用于机动车的旋转电机制造技术

本发明专利技术涉及旋转电机，其配有：一定子；一冷却装置，具有至少一通风器，产生冷却流体流；冷却和排出装置，对电机产生的热进行冷却和朝外排出，包括至少一热管，其具有至少一吸热区域和至少一冷凝区域，所述热管属于对电机定子产生的电流进行整流的整流装置，通过其冷凝区域延伸至冷却流体流中。本发明专利技术用于机动车用交流发电机或交流起动机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及旋转电机，例如尤其是用于机动车的交流发电机或交流起动机，其在配有一前轴承和一后轴承的机箱内，包括具有至少一定子绕组的一定子、借助于支承在所述前后轴承上的一轴转动地安装在定子内的一转子、定子绕组上产生的电流的一整流装置、以及朝外排出电机产生的热的冷却装置。
技术介绍
在这种类型的旋转电机领域，人们努力寻求排出整流装置中耗散的热的办法。公知的是，例如在EP A 0 515 259(US A 5 270 605)中，通过冷却流体强制流的强制对流，确保整流装置中耗热件的冷却，在冷却流体为空气的情况下，冷却流体由转动地与配有至少一转子绕组的转子相连的至少一通风器抽吸，穿过与后轴承相连的保护罩上的开口。为提高冷却作用，公知的是，在布置整流元件的整流板上配置叶片形散热件。抽吸的空气“触及”散热件后，通过电机后轴承上的孔口，然后从轴承外周边上后轴承的压力输送径向孔排出机箱。图1示出交流发电机，其配有这里为内通风式冷却装置。附图示出转子1、转子1安装和定位在其上的轴2、定子3、定子绕组3′、机箱4、机箱4的形成前后轴承5和6的部分、固定在转子上的一后通风器7、也固定在转子上的一前通风器8、整流装置或整流桥9、保护罩10上的冷却空气抽吸轴向孔口11。后轴承6上的抽吸轴向孔口标号为12，冷却空气排出电机的压力输送径向孔标号为13。图中示出前后轴承14和15，前后轴承5和6通过它们在中央转动地支承转子轴2。轴承5、6呈中空形，具有一相对于轴2的轴线总体上横向定向的部分，其中布置有轴向孔口12。该横向部分在其外周边，由一相对于轴2的轴线总体上轴向定向的周边部分加以延长。在该部分布置有轴向上呈椭圆形的孔13(图2)。定子3在内部由轴承5、6的内周边加以支承。当旋转电机是多相交流发电机时，定子具有多个由感应绕组构成的定子绕组3′，其输出端连接到整流装置或整流桥9，对也称为相绕组的这些绕组中产生的交流电进行整流，而转子具有至少一激励绕组。例如，转子是爪式转子，如前述EP A 0 515 259所述，激励绕组公知的是布置在显极转子(roues polaires)的凸缘之间。该绕组的端部由连接线连接到集流环，位于一电刷架上的电刷在所述集流环上进行摩擦，如EP A 0 515 259所示。电刷连接到一电压调节器。因此，交流发电机的定子绕组是一感应绕组，而转子绕组是一施感绕组，例如一激励绕组。在其它实施例中，交流发电机是具有单独一感应绕组的单相交流发电机。在其它实施例中，交流发电机是可逆式的，构成一交流起动机，如FR A2 745 445(US A 6 002 219)所述，其为参考文献。在这种情况下，当以起动方式工作时，定子绕组是一施感绕组，转子绕组是一感应绕组。关于整流装置或整流桥9，标号16、17和18分别标示对定子绕组中产生的交流电进行整流的正二极管、这些二极管安装在其上的一散热板、以及用于使二极管16进行电连接的一连接器，即负二极管(未示出)由后轴承6加以支承且连接到连接器18上。散热板17配有叶片19。用虚线标示的路线标示冷却气流。尤其是，电机后部的冷却气流经过保护罩10的轴向孔口11，与叶片19接触，经过后轴承6的轴向孔口12，在通过后通风器7且经过定子绕组3′之后，经过后轴承的径向孔13排出，确切地说，定子绕组3′是后绕组假髻(chignon)3′，由定子3的叠板形主体(未标示)加以支承。通风器7、8示于图1，为离心式通风器。图1示出整流桥9。图2是固定在旋转电机后轴承上的整流桥的一具体实施例，图3是沿图1中箭头III方向的视图，示出类似于一完整整流桥的另一实施例。图4示出图3所示的整流桥，未示出散热板和连接器。图3至4示出正二极管的支承散热板的布置，以及冷却叶片相对于轴承6的轴向孔口12的安装。在图2至4所示的实施例中，负二极管直接装合在后轴承上，连接器18位于正二极管的支承散热板上方整流桥的周边，其中，仅示出后部连接件16′。为更加精确起见，例如参照FR A 2 827 436的图13，其与图2相同，电刷架未标示。