具有冷却装置的电机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电机10，其包括具有定子支架14和固定在该处的定子叠片组16的定子12，定子叠片组载有具有沿轴向超过定子叠片组16伸出的绕组头部20的定子绕组18，其中，用导热的浇注材料22浇注绕组头部20，浇注材料形成外周面24和内周面26，其中，外周面24与定子支架28热接触，并且其中，定子12具有圆柱形的内腔30，在内腔中在形成径向气隙32的情况下布置可借助于转子轴34旋转地支承的转子36。电机10具有用于利用冷却流体湿润绕组头部20的内周面26的第一流体冷却装置38，其中，设置至少一个第一流体引导元件40，其固定在绕组头部20处并且构造成，在电机10运行时基本上防止被引入内腔30中的冷却流体侵入位于转子36和定子12之间的气隙32中。

A motor with a cooling device

The invention relates to a motor 10, which comprises a stator 14 and a stator 12 fixed in the stator stacking group 16 at the place, and the stator stack group contains a stator winding 18 that has a winding head 20 extending along the stator stack group 16 along the stator 16, wherein the heat conduction material 22 is poured on the head 20 of the injection winding, and the pouring material is formed to form the peripheral. The surface 24 and the inner circumference 26, in which the outer surface 24 is in hot contact with the stator support 28, and the stator 12 has a cylindrical inner cavity 30, and in the inner cavity the rotor 36 which is supported by the rotor shaft 34 is arranged in the case of forming the radial air gap 32. The motor 10 has a first fluid cooling device 38 for using the inner circumferential surface 26 of the cooling fluid wetting winding head 20, wherein at least one of the first fluid guiding elements 40 is fixed at 20 of the winding head and is constructed, and the cooling fluid in the inner cavity 30 is basically prevented from invading the rotor 36 in the rotor 36 when the motor 10 is running. The air gap 32 between the stator 12 and the stator.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有冷却装置的电机
本专利申请涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的具有冷却装置的电机。
技术介绍
已经通过文件DE10114321A1已知这种类型的电机，其中，定子绕组的轴向超过定子叠片组的绕组头部被导热的塑料包封，并且通过铸造与流体冷却装置的冷却套热交换地接触。以这种方式，在绕组头部中产生的损耗热与在定子叠片组中出现的损耗热通过共同的冷却系统散发，并且提高了电机的功率。然而，存在的问题是，在从绕组头部到布置在其径向外部的冷却装置的径向热传导中，必须通过由于实际几何结构而相对厚实的、具有相对很低的导热能力的径向铸造介质层进行传热，在电机运行中该径向铸造介质层可导致不期望的热阻滞，运行温度升高和效率降低。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是，在预设的结构尺寸下实现电机功率的进一步提升。