低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電的制造方法
【專利摘要】本發明涉及電機，具體是一種低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機。本發明解決了現有電動車輛牽引電機在低轉速運行時冷卻散熱能力較弱、在高轉速運行時耗能過大的問題。低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機，包括機座、前端蓋、后端蓋、定子裝配、轉子裝配；定子裝配包括定子鐵心；轉子裝配包括轉軸、轉子鐵心；定子鐵心的內圓表面與轉子鐵心的外圓表面之間留有軸向氣隙；轉子鐵心的端面貫通開設有軸向風道；機座的前部內腔安裝有同軸風扇；機座的外圓表面固定安裝有風壓開關；機座的后部外圓表面固定安裝有風筒；風筒的內腔安裝有強迫風機。本發明適用于電動車輛。
【專利說明】低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機
【技術領域】
[0001]本發明涉及電機，具體是一種低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機。
【背景技術】
[0002]電動車輛的核心是動力驅動系統，其動力驅動系統包括控制器和牽引電機。電動車輛在運行方式、運行環境、技術性能等方面的特殊性要求其牽引電機具有輸出功率高、輸出扭矩大、過載能力強、冷卻散熱能力強等特點。當前，應用于電動車輛的牽引電機主要包括自通風電機和自帶電源強迫通風電機。其中，自通風電機能夠通過其內部離心風扇將電機內部熱量直接散發出去，但由于其內部離心風扇的轉速與電機的轉速一致，導致當電機轉速較低時，內部離心風扇轉速同樣較低，其產生的風量與風壓均較小，由此導致自通風電機在低轉速運行時冷卻散熱能力較弱。因此，自通風電機難以很好地滿足電動車輛的應用要求。與自通風電機相比，自帶電源強迫通風電機能夠持續產生恒定的風量與風壓，其轉速不隨電機的轉速變化而變化，因此其在低轉速運行時冷卻散熱能力較強，但由于自帶電源強迫通風電機持續運行需要耗費大量電能，且當電機轉速較高時，電機內部熱量較少，導致自帶電源強迫通風電機在高轉速運行時耗能過大。因此，自帶電源強迫通風電機同樣難以很好地滿足電動車輛的應用要求。基于此，有必要發明一種能夠滿足電動車輛應用要求的全新電機，以解決現有電動車輛牽引電機在低轉速運行時冷卻散熱能力較弱、在高轉速運行時耗能過大的問題。

【發明內容】

[0003]本發明為了解決現有電動車輛牽引電機在低轉速運行時冷卻散熱能力較弱、在高轉速運行時耗能過大的問題，提供了一種低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機。
[0004]本發明是采用如下技術方案實現的:低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機，包括機座、前端蓋、后端蓋、定子裝配、轉子裝配；定子裝配包括定子鐵心；轉子裝配包括轉軸、轉子鐵心；前端蓋固定安裝于機座的前端面；后端蓋固定安裝于機座的后端面；定子鐵心固定安裝于機座的內圓表面；轉子鐵心固定安裝于轉軸的中部；定子鐵心的內圓表面與轉子鐵心的外圓表面之間留有軸向氣隙；轉子鐵心的端面貫通開設有軸向風道；機座的前部內腔安裝有同軸風扇，且同軸風扇固定安裝于轉軸的前部；機座的前部表面貫通開設有徑向出風孔；機座的外圓表面固定安裝有風壓開關，且風壓開關的檢測口與徑向出風孔位置正對；機座的后部表面貫通開設有徑向進風孔；機座的后部外圓表面固定安裝有風筒；風筒的表面貫通開設有出風口，且風筒的出風口與徑向進風孔連通；風筒的前端和后端均設有端壁，且風筒的前端壁貫通開設有軸向安裝通孔；風筒的內腔安裝有強迫風機，且強迫風機的機殼支承固定于軸向安裝通孔內；軸向氣隙的前端、軸向風道的前端均通過機座的前部內腔與徑向出風孔連通；軸向氣隙的后端、軸向風道的后端均通過徑向進風孔與風筒的內腔連通；強迫風機的供電輸入端連接有數控電源；數控電源的信號輸入端連接有電源控制板；風壓開關的信號輸出端與電源控制板的信號輸入端連接。