如图2至4所示，根据例如所示的现有技术，因为散热装置和冷却叶片由于其结构非常紧凑而对冷却气流有气体力学阻力，所以叶片式散热装置的冷却能力不大也不理想。因此，散热件即正二极管16和负二极管应能耐较高的温度，这样，要求采用成本大的散热件。图5是现有技术交流发电机或交流起动机外电子整流组件的剖面图。电子整流元件和散热器20是金属氧化物半导体式的，例如如FR A 2745 445所述。它们对必须冷却的平均功率进行散热。为此，这些元件由一底板21支承，底板21配有金属线路，以确保电子元件之间的电连接。该底板将热传递到机械散热支承元件22，但确保电绝缘。该支承元件导热和导电，配有散热叶片23。电子元件和底板盖在盖24中。在该解决方案中，散热整流桥具有中等功率或低功率，冷却一般通过自然对流进行。因此，由于制造的约束条件不能安装足够细小的叶片以增大热交换表面，冷却性能受到限制。电子装置的大尺寸常常是支持热约束条件所需要的，这使该解决方案成本较高。公知的是，在后轴承上配置冷却叶片，对支承电子部件的底座进行冷却。该解决方案的缺陷是，如果底座在轴承上贴得不紧，会引起电子部件冷却不良。现有技术的另一解决方案是，通过冷却流体在功率电子装置的支承元件上的循环，确保排热，或者在差不多整个电机表面上配置一水袋，确保电机完全冷却。该解决方案的主要缺陷是，电机结构复杂、体积大、成本高。在US A 4 295 067中，冷却和排热装置包括至少一装置，其具有载热流体，可通过第一次物态改变吸收周围环境的热，在另一次物态改变时，将热释出到周围环境，其还具有一循环通路，使所述流体在一产热区域和一排热区域之间循环。前述冷却和排热装置制成一热管(caloduc)形，其具有一封闭腔室，载热流体在其中循环，热管包括一通过流体蒸发吸收热的区域和一通过流体冷凝释出吸收热的区域。如US A 4 295 067中图9至14所示，交流发电机具有一整流装置，其配有对定子绕组产生的电流进行整流的电子元件，其安装在用导热材料制成的支承部件上，所述交流发电机包括至少一热管，其延伸在电子整流元件的可吸收其产生的热的安装区域和适于排出吸收热的区域之间。所述区域配有叶片，安装在交流发电机的外部，与之远离，因此易损，而且所述叶片有被阻塞的危险，从而降低排热效果。
技术实现思路
本专利技术旨在提出旋转电机冷却问题的解决方案，而没有现有技术的前述缺陷。本专利技术还旨在提出热管部分。根据本专利技术，电机包括借助于至少一通风器使冷却流体例如空气流经机箱上通路的强制流冷却装置，其特征在于，热管属于整流装置，通过其冷凝区域延伸至所述冷却流体流。根据本专利技术一特征，冷凝区域最好局部地相对于机箱上至少一通路延伸。该冷凝区域最好相对于所述通路具有至少一散热凸起，例如翼片或触片，以提高冷却效果。根据本专利技术，整流装置接近机箱，因此热管不太易损，且具有较简单的形状。由于配置通风器，且进行强制对流，因此冷凝区域得到良好冷却。该区域最好布置在一通路之上。根据通风器是离心式的或向心式的类型，通路例如由开口或前述孔构成。根据本专利技术，是进行强制对流，而不是如同USA4295067中所述的那样进行自然对流，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
旋转电机，其包括：一机箱（４），所述机箱（４）配有至少一前轴承（５）、一后轴承（６）和通路（１２，１３），并在所述机箱内部配有一定子（３），所述定子（３）支承至少一定子绕组；一轴（２）；一转子，其借助于支承在所述前后 轴承上的轴（２）转动地安装在所述定子内；一整流装置，其配有对在所述定子绕组内产生的电流进行整流的电子整流元件（３７，５９，１００）；至少一通风器（７）；一冷却装置，其借助于所述通风器（７）由一冷却流体穿过所述机箱（４ ）的通路（１２，１３）进行强制流动；以及冷却和排出装置，其朝外排出电机中产生的热量，所述冷却和排出装置具有一载热流体和至少一热管，所述热管具有一封闭腔室（２９），所述载热流体在其中循环，所述载热流体可通过第一次物态改变从周围环境吸收 热量，在另一次物态改变时向周围环境释出热量，所述热管包括至少一由于载热流体蒸发而吸收热量的区域（３０）、和至少一由于载热流体冷凝而释放所述已吸收的热量的区域（３２）－－称为冷凝区域，其特征在于，所述热管属于所述整流装置，通过其冷凝区 域延伸到所述冷却流体的流动中。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C瓦西列斯库，M法克，
申请(专利权)人：瓦莱奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]