由传热流体冷却的旋转式电气机器制造技术

本发明专利技术涉及一种旋转式电气机器，其包括：设有主体的定子；至少两个部件的壳体；用于冷却机器(30)的环形腔室，其由外壁(23)和内壁(31)界定，所述外壁属于外壳(2、3)的部件中的一个并由诸如铝的可模制的材料制成，所述内壁(31)属于比外壁(23)薄的钢部件(31)并且被成形为具有用于安装定子主体的区域(33)和各自借助于它们在定子主体的安装区域(33)的任一侧上的布置而具有密封件(36)的两个对接区域(22、24)。

A rotating electric machine cooled by a heat transfer fluid

The invention relates to a rotating electrical machine, which comprises a stator with a body, a shell of at least two parts, a ring chamber for cooling a machine (30), defined by a outer wall (23) and a wall (31), which belongs to one of the parts of the shell (2, 3) and is made of a moldable material, such as aluminum, and the inner wall ( 31) is a steel part (31) that is thinner than the outer wall (23) and is formed as a region (33) for installing the stator main body (33) and two docking areas (22, 24) of the seals (36) on each side of each side of the installation area (33) with their respective stator main body.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由传热流体冷却的旋转式电气机器
本专利技术涉及由传热流体冷却的旋转式电气机器。电气机器可以是电马达，诸如属于混合动力机动车辆的电马达、允许对消费者馈送及对电池充电的发电气机器，或者已知为交流起动机的可逆发电气机器，其至少使得热机特别地在机动车辆在红色交通信号灯时停止之后能够重新启动。电气机器可以属于电动车辆。
技术介绍
如已知的，旋转式电气机器包括：可模制的材料的外壳，诸如铝制外壳；外部定子，其设有支撑定子绕组的主体，诸如呈层压堆叠体的形状的主体；内部转子，其与安装在外壳中的转子轴一体地旋转。外壳至少包括前凸缘和后凸缘。这种中空形式的外壳用于容纳内部转子，例如具有永磁体、爪或凸极的转子。该外壳在其外周边上支撑外部定子的主体，该外部定子特别是通过冷缩配合安装在外壳中。外壳还构造成对中地支撑至少一个轴承装置，诸如是滚柱轴承，用以以可旋转的方式安装转子轴。定子绕组可以具有多相类型，特别是三相类型，穿过定子主体并在定子主体的任一侧上突出，以形成线圈端部。该绕组每相包含至少一个绕组。绕组的端部可以是星形连接(如文献EP0831580的图1所示)，或三角形连接。这些端部可以连接到整流桥，例如在文献WO02/093717中所描述的，或者被连接到逆变器，例如文献EP0831580和FR2745444中所描述的。应该参考这些文献以获得更精确的细节。机器在操作时变热。因此，重要的是对其进行有效冷却，特别是冷却后者的定子以提高其性能。通过这个目标，机器通过内部通风来冷却，为此，前凸缘和后凸缘被穿孔，而转子具有至少一个风扇以使空气在外壳内循环。例如，应该参考上面提到的文献WO02/093717以获得更精确的细节。总是尝试增加电气机器的功率，所以有必要增加对后者的冷却。对于这个意图，已经提出使用传热流体来冷却机器，如冷却机动车辆的热机的液体，所述流体在布置在机器的外壳中的冷却腔室中循环。图1显示了这种解决方案，其是与文献FR2782356的图13的上部相对应的轴向横截面图，应参考该文献以获得更详细的细节。图1示出了外部定子5的柱形主体10通过收缩配合安装在分隔件61的内周边6000上，并且示出反作用板4'在其外周边上具有间隙以便不与定子绕组5的线圈端部8发生干涉。反作用板4'还具有另外的间隙，以便不与包括内部转子6的鼠笼60发生干涉。该保持架60由包括内部转子6的主体支撑。转子6的主体被压接在反作用板4'的延伸部的外周边47上，该反作用板4'的延伸部包括用于容纳离合器的扭振阻尼器20'的一部分的中空部，离合器在此是由皮带叉50控制的隔膜离合器。摩擦件20'包括与车辆的齿轮箱的轴12一体旋转的毂。轴11和12的轴线X-X构成机器的旋转轴线。在这个图1中，定子5和转子6的柱形主体呈层压堆叠体的形状，定子5的主体10包括支撑定子绕组的齿。在定子5的主体10的内周边与转子6的主体的外周边之间存在气隙。也称为水囊的腔室6002在一个实施例中具有柱形形状。由分隔件61支撑的管被设计成在传热流体的入口和出口之间存在分隔件的情况下供给腔室6002(参见文献FR2782356的图14和15)。排泄插塞还被设置在分隔件的底部中。该腔室通过在存在砂的情况下模制而成，所述砂形成在模制后被移除的芯部。对于这一意图，如文献FR2782356的图14所示，分隔件被配备有用于移除砂的装置。这一布置是令人满意的。尽管如此，仍期望降低拒收率并降低成本。在腔室的生产期间，由于砂而会产生孔隙或运动。这些孔隙或运动可能导致在定子主体被组装在分隔件中之后发生泄漏。可以肯定的是，通过注入树脂可以恢复一些分隔件-定子组件，但这会增加成本。此外，可能需要减小腔室的内壁的厚度，其厚度至少为4毫米，并且将定子主体的外径限制到损害到机器性能的程度。此外，在所有情况下，都需要实现可靠和持久的密封而无需重复该过程。
技术实现思路
本专利技术旨在响应这些愿望。根据本专利技术，旋转式电气机器包括：外部定子，其配备有支撑定子绕组的主体；用于冷却机器的环形腔室，其由外壁和内壁界定并用于接收传热流体；和外壳，其包括至少两个部件，用于安放内部转子，其特征在于，冷却腔室的外壁属于以可模制的材料(诸如铝)制成的外壳的部件中的一个；所述腔室的内壁属于比外壁薄的钢部件；钢部件成形为使得其具有用于安装定子主体的区域和两个对接区域，所述两个对接区域各自借助于其在定子主体的安装区域的任一侧上的布置而具有密封件；称为第一对接区域的一个对接区域具有比称为第二对接区域的另一对接区域的外径大的外径；外部可模制的材料的壁在内部在一端上以用以与第一对接区域的密封件协作的第一支撑件延伸，并且在其另一端以内径小于外壁的内径的台阶延伸，所述壁形成与第二对接区域的密封件协作的第二支撑件。借助于本专利技术，对于外壁的相同内径，定子主体的外径可以增加，钢内壁的厚度可以小于4mm，例如大约1至1.5mm。因此可以增加机器的功率。拒收率和成本被降低，因为钢内壁的构造使得可以避免利用砂芯使用模制来生产腔室。关于可能是粗糙的外壁的限制被减少了。此外，钢有效地传导热，并且安装区域的外径可以小于对接区域的外径，使得腔室的体积可以与相对的外壁结合地可调节地确定。此外，腔室的密封是可靠的，因为轴向的钢部件可以通过沿轴向被旋拧到外壁中而组装，第二对接区域的密封件制成为具有较小直径，因为其旨在用以最终与第二支撑件配合，第二对接区域的外径小于外壁的内径的外径。将会理解的是，一方面，可以通过轴向脱模容易地制造外壁和两个支撑件，在另一方面，可以通过调节安装区域的直径和对接区域的直径来产生期望的腔室体积。钢部件可以通过对钢板进行成形来生产，例如根据2006年的标准NFEN10130的厚度等于或小于3mm的薄钢板。因此，可以使用具有高成形性的钢板，例如根据标准NFEN10130的DC04型冷轧钢板。在这钢板上可以切出一个圆，然后通过深拉，该钢板的材料被拉伸以形成管，然后通过增加直径使其端部变形以形成对接区域。齿形辊可用于形成对接区域，并且使用带有冲头和冲模的机器来拉伸金属。作为替代，薄钢管的端部被变形，并最终被成形以例如借助于齿形辊形成对接区域。作为替代，由于内壁是钢，该内壁可以通过冲压钢板且之后通过轧制和焊接操作来制成。钢板可以包括耐腐蚀的涂层。例如，可以使用覆盖有10微米的锌层的钢板，诸如钢板DC04ZE。作为替代，使用不锈钢板。同样，例如以铝制成的外壁可以被处理，使得它是耐腐蚀的。根据本专利技术的一个方面，腔室属于呈罐形状的前凸缘，其具有以大体扁平形状的盖闭合的外周裙部，所述盖构成后凸缘，其中外壁属于前凸缘的裙部，在内部直径渐缩以形成外壁的内周边和支撑件。