本专利技术旨在，通过采取改善损耗功率导出的措施，进一步提高电机的功率密度。上述目的通过具有权利要求1所述的特征的电机实现。在从属权利要求中给出本专利技术的有利的设计方案和改进方案。根据本专利技术规定，被导热塑料浇注的绕组头部不仅可经由其外周面而且附加地可经由其内周面冷却，并且由此可在量上提高损耗热的排出。在内转子电机的情况中，为了散热，绕组头部的外周面以已知的方式与外部的定子支架导热接触，而绕组头部的内周面可经由第一流体冷却装置被冷却流体湿润，并且由此能够实现直接从电机的内腔中散热。经由绕组头部的内周面的冷却特别是在内转子电机中有效，因为在此浇注材料从待冷却的面到绕组的径向延伸相对很小。由此，与绕组头部的外周面相比，热阻滞的风险相对不重要。通过第一流体冷却装置的作用，同样从绕组头部的轴向端侧散热。此外，在所建议的电机中设有第一流体引导元件，其固定在绕组头部处并且构造成，在电机运行时基本上防止被引入内腔中的冷却流体侵入位于转子和定子之间的气隙中。这意味着，尽管在内腔中在绕组头部的区域中存在自由流体，但其不能侵入电机的气隙中并进而产生不期望的拖拽和功率损失。同时，也保护作为油存在的冷却流体免受在气隙中出现的不期望的热负荷，热负荷可导致油的化学链结构破坏并且由此导致不期望的油品提前降级。因此，所建议的措施的结果是，可实现明显的电机功率提升。由此，第一流体冷却装置特别是也可实施成油冷却部，其中，其同时如以下还将详细阐述的那样可考虑用于润滑转子轴的轴承。根据一种有利的设计方案，流体引导元件特别是可构造成盘形的或盆形的，并且具有隔离壁区域，隔离壁区域利用径向外部的固定区段必要时在包含密封元件的情况下基本上流体密封地固定在绕组头部的内周面处，并且除了用于转子轴的中央的通孔之外，隔离壁区域实施成封闭的。以这种方式，将电机的内腔再次划分为基本上干燥的转子腔和与此轴向相邻的用于端侧地位于定子处的绕组头部的湿式腔。有利地，第一流体引导元件可具有与绕组头部共同作用的轴向止挡。这种类型的轴向止挡固定流体引导元件在转子方向上的轴向位置，并且防止流体引导元件被拉入转子的区域中并被破坏。如已经阐述的那样，第一流体引导元件可整体基本上实施成盆形，其中，隔离壁区域形成盆底部，并且其中，轴向止挡实施在与底部连接的圆柱形区段处。在此，轴向止挡特别是可构造为单侧的径向凸缘，其贴靠由浇注材料和绕组头部形成的浇注体。此外，圆柱形的壁区域可布置成与绕组头部具有径向距离，确切地说与绕组头部具有径向距离地伸延，并且在周向上具有多个、用于冷却流体通过的、特别是尽可能大面积的凹部。例如，可通过卡锁连接并通过粘合剂实现第一流体引导元件的附加的位置锁定。根据另一实施方式，第一流体引导元件也可在端侧沿轴向超过绕组头部延伸出来，并且利用轴向支撑面轴向地支撑在罩壳元件、例如轴承盖处。有利地，在这种流体引导元件处设置沿轴向在两侧作用的支撑面，从而使得流体引导元件在其安装时沿轴向嵌入或卡入，并且由此能不可丢失地固定在定子处或相对于定子固定。在这种情况中，可省去其他锁定件。更为有利地，第一流体引导元件在用于转子轴的中央通孔的区域中可具有相对于电机的端侧敞开的流体抵挡面，通过该流体抵挡面将在此处出现的流体挡向端侧的方向。特别是，流体抵挡面可实施成锥形的或球形的，由此，指向转子的流体流被反射回绕组头部的轴向区域中。为了避免涡流和由此引起的放热，此外提出，由非铁磁性材料制造第一流体引导元件。优选地，第一流体引导元件可由耐热的塑料、特别是由热塑性或热固性材料制成。根据本专利技术一种适宜的设计方案，可经由转子轴输送冷却流体，为此，在转子轴中形成流体输入通道，该流体输入通道借助于至少一个第一流体排出孔与内腔的面对定子端侧的区域、也就是说之前提到的湿式腔流体连通。以适宜的方式，多个流体排出孔分布在转子轴的侧周上，并且同样设置在位于定子端侧的绕组头部的两个区域处。通过在第一流体排出孔的区域中形成与第一流体引导元件共同构成用于冷却流体的迷宫密封部的第二流体引导元件，实现了转子腔相对于流体的更好分离。此外，在转子轴处的该轴向区域中设置凹部或轮廓，其在电机运行时使流体从转子腔甩回湿式腔中，并且为此，所述结构与第一流体引导元件的流体抵挡面径向相对。如已经阐述的那样，第一流体引导元件可用于冷却绕组头部，同时用于润滑转子轴承，在其中，转子轴在第二流体引导元件的区域中具有至少一个第二流体排出孔，其布置成与转子轴承轴向相邻。为了实现指向转子轴承的流体流动，第二流体引导元件可向转子轴承的方向延伸，并且在此以径向间隔开的方式在轴向上覆盖第二流体排出孔轴向。由此，从第二流体排出孔中离开的流体流通过第二流体引导元件直接被输送给相邻的转子轴承。特别有利地，第一流体冷却装置构造为油循环，其通过冷却介质泵和热交换器进行补充。在经由转子轴输送润滑介质或冷却介质时，为了导出冷却介质，构造有流体输出通道，参考电机的正常运行位置，其在测地学上相对于定子构造在下方。该流体输出通道至少利用一个流体进入孔与电机的内腔流体连通。