[发明专利]一种一体化及液体润滑永磁无刷直流电机电动水泵

说明书

技术领域

本发明是关于一种一体化及液体润滑永磁无刷直流电机电动水泵，属无刷直流微电机水泵领域，可用作内燃机水冷却系统电动循环泵，混合动力汽车、电动汽车电动机及其功率驱动器件的水冷却系统(及暖风系统)电动循环泵，或其它电子电器设备、器件的水冷却系统电动循环泵，也可用作机动车暖风系统加压泵或循环泵、太阳能热水系统或其它热能利用(回收)系统循环泵，及用于其它方面。

背景技术

现有与本发明用途类似的电动水泵有以下三类。

一、发动机水冷却系统电动循环泵。

现有发动机水冷却系统多采用同步带等驱动的机械水泵，不能根据发动机负荷和散热需要调节流量和冷却系统的散热量，明显的缺陷是本身消耗功率大、发动机升温慢、控温精度低。近年来，一些汽车零部件制造商开始尝试设计制造电动循环泵(一般称为电动水泵，EWP，Electric Water Pump)，一些汽车制造商(宝马、丰田等)也开始尝试采用电动水泵。基于电动循环泵和电子调速技术的冷却系统，能根据发动机负荷和散热需要调节水泵流量和冷却系统的散热量，不仅水泵本身消耗的功率减小，而且发动机升温快、控温精度高，并能提高发动机燃油效率、降低排放等。

显然，发动机冷却系统电动循环泵应是调速型电动水泵。已公开的这类用途的电动水泵，其输入电功率在80-120W左右，其压头和流量甚至可满足3-5L大排量发动机冷却系统的需要。其结构是这样的，水泵为离心泵结构，其驱动电机为三相永磁同步电机(Three Phase Permanent Magnet SynchronousMotor，可以是(外同步)三相自起动永磁同步电机(Three Phase Self-startingPermanent Magnet Synchronous Motor)，或三相无刷直流电机(Three PhaseBrushless DC Motor或BLDC Motor)两类))，所以是所谓三相永磁同步电机电动水泵。其采用内转子结构，可以采用变频(VF)或脉宽调制(PWM)方式调速；除电机和水泵共用一个轴外，总体结构上(本质上)电机和水泵是互相独立的，其轴上有O型圈(填料)密封或机械密封，从而将叶轮和转子分隔开，叶轮在泵壳内，而转子等全部电机部件在泵壳外。这种总体结构的好处是，电机结构不受水泵结构的限制，特别是，其气隙可以很小，使磁阻很小、磁通密度很高，电机扭矩、功率和效率等性能较高。但这种电机的缺陷也是显然的，由于轴要有密封，所以其总体结构较复杂且不紧凑，O型圈(填料)密封的使用寿命很短，机械密封的使用寿命也较短(实际使用寿命达不到制造商声称的2000小时)；虽然其合理的水泵内部流道设计可提高水泵的效率等，但由于形状复杂，不仅水泵结构件多，而且制造难度也大，制造所需的注射成型模具非常复杂；另外，三相无刷直流电机的驱动电路(驱动电路指无刷直流电机所需的调速、电子换向和功率开关电路，下同)比单相电机的要复杂得多。

二、机动车暖风系统电动循环泵。