[发明专利]具有内在冷却系统的电动马达

说明书

本公开涉及一种电动马达，其包括：定子(101)，该定子是电动马达中的固定部分，该定子(101)具有在径向方向上安装的多个极；转子(102)，该转子具有多个磁体并且设置成围绕定子(101)自由旋转，定子(101)和转子(102)模制到马达的壳体的环氧层中，使得形成通道(106)，从而允许冷却介质流过电动马达的内部部分。

技术领域

本公开总体上涉及电动马达的领域。具体地，本公开涉及一种用于冷却电动马达(具体地，转子位于外侧的马达)的系统。

背景技术

近年来，在不同应用(诸如电动车、无人机、船、泵等)中使用电动马达的倾向日益增长。存在许多不同类型的电动马达；一些示例是同步马达或异步马达、DC马达或AC马达、有刷马达或无刷马达、内转马达(inrunner motor)或外转马达(outrunner motor)。

一般而言，电动马达是将电能转换成旋转形式的机械能的电机。电动马达通过马达的磁场与由电感式线绕组产生的电磁场之间的相互作用来进行操作。这些磁场之间相互作用的结果是旋转的电磁场，其进而产生例如呈使轴旋转的形式的旋转力(所谓的转矩)。

市场上存在多种类型的马达，但是在本公开中，我们主要聚焦于转子位于外侧的电动无刷DC电动马达(所谓的外转马达)。

外转马达的通常构造包括定子和转子，其中定子具有位于马达中央的绕组或极，转子具有适于围绕定子旋转的永磁体。这种构造的直径通常比其他类型的电动马达的直径更大，并且允许在转子中放置更多的绕组、极或磁体，从而增加旋转磁场。

此外，对于马达而言，较大的直径在转一圈时产生较大的圆周。较大的直径还表示外转马达的力矩臂较大，并且因此转矩较高。对于外转马达而言，在同等速度下较大的力矩臂可以提供较高的转矩。

外转马达的已知问题是来自定子极的热量传递到马达的中央，导致外转马达过热并且限制可能施加到该外转马达的最大功率。此外，过多的热量使磁体弱化并且损坏绕组或极的绝缘，由此极大地限制了可以实施外转马达的应用。

发明内容

本公开的目的是缓解、减轻或消除上文提出的一个或多个现有技术的缺陷和缺点并且至少解决上述问题。

根据第一方面，提供了一种电动马达，其包括：壳体，该壳体具有固定内部部分和可旋转外部部分；定子，该定子安装在壳体的固定内部部分上；转子，该转子附接到壳体的可旋转外部部分上，转子设置成围绕定子自由旋转；该电动马达的特征是可旋转外部部分具有构造成接收冷却介质的至少一个入口和构造成排出冷却介质的至少一个出口；定子和转子各自分别模制在相应的环氧层中；并且在模制的转子和模制的定子之间设置有通道，以在壳体的轴向方向上引导冷却介质并且与至少一个入口和至少一个出口流体连通，从而形成电动马达的内在冷却系统。

环氧层保护定子和转子免受任何泄漏到电路中的液体的影响。这是通过以下方式来实现的：将定子模制在一个环氧层中并且将转子模制在另一环氧层中，由此之后不需要额外的密封。

定子与转子之间的通道或通路允许冷却介质经过，由此可以使转子的面向定子的内部部分温度降低。

将可实现高转矩力的电动马达与根据本公开的内在冷却系统结合使用提供了一种电动马达，这种电动马达不需要齿轮箱并且远比先前版本的电动马达更加高效并且使得能量密度比先前的马达设计高。

此外，不需要额外的密封，这为马达提供了坚固性且减少了标准磨损零件。

此外，通道形成为允许冷却介质流过电动马达并且与至少一个入口和至少一个出口流体连通，其中至少一个入口适于将冷却介质引入到通道，至少一个出口适于在转子旋转期间通过离心力将冷却介质从通道排放出。

此外，至少一个出口可以通过在转子旋转期间产生的离心力来排出冷却介质。