如已经谈及的那样，在绕组头部中产生的损耗热的一部分经由其外周面导出至定子支架。就此而言，为了进一步改善散热，可为有利的是，电机具有第二流体冷却装置，其具有构造在定子处的流体冷却套。第二流体冷却装置可构造为水冷却部或油冷却部，其中，流体冷却套具有第一壁元件和第二壁元件，其基本上构造为圆柱形，沿径向彼此间隔开并且彼此密封。适宜地，第一壁元件在此可包括定子支架，并且第二壁元件可构造为电机的罩壳。第二流体冷却装置由此用于导出经由定子叠片组给出的损耗热并且同时用于导出在绕组头部中出现的热损耗。为了该目的，流体冷却套有利地沿轴向完全或至少部分地延伸经过利用浇注材料浇注在定子处的绕组头部。附图说明下面根据附图示例性地描述本专利技术。其中：图1以纵剖视图示出了电机的示意图；图2a、图2b示出了图1中的电机在定子绕组头部区域中的局部放大图，在此处布置有第一流体引导元件；图3a、图3b示出了根据一种替代实施方式的电机在定子绕组头部区域中的另一视图，在此处布置有第一流体引导元件。在附图中以相同的附图标记表示相同的对象、功能单元或相似的部件。此外，对于多次在实施例或示图中出现的、然而在一个或多个特征方面共同描述的部件和对象，使用概括的附图标记。以相同的或概括的附图标记描述的部件或对象可在单个、多个或所有特征方面、例如在其尺寸方面实施成相同的，然而如有必要也可实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机10，其包括：‑具有定子支架14和固定在所述定子支架处的定子叠片组16的定子12，所述定子叠片组‑载有定子绕组18，所述定子绕组具有沿轴向超过所述定子叠片组16伸出的绕组头部20，其中，‑用导热的浇注材料22浇注所述绕组头部20，所述浇注材料‑形成外周面24和内周面26，其中‑所述外周面24与定子支架28热接触，并且其中‑所述定子12具有圆柱形的内腔30，在所述内腔中在形成径向气隙32的情况下布置能借助于转子轴34旋转地支承的转子36，其特征在于，‑所述电机10具有用于利用冷却流体湿润绕组头部20的内周面26的第一流体冷却装置38，其中‑设置至少一个第一流体引导元件40，其固定在所述绕组头部20处并且构造成，在所述电机10运行时基本上防止被引入所述内腔30中的冷却流体侵入位于转子36和定子12之间的气隙32中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.24 DE 102016204980.11.一种电机10，其包括：-具有定子支架14和固定在所述定子支架处的定子叠片组16的定子12，所述定子叠片组-载有定子绕组18，所述定子绕组具有沿轴向超过所述定子叠片组16伸出的绕组头部20，其中，-用导热的浇注材料22浇注所述绕组头部20，所述浇注材料-形成外周面24和内周面26，其中-所述外周面24与定子支架28热接触，并且其中-所述定子12具有圆柱形的内腔30，在所述内腔中在形成径向气隙32的情况下布置能借助于转子轴34旋转地支承的转子36，其特征在于，-所述电机10具有用于利用冷却流体湿润绕组头部20的内周面26的第一流体冷却装置38，其中-设置至少一个第一流体引导元件40，其固定在所述绕组头部20处并且构造成，在所述电机10运行时基本上防止被引入所述内腔30中的冷却流体侵入位于转子36和定子12之间的气隙32中。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述第一流体引导元件40具有隔离壁区域40a，所述隔离壁区域利用径向外部的固定区段40b基本上流体密封地固定在绕组头部20的内周面26处，并且除了用于所述转子轴34的中央的通孔40c之外，所述隔离壁区域为封闭的。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一流体引导元件40具有与绕组头部20共同作用的轴向止挡40d。4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述第一流体引导元件40在所述通孔40c的区域中具有朝向所述电机10的端侧42、44敞开的流体抵挡面40g，通过所述流体抵挡面将在该流体抵挡面处出现的流体挡向所述端侧42、44的方向。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电机，其特征在于，所述第一流体引导元件40由非铁磁性的材料制成。6.根据权利要求1至5中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·赖歇特，K·博恩特拉格，A·M·米勒，M·特吕本巴赫，
申请(专利权)人：ZF腓特烈斯哈芬股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE