定子结构封装为整体的密封结构，包括定子铁芯1、环绕于定子铁芯I外周的绕组、罩于定子铁芯I外的壳体3，以及与壳体3连接形成密封腔5的连接筒4，定子铁芯I和绕组包围于密封腔5内，密封腔5内封装有对定子铁芯I和绕组的振动产生阻尼作用力的冷却介质6。
[0006]这样，除定子铁芯I磁极内表面以外，将所有其他定子部分密封起来，密封腔5内封装冷却介质6，最后在该密封腔5体的上部安装冷凝器7。工作时，冷却介质6沸腾后成为气态而上升、经冷凝器7冷凝后回到液体状态，这样就可以将定子发出的热量源源不断地传给冷凝器7，再通过冷凝器7中的冷却水，将这些热量全部带走。
[0007]采用上述蒸发冷却开关磁阻电机的方案，浸泡的是整个定子铁芯I及定子绕组，唯独不包括定子铁芯I磁极的内表面，将定子铁芯I磁极的内表面作为密封腔5体面的一部分，这样设计就可以保证开关磁阻电机所要求的定子、转子2磁极之间的狭小气隙。然后在电机机壳底部缓缓注入液态冷却介质6，将封装起来的定子整体充分浸泡，当电机运行时，即使有定子受到径向磁吸力作用及转矩脉动的影响有变形和振动的趋势，但因为四周有密度较大的冷却介质6会及时阻止这种变形与振动的发生，也就是对这径向磁吸力以及变形与振动形成较强的反作用阻尼力，这样就达到了通过浸泡绝缘介质降低振动与噪声的目的，同时也解决了定子的冷却问题，且冷却效果比原来风扇冷却好很多。
[0008]然而，若让密封腔5体内的冷却介质6明显消除振动，应该让该介质处于蒸发沸腾状态。但是，对于电动汽车而言，驱动电机不可能始终处于运行状态，总会处于起动、行驶、制动停止这样的循环过程中，况且，电机刚起动时，定子密封腔5体内的冷却介质6往往已经冷却，不能马上进入蒸发沸腾状态，而恰恰是在开关磁阻电机刚起动时，电磁吸力最大，振动最容易发生。因此，上述蒸发冷却开关磁阻电机的方案虽好，但实施过程中减振降噪的效果却不尽如人意。
[0009]有鉴于此，亟待针对上述技术问题，进一步提供一种降低开关磁阻电机的振动与噪声的装置，以使冷却介质在开关磁阻电机起动后迅速沸腾，进一步起到减振降噪的作用。
【实用新型内容】
[0010]本实用新型的目的为提供一种降低开关磁阻电机的振动与噪声的装置，以使定子密封腔内的冷却介质在开关磁阻电机起动后迅速沸腾，进一步起到减振降噪的作用。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种降低开关磁阻电机振动与噪声的装置，所述开关磁阻电机的定子封装为密封腔结构，所述密封腔密封除所述定子内表面之外的整体定子部分，所述密封腔内封装有冷却介质；所述装置包括与所述密封腔连通或断开的抽气装置，还包括控制所述抽气装置在所述电机启动时与所述密封腔连通、在所述冷却介质沸腾时与所述密封腔断开的控制电路。
[0012]优选地，所述抽气装置包括设于所述密封腔的侧壁的抽气阀，以及连接于所述抽气阀外端的抽气泵；所述抽气阀串联于所述控制电路中，所述抽气阀的阀口随所述控制电路的控制开关闭合而打开、随所述控制开关断开而关闭。
[0013]优选地，所述装置还包括在所述电机起动时对其两相绕组通电、在所述冷却介质沸腾时对其中的一相绕组断电的供电电路。
[0014]优选地，所述供电电路包括分别控制所述电机的第一相绕组、第二相绕组的第一电源电路、第二电源电路；当所述开关磁阻电机起动时，第一电源电路、第二电源电路依次闭合，且所述第二相绕组通电的同时，所述抽气阀的阀口打开；当所述冷却介质沸腾时，所述第二相绕组自动断电的同时，所述抽气阀的阀口自动关闭。
[0015]优选地，所述第一电源电路中串联第一电源、第一电源开关、所述第一相绕组，所述控制电路与所述第二电源电路为同一电路，所述第二电源电路中串联第二电源、第二电源开关、蒸汽感温开关、所述抽气阀、所述第二相绕组。
[0016]根据传热学理论，液体受热、温度升高，达到沸点温度时蒸发沸腾，发生由液态转变为气态的相变，同时产生气泡。具体结合本实用新型所针对的开关磁阻电机，冷却介质的沸点温度与液体压强密不可分，压强越低沸点越低。上述装置正是利用了这一规律，在开关磁阻电机起动时，抽取密封腔内的气体能够迅速降低定子侧密封腔体的压强，进而降低封装于其中的冷却介质的沸点，因此能使冷却介质马上达到降压后的介质沸点温度，使其沸腾产生气泡。当冷却介质开始沸腾起来，不需要再降低压强，停止抽气，使电机节能运行、提高效率。
【附图说明】
[0017]图1为三相6/4极开关磁阻电机的结构原理图；
[0018]图2为ZL 201420153401.6公开的开关磁阻电机的结构示意图；
[0019]图3为本实用新型所提供降低开关磁阻电机振动与噪声的装置的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0020]图4为两相绕组进行通电的结构示意图。
[0021]其中，图1和图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0022]定子铁芯I ;
[0023]转子2 ；
[0024]壳体3 ；
[0025]连接筒4 ；
[0026]密封腔5 ；
[0027]冷却介质6 ；
[0028]冷凝器7 ;
[0029]图3和图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0030]抽气阀101 ；
[0031]第二相绕组102;
[0032]第二电源开关103;
[0033]蒸汽感温开关104 ;
[0034]第二电源105 ；
[0035]第一相绕组106。
【具体实施方式】
[0036]本实用新型的核心为提供一种降低开关磁阻电机的振动与噪声的装置，该装置在电机起动时抽取密封腔内的气体，以降低冷却介质的沸点，进而使定子密封腔内的冷却介质在开关磁阻电机启动后迅速沸腾，进一步改进减振降噪的效果。
[0037]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0038]在一种【具体实施方式】中，本实用新型还提供一种降低开关磁阻电机振动与噪声的装置，开关磁阻电机的定子封装为密封腔结构，密封腔5密封除定子内表面之外的整体定子部分，密封腔5内封装有冷却介质6。该减振降噪的装置包括用于抽取所述密封腔5的气体的抽气装置和控制电路，抽气装置与密封腔5连通或断开，控制电路控制抽气装置在电机启动时与密封腔5连通，并控制抽气装置在冷却介质6沸腾时与密封腔5断开。
[0039]根据传热学理论，液体受热、温度升高，达到沸点温度时蒸发沸腾，发生由液态转变为气态的相变，同时产生气泡。具体结合本实用新型所针对的开关磁阻电机，冷却介质6的沸点温度与液体压强密不可分，压强越低沸点越低。
[0040]正是利用了这一规律，工作过程中，当开关磁阻电机起动时，将抽气装置与密封腔5连通，利用抽气装置抽取密封腔5的气体，能够迅速降低定子侧密封腔5体的压强，进而降低封装于其中的冷却介质6的沸点，因此能使冷却介质6马上达到降压后的介质沸点温度，使