用于冷却电机的方法和系统与流程

本公开涉及一种电机的冷却系统。

背景技术：

1、为了提高车辆驱动单元中电动马达的效率和持续性能，马达已经使用了冷却系统，该冷却系统将加压油引导经过转子组件中的封闭式通道。加压油可以经过转子叠片，然后递送到定子端部绕组。冷却定子端部绕组和转子芯部允许提高马达的性能和效率。

2、然而，发明人已经认识到先前的马达冷却布置的若干问题。例如，由于马达运行期间油上的离心力，经过转子叠片中封闭式通道的油可能经受相对较高的静压。例如，在某些马达中，油在15000转每分钟(rpm)下可达到40巴。这种加压的油可能导致油经过叠片泄漏并进入到空气帽中，可能导致阻力损失增加。此外，加压的油在一些情况下会使叠片的薄结构变形。

技术实现思路

1、在一个示例中，上述问题可以通过一种这样的电机来解决，该电机包括具有转子轴和转子叠片的堆叠的转子组件。转子组件还包括一个或多个喷嘴，喷嘴设计成从转子轴冷却剂通路接收加压冷却剂(例如，油)，并将冷却剂递送到转子叠片的堆叠中的成组开放式冷却剂通道。成组开放式冷却剂通道可包括轴向延伸穿过转子叠片的冷却剂通道。成组开放式冷却剂通道包括出口，这些出口的轮廓设为将冷却剂引导朝向平衡板中的凹槽。平衡板连接到转子叠片的堆叠。通过经由一个或多个喷嘴将冷却剂递送到转子叠片中的开放式冷却剂通道，冷却剂流可以有效地递送到冷却剂通道并与其中的空气混合。此外，通过轴向引导冷却剂经过转子叠片，会增加转子冷却，从而可以更普遍地增加转子的寿命和机器性能。通过使用其中具有冷却剂和空气的开放式冷却剂通道，可以显著降低由作用在冷却剂上的离心力引起的转子叠片中冷却剂的加压。因此，可显著降低(例如，避免)由过压冷却剂引起的冷却剂泄漏和叠片变形的可能性。此外，成组开放式冷却剂通道包括出口，这些出口的轮廓设为将冷却剂引导朝向联接到转子组件的平衡板中的凹槽。冷却剂然后可通过离心力被引导至具有出口的一个或多个冷却剂通道，出口定位在平衡板的外周缘处或附近。冷却剂通道将冷却剂引导朝向端部绕组。通过冷却端部绕组，提高了马达效率，并降低了可能导致定子劣化的超温情况的可能性。此外，通过冷却端部绕组，电机可以在与没有端部绕组冷却的机器相似的体积和质量的情况下实现提高的性能，从而提高机器性能和性能密度。

2、进一步在一个示例中，额外的空气可以经由单独的进气通路引入到成组开放式冷却剂通道中。由于柯恩达效应，空气可能被吸入通路中，然后被递送到喷嘴下游的冷却剂通道(例如，在轴和喷嘴之间)。结果进一步降低了成组冷却剂通道中的冷却剂泵送力。

3、应当理解，提供以上概述是为了以简化的形式介绍在详细描述中进一步描述的概念的选择。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，所要求保护的主题的范围由详细描述之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决以上或在本公开的任何部分中指出的任何缺点的实施方式。

技术特征：

1.一种电机，包括：

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述平衡板包括与所述凹槽流体连通的多个冷却剂导管，所述多个冷却剂导管将所述冷却剂引导朝向所述电机的定子的端部绕组。

3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述凹槽围绕所述平衡板周向地延伸。

4.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述成组开放式冷却剂通道包括从所述一个或多个喷嘴延伸到所述转子叠片的堆叠中的多个轴向冷却剂通道的多个径向通道。

5.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述成组开放式冷却剂通道包括从所述一个或多个喷嘴延伸到经过所述转子叠片的堆叠的多个轴向冷却剂通道的至少一个角向通道。

6.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述一个或多个角向通道的数量小于所述多个轴向冷却剂通道中的轴向冷却剂通道的数量。

7.根据权利要求5所述的电机，其特征在于，所述至少一个角向通道经由定位在所述定子叠片的堆叠的两个部分之间的间隔件形成。

8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述一个或多个空气通路从定位在所述转子叠片的堆叠的一个或多个轴向侧处的一个或多个相应的空气通路进气口轴向地延伸经过所述转子叠片的堆叠。

9.根据权利要求8所述的电机，其特征在于，所述一个或多个空气通路从所述成组开放式冷却剂通道的多个轴向冷却剂通道径向向内定位。

10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述一个或多个喷嘴定位在所述转子轴中。

11.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述冷却剂是油。

12.一种用于操作电机的方法，包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述一个或多个喷嘴的出口处，所述冷却剂与空气混合并且流入到轴向地延伸经过所述转子叠片的堆叠的多个轴向冷却剂通道中。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括基于电机运行状况调节来自所述泵的冷却剂流。

技术总结
本发明涉及冷却电机的方法和系统。在一个实施例中，电机包括转子组件，该转子组件包括转子轴和转子叠片的堆叠。转子组件还包括一个或多个喷嘴，喷嘴设计成从转子轴冷却剂通路接收加压冷却剂并将冷却剂递送至转子叠片的堆叠中的成组开放式冷却剂通道，其中成组开放式冷却剂通道包括出口，出口的轮廓设为将冷却剂引导朝向联接到转子组件的平衡板中的凹槽。

技术研发人员：S·范希,J·德鲁安,T·德弗里斯,C·特鲁德尔,L·米勒,J·S·帕瓦
受保护的技术使用者：德纳汽车系统集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14