其它特征单独地或以组合方式采用如下：传热流体是冷却机动车辆的热机的液体；传热流体是油；传热流体是空气；外壳以铝制成；外壳以铸铁制成；外壳包括钢制的至少一个其它部件；外壳包括前凸缘和后凸缘，腔室的外壁腔室属于前凸缘和后凸缘中的一个；腔室的外壁属于插入在外壳的前凸缘和后凸缘之间的、外壳的分隔件；外壳被密封；外壳被封闭；外壳的轴向端部包括用于外壳内的空气循环和机器的混合冷却的开口；支撑件的轴向长度大于它们的关联的对接区域的轴向长度；对接区域每个具有用于接收密封件的凹槽；对接区域的密封件是平坦垫片；对接区域的密封件是O形环；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.旋转式电气机器，所述旋转式电气机器包括：外部定子(5)，所述外部定子设有主体(10)，所述主体(10)支承定子绕组；用于冷却机器(30)的腔室，特别是环状的腔室，所述腔室以外壁(23)和内壁(31)界定用于接收传热流体；和外壳(2、3)，所述外壳包括安放内部转子(6)的至少两个部件，其中：‑所述冷却腔室(30)的外壁(23)属于优选地以可模制的材料制成的所述外壳(2、3)的所述部件中的一个(2)，所述可模制的材料诸如是铝；‑所述腔室(30)的内壁属于比所述外壁(23)薄的部件，特别地以钢(31)制成；‑所述部件(31)成形为具有用于安装所述定子(5)的主体(10)的区域(33)和两个对接区域(32、34)，所述对接区域各自借助于它们在所述定子主体的安装区域(33)任一侧上的布置而具有密封件(36)；‑被称为第一对接区域的所述对接区域(32、34)中的一个(22)的外径大于被称为第二对接区域的另一个对接区域(34)的外径；‑所述外壁(23)特别以可模制的材料制成，并且所述外壁(23)在一端上以用以与所述第一对接区域(32)的密封件(36)协作的第一支撑件(122)在内部延长，且在其另一端上以直径比所述外壁(23)的内径小的台阶(27)在内部延长，前述的壁形成与所述第二对接区域(34)的密封件(36)协作的第二支撑件(124)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 FR 15592481.旋转式电气机器，所述旋转式电气机器包括：外部定子(5)，所述外部定子设有主体(10)，所述主体(10)支承定子绕组；用于冷却机器(30)的腔室，特别是环状的腔室，所述腔室以外壁(23)和内壁(31)界定用于接收传热流体；和外壳(2、3)，所述外壳包括安放内部转子(6)的至少两个部件，其中：-所述冷却腔室(30)的外壁(23)属于优选地以可模制的材料制成的所述外壳(2、3)的所述部件中的一个(2)，所述可模制的材料诸如是铝；-所述腔室(30)的内壁属于比所述外壁(23)薄的部件，特别地以钢(31)制成；-所述部件(31)成形为具有用于安装所述定子(5)的主体(10)的区域(33)和两个对接区域(32、34)，所述对接区域各自借助于它们在所述定子主体的安装区域(33)任一侧上的布置而具有密封件(36)；-被称为第一对接区域的所述对接区域(32、34)中的一个(22)的外径大于被称为第二对接区域的另一个对接区域(34)的外径；-所述外壁(23)特别以可模制的材料制成，并且所述外壁(23)在一端上以用以与所述第一对接区域(32)的密封件(36)协作的第一支撑件(122)在内部延长，且在其另一端上以直径比所述外壁(23)的内径小的台阶(27)在内部延长，前述的壁形成与所述第二对接区域(34)的密封件(36)协作的第二支撑件(124)。2.根据权利要求1所述的机器，其中所述安装区域(33)的外径小于所述对接区域(32、34)的外径。3.根据权利要求1或2所述的机器，其中每个支撑件(122、124)的轴向长度大于它的相对的对接区域(32、34)的轴向长度。4.根据以上权利要求中任一项所述的机器，其中每个对接区域(32、34)具有用以接收密封件的凹槽(138)。5.根据以上权利要求中任一项所述的机器，其中所述安装区域(33)具有在所述外壁(...

【专利技术属性】
技术研发人员：M汉奎兹，H热尔韦，V勒罗伊，M勒杜阿兰，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR