【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电机冷却，更具体地，涉及电机端部绕组喷油环及采用定子浸油冷却的电机。
技术介绍
1、永磁电机凭借其电磁性能优异，效率高等优势广泛应用于电动汽车、舰船推进和航空航天等重量和空间严重受限的领域。随着对电机绕组电流密度和整机功率密度要求的逐步提高，电机结构更加紧凑，随之而来的问题是电机绕组温升更加迅速，散热难度急剧增加。定子端部绕组由于结构带来的固有问题，端部绕组较长，且冷却介质难以与之充分接触，因此其成为了绝大部分电机的局部高温热点所在，为定子端部绕组进行额外的冷却结构设计成为了目前电机热管理不可忽视的问题，简单、高效的新型端部冷却结构也因此引起了国内外学者广泛的关注与研究。
2、由于端部空间较小，目前的定子浸油冷却电机的端部绕组往往采用油完全浸泡或顶部加装喷油环的方式进行冷却。完全浸泡时，冷却油在空腔内的流动缓慢，流固交界面的对流换热较差，端部绕组实际上未能得到充分冷却；仅在顶部喷油时冷却介质只能接触端部绕组外表面，散热情况更恶劣的端部内侧及中心部分绕组很难得到冷却。
3、在授权公告号为cn218549650u的专利文件中，公开了一种喷油环以及油冷电机，为了增强端部绕组的冷却设计了如图1所示的端部喷油环结构，在周向上该喷油环设计了多个均匀分布的喷油孔102，用以将冷却油从外表面导入内表面来冷却其中的端部绕组，同时在每个入油口101之间设计了轴向挡片103，用来妨碍冷却油在外表面中的移动，起到集油、挡油作用，有效地避免冷却油在低温或低流量情况下的挂壁现象，使得冷却油能够尽可能多地从入油口流向喷油
4、在申请公布号为cn115242004a的专利技术专利文件中，公开了一种如图2所示的喷油环结构，包括固定部201，第一筒体204、第二筒体209和环形的板体207；固定部201上设置有固定孔202；第一筒体204和第二筒体209均与板体207相连，板体207、第一筒体204和第二筒体207限定出容纳槽203，第一筒体204形成外侧槽壁，第二筒体209形成内侧槽壁。内侧槽壁上设置有径向的内侧喷油孔208，外侧槽壁上设置有径向的外侧喷油孔205，在容纳槽203的槽底，还设置有轴向喷油孔206。该喷油环结构中，包括多个方向的喷油孔，可以提高对端部绕组的冷却效果，但是，基于该结构设计从喷油孔喷出的油仍然只能接触到端部绕组的表面，因而也只能冷却端部绕组的表面，无法对内部进行冷却。
5、总体而言，现有的端部绕组喷油环结构均无法对散热情况更恶劣的端部绕组中心部分进行有效冷却，限制了定子绕组电流密度和电机功率密度的提升。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和改进需求，本专利技术提供了电机端部绕组喷油环及采用定子浸油冷却的电机，其目的在于，对端部绕组中散热情况更恶劣的中心部分进行冷却，提高端部绕组的冷却效果，从而提升定子绕组电流密度，进而提高电机功率密度。
2、为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种电机端部绕组喷油环，电机采用定子浸油冷却，并且，电机的定子铁心外表面设置有轴向的轭部冷却介质流道；绕组喷油环包括：
3、圆环主体；其外径小于定子铁心的外径；
4、设置于圆环主体一端的内表面且沿圆周均匀分布的喷油齿；喷油齿沿径向延伸，其远离圆环主体的一端为封闭结构；喷油齿为中空结构，其侧面上设置有喷油孔；喷油齿与圆环主体的连接处设置有进油口；
5、装配后，圆环主体中设置有喷油齿的一端与定子铁心的轴向端面相贴合，且喷油齿位于相邻定子槽间；冷却介质经轭部冷却介质流道流至定子铁心的轴向端面后，经进油口流进喷油齿内部，并经喷油孔喷向端部绕组；
6、喷油孔包括引导冷却介质沿周向喷出的周向喷油孔和引导冷却介质沿轴向喷出的轴向喷油孔。
7、进一步地，自进油口至喷油齿的封闭端面，喷油齿的截面逐渐减小。
8、进一步地，喷油齿的截面均为矩形；并且，喷油齿上，除了装配后靠近定子铁心的侧面，其余三个侧面上均设置有喷油孔。
9、进一步地，喷油齿上，装配后靠近定子铁心的一面为开放结构，且与圆环主体的端面平齐。
10、进一步地，各侧面上设置的喷油孔均为多个，且各侧面上的多个喷油孔沿径向分布。
11、进一步地，圆环主体上还设置有沿圆周分布的径向喷油孔。
12、进一步地，圆环主体上设置的径向喷油孔在轴向上错排。
13、进一步地，本专利技术提供的电机端部绕组喷油环，还包括：挡油环；挡油环设置于圆环主体上未设置喷油齿的一端，且挡油环的外径与电机的外壳内径相等。
14、按照本专利技术的另一个方面，提供了一种采用定子浸油冷却的电机，其定子铁心外表面设置有轴向的轭部冷却介质流道，定子铁心的轴向端部设置有本专利技术提供的电机端部绕组喷油环。
15、总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