[0005]工作時，強迫風機由數控電源進行供電。同軸風扇由轉軸帶動進行工作。電源控制板安裝于車輛自動化控制系統內。具體工作過程如下:同軸風扇在轉軸的帶動下進行旋轉，旋轉產生的冷卻風從徑向出風孔排出，風壓開關實時檢測徑向出風孔的風壓。當檢測到的風壓值低于設定值(即電機處于低轉速運行)時，風壓開關不向電源控制板反饋信號，電源控制板將數控電源接通，使得強迫風機啟動。強迫風機向前吹出冷卻風，該冷卻風分為兩路:第一路冷卻風依次流經徑向進風孔、軸向氣隙進入機座的前部內腔，然后經徑向出風孔排出。在流經軸向氣隙的過程中，第一路冷卻風與定子鐵心進行熱交換，由此將定子鐵心產生的熱量帶走，實現對定子鐵心的冷卻。第二路冷卻風依次流經徑向進風孔、軸向風道進入機座的前部內腔，然后經徑向出風孔排出。在流經軸向風道的過程中，第二路冷卻風與轉子鐵心進行熱交換，由此將轉子鐵心產生的熱量帶走，實現對轉子鐵心的冷卻。與此同時，同軸風扇在轉軸的帶動下進行低速旋轉。在同軸風扇的低速旋轉作用下，進入機座前部內腔的兩路冷卻風加速從徑向出風孔排出，由此有效提高了熱交換速度，從而有效增強了冷卻效果。當檢測到的風壓值高于設定值(即電機處于高轉速運行)時，風壓開關向電源控制板反饋信號，電源控制板將數控電源切斷，使得強迫風機關停，強迫風機由此停止吹出冷卻風。與此同時，同軸風扇在轉軸的帶動下進行高速旋轉。高速旋轉產生的冷卻風與定子鐵心和轉子鐵心進行熱交換，實現對定子鐵心和轉子鐵心的冷卻，然后從徑向出風孔排出。基于上述過程，與現有電動車輛牽引電機相比，本發明所述的低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機具有如下優點:其一，與自通風電機相比，本發明所述的低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機通過采用風壓開關檢測冷卻風的風壓值，實現了當電機轉速較低時，強迫風機和同軸風扇同時運行，通過利用強迫風機能夠持續產生恒定的風量與風壓的特點，產生了足夠大的冷卻風量和冷卻風壓，由此有效增強了電機在低轉速運行時的冷卻散熱能力。其二，與自帶電源強迫通風電機相比，本發明所述的低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機通過采用風壓開關檢測冷卻風的風壓值，實現了當電機轉速較高時，只有同軸風扇運行，通過利用同軸風扇轉速與電機的轉速一致的特點，產生了足夠大的冷卻風量和冷卻風壓，由此有效減小了電機在高轉速運行時的耗能。綜上所述，本發明所述的低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機基于全新設計的冷卻結構，有效解決了現有電動車輛牽引電機在低轉速運行時冷卻散熱能力較弱、在高轉速運行時耗能過大的問題，因此其完全能夠電動車輛的應用要求。
[0006]本發明基于全新設計的冷卻結構，有效解決了現有電動車輛牽引電機在低轉速運行時冷卻散熱能力較弱、在高轉速運行時耗能過大的問題，適用于電動車輛。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的結構示意圖。
[0008]圖中:1-機座,2-前端蓋,3-后端蓋,4-定子鐵心,5-轉軸,6-轉子鐵心,7-軸向氣隙，8-軸向風道，9-同軸風扇，10-徑向出風孔，11-風壓開關，12-徑向進風孔，13-風筒，14-軸向安裝通孔，15-強迫風機。【具體實施方式】
[0009]低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機，包括機座1、前端蓋2、后端蓋3、定子裝配、轉子裝配；定子裝配包括定子鐵心4 ;轉子裝配包括轉軸5、轉子鐵心