16、(1)本专利技术提供的电机端部绕组喷油环，充分利用定子绕组下线后自然形成的内部空隙，在定子槽间设置了径向延伸的喷油齿，并且该喷油齿上设置了引导冷却介质沿周向喷出的周向喷油孔和引导冷却介质沿轴向喷出的轴向喷油孔，从而装配后，每个喷油齿与相邻两侧定子槽内的端部绕组距离较近，并通过周向喷油孔和轴向喷油孔引导定子轭部流出的冷却介质对定子端部绕组中心部分进行多个方向的冲击，在不修改电机冷却系统结构的前提下，加快端部空腔内流体流速，提升对流换热强度，实现对端部绕组中心部分的有效冷却，进一步提升定子绕组电流密度，进而显著提高电机功率密度。
17、(2)本专利技术提供的电机端部绕组喷油环，在其优选方案中，喷油齿的截面自进油口至封闭端面逐渐减小，该结构能够最大程度上利用定子槽间的空间，并有利于冷却介质在喷油齿内部的流动，进一步提高冷却效果。在另一些优选的实施例中，喷油齿在装配后靠近定子铁心的一面为开放结构，装配后，该开放的一面与定子铁心端面紧密贴合，形成供冷却介质流动的通道，在最大程度上利用定子槽间的空间的同时，简化喷油环的结构设计。
18、(3)本专利技术提供的电机端部绕组喷油环，在其优选方案中，喷油齿的每一个侧面上均设置有多个沿径向分布的喷油孔，由此能够对不同径向位置处的端部绕组均进行冷却，实现对端部绕组的均匀冷却，进一步提高冷却效果。
19、(4)本专利技术提供的电机端部绕组喷油环，在其优选方案中，圆环主体上还设置有沿圆周分布的径向喷油孔，由此可以引导从定子铁心轭部流出的冷却介质从径向分油孔沿径向喷向绕组，在周向冲击和轴向冲击的基础上，实现对端部绕组的径向冲击，实现对端部绕组的全方位冷却，进一步提高对端部绕组的冷却效果。在其进一步优选的方案中，圆环主体上设置的径向喷油孔在轴向本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电机端部绕组喷油环，所述电机采用定子浸油冷却，并且，所述电机的定子铁心外表面设置有轴向的轭部冷却介质流道；其特征在于，所述绕组喷油环包括：
2.如权利要求1所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，自进油口至所述喷油齿的封闭端面，所述喷油齿的截面逐渐减小。
3.如权利要求2所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，所述喷油齿的截面均为矩形；并且，所述喷油齿上，除了装配后靠近所述定子铁心的侧面，其余三个侧面上均设置有喷油孔。
4.如权利要求3所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，所述喷油齿上，装配后靠近所述定子铁心的一面为开放结构，且与所述圆环主体的端面平齐。
5.如权利要求1～4任一项所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，各侧面上设置的喷油孔均为多个，且各侧面上的多个喷油孔沿径向分布。
6.如权利要求1～4任一项所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，所述圆环主体上还设置有沿圆周分布的径向喷油孔。
7.如权利要求6所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，所述圆环主体上设置的径向喷油孔在轴向上错排。
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9.一种采用定子浸油冷却的电机，其定子铁心外表面设置有轴向的轭部冷却介质流道，其特征在于，所述定子铁心的轴向端部设置有权利要求1～8任一项所述电机端部绕组喷油环。
...【技术特征摘要】
1.一种电机端部绕组喷油环，所述电机采用定子浸油冷却，并且，所述电机的定子铁心外表面设置有轴向的轭部冷却介质流道；其特征在于，所述绕组喷油环包括：
2.如权利要求1所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，自进油口至所述喷油齿的封闭端面，所述喷油齿的截面逐渐减小。
3.如权利要求2所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，所述喷油齿的截面均为矩形；并且，所述喷油齿上，除了装配后靠近所述定子铁心的侧面，其余三个侧面上均设置有喷油孔。
4.如权利要求3所述的电机端部绕组喷油环，其特征在于，所述喷油齿上，装配后靠近所述定子铁心的一面为开放结构，且与所述圆环主体的端面平齐。
5.如权利要求1～4任一项所述的电机端部绕组喷油环，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李大伟，郑梓晨，方海洋，范兴纲，黄礼浩，赵元胜，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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