6;前端蓋2固定安裝于機座I的前端面；后端蓋3固定安裝于機座I的后端面；定子鐵心4固定安裝于機座I的內圓表面；轉子鐵心6固定安裝于轉軸5的中部；定子鐵心4的內圓表面與轉子鐵心6的外圓表面之間留有軸向氣隙7 ;轉子鐵心6的端面貫通開設有軸向風道8 ;機座I的前部內腔安裝有同軸風扇9,且同軸風扇9固定安裝于轉軸5的前部；機座I的前部表面貫通開設有徑向出風孔10 ;機座I的外圓表面固定安裝有風壓開關11，且風壓開關11的檢測口與徑向出風孔10位置正對；機座I的后部表面貫通開設有徑向進風孔12 ；機座I的后部外圓表面固定安裝有風筒13 ;風筒13的表面貫通開設有出風口，且風筒13的出風口與徑向進風孔12連通；風筒13的前端和后端均設有端壁，且風筒13的前端壁貫通開設有軸向安裝通孔14 ;風筒13的內腔安裝有強迫風機15，且強迫風機15的機殼支承固定于軸向安裝通孔14內；軸向氣隙7的前端、軸向風道8的前端均通過機座I的前部內腔與徑向出風孔10連通；軸向氣隙7的后端、軸向風道8的后端均通過徑向進風孔12與風筒13的內腔連通；強迫風機15的供電輸入端連接有數控電源；數控電源的信號輸入端連接有電源控制板；風壓開關11的信號輸出端與電源控制板的信號輸入端連接。
[0010]具體實施時，所述軸向風道8的數目為若干個，且各個軸向風道8沿周向等距排列；所述徑向出風孔10的數目為若干個，且各個徑向出風孔10沿周向等距排列。
【權利要求】
1.一種低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機，包括機座(I )、前端蓋(2)、后端蓋(3)、定子裝配、轉子裝配；定子裝配包括定子鐵心(4);轉子裝配包括轉軸(5)、轉子鐵心(6);前端蓋(2)固定安裝于機座(I)的前端面；后端蓋(3)固定安裝于機座(O的后端面；定子鐵心(4)固定安裝于機座(I)的內圓表面；轉子鐵心(6)固定安裝于轉軸(5)的中部； 其特征在于:定子鐵心(4)的內圓表面與轉子鐵心(6)的外圓表面之間留有軸向氣隙(7);轉子鐵心(6)的端面貫通開設有軸向風道(8);機座(I)的前部內腔安裝有同軸風扇(9)，且同軸風扇(9)固定安裝于轉軸(5)的前部；機座(I)的前部表面貫通開設有徑向出風孔(10);機座(I)的外圓表面固定安裝有風壓開關(11)，且風壓開關(11)的檢測口與徑向出風孔(10)位置正對；機座(I)的后部表面貫通開設有徑向進風孔(12);機座(I)的后部外圓表面固定安裝有風筒(13);風筒(13)的表面貫通開設有出風口，且風筒(13)的出風口與徑向進風孔(12)連通；風筒(13)的前端和后端均設有端壁，且風筒(13)的前端壁貫通開設有軸向安裝通孔(14);風筒(13)的內腔安裝有強迫風機(15)，且強迫風機(15)的機殼支承固定于軸向安裝通孔(14)內；軸向氣隙(7)的前端、軸向風道(8)的前端均通過機座(I)的前部內腔與徑向出風孔(10)連通；軸向氣隙(7)的后端、軸向風道(8)的后端均通過徑向進風孔(12)與風筒(13)的內腔連通；強迫風機(15)的供電輸入端連接有數控電源；數控電源的信號輸入端連接有電源控制板；風壓開關(11)的信號輸出端與電源控制板的信號輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的低轉速高效散熱、高轉速節能的車輛自動化控制系統電機，其特征在于:所述軸向風道(8)的數目為若干個，且各個軸向風道(8)沿周向等距排列；所述徑向出風孔(10 )的數目為若干個，且各個徑向出風孔(10 )沿周向等距排列。
【文檔編號】H02K5/20GK103618412SQ201310622119
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月30日 優先權日:2013年11月30日
【發明者】霍向飛, 李偉宏, 梁培志, 李文科, 雒煥驥, 馬紅軍, 賈兆雄 申請人:永濟新時速電機電器有限責任公司