本公开涉及具有热解耦紧固件布置结构的用于涡轮机的集成电机控制器。一种涡轮机包括壳体和旋转组，旋转组被支撑以在壳体内围绕旋转轴线旋转。涡轮机还包括涡轮机级，涡轮机级包括旋转组的叶轮，其被支撑在壳体的涡轮机壳体内。涡轮机还包括电机区段，电机区段包括电机，电机被容纳在壳体的电机壳体内。电机可操作地联接到旋转组并且被构造成作为电动机和发电机中的至少一者操作。而且，涡轮机包括集成控制器，集成控制器围绕旋转轴线在周向方向上延伸。集成控制器被构造成控制电机。另外，涡轮机包括热解耦紧固件布置结构，热解耦紧固件布置结构将集成控制器附接到电机壳体。紧固件布置结构使集成控制器与涡轮机级热解耦。布置结构使集成控制器与涡轮机级热解耦。布置结构使集成控制器与涡轮机级热解耦。
【技术实现步骤摘要】
具有热解耦紧固件布置结构的用于涡轮机的集成电机控制器
[0001]本公开一般地涉及涡轮机，并且更具体地涉及具有热解耦紧固件布置结构的用于涡轮机的集成电机控制器。
技术介绍
[0002]一些涡轮机包括电机，例如电动机或发电机。更具体地，一些涡轮增压器、机械增压器或其他流体压缩装置可包括电动机，该电动机可操作地联接到支撑压缩机叶轮、涡轮叶轮等的同一个轴。电动机可驱动地使轴旋转，例如以辅助该装置的涡轮级。在另外的实施例中，电机可以被构造为发电机，其将旋转轴的机械能转换为电能。
[0003]这些装置还可包括控制器，其例如控制电机的操作。更具体地，控制系统可控制电机的扭矩、速度或其他操作参数，并且因此控制涡轮机的旋转组的操作参数。
[0004]然而，这种涡轮机的常规控制器具有各种缺陷。这些控制器可能是笨重的和/或庞大的。此外，控制器附近的热条件可能负面地影响操作。此外，常规控制系统的制造和组装可能是困难的、耗时的或者在其他方面是低效的。
[0005]因此，期望提供一种紧凑且轻质的涡轮机，其包括电机和相关联的控制器。此外，期望提供一种用于这种涡轮机的控制器，其即使在高温环境中也高效且有效地操作。还期望提供一些改进，其提高这种涡轮机的制造效率。结合附图和该背景讨论，从随后的详细描述和所附权利要求中，本公开的其他期望的特征和特性将变得明显。
技术实现思路
[0006]在一个实施例中，公开了一种涡轮机，所述涡轮机包括壳体和旋转组，所述旋转组被支撑以在所述壳体内围绕旋转轴线旋转。所述涡轮机还包括涡轮机级，所述涡轮机级包括所述旋转组的叶轮，其被支撑在所述壳体的涡轮机壳体内。所述涡轮机还包括电机区段，所述电机区段包括电机，所述电机被容纳在所述壳体的电机壳体内。所述电机可操作地联接到所述旋转组并且被构造成作为电动机和发电机中的至少一者操作。而且，所述涡轮机包括集成控制器，所述集成控制器围绕所述旋转轴线在周向方向上延伸。所述集成控制器被构造成控制所述电机。另外，所述涡轮机包括热解耦紧固件布置结构，所述热解耦紧固件布置结构将所述集成控制器附接到所述电机壳体。所述紧固件布置结构使所述集成控制器与所述涡轮机级热解耦。
[0007]在另一实施例中，公开了一种制造涡轮机的方法。所述方法包括支撑旋转组以在壳体内围绕旋转轴线旋转。所述方法包括限定涡轮机级，所述涡轮机级包括所述旋转组的叶轮，其被支撑在所述壳体的涡轮机壳体内。所述方法还包括将电机容纳在所述壳体的电机壳体内以限定电机区段，包括将所述电机操作性地联接到所述旋转组以作为电动机和发电机中的至少一者操作。而且，所述方法包括使集成控制器围绕所述旋转轴线在周向方向上延伸，其中，所述集成控制器被构造成控制所述电机。另外，所述方法包括利用热解耦紧固件布置结构将所述集成控制器附接到所述电机壳体。所述紧固件布置结构使所述集成控
制器与所述涡轮机级热解耦。
[0008]在另一实施例中，公开了一种涡轮增压器，所述涡轮增压器包括壳体和旋转组，所述旋转组被支撑以在所述壳体内围绕旋转轴线旋转。所述涡轮增压器还包括压缩机级，所述压缩机级具有所述旋转组的压缩机叶轮，其被支撑在所述壳体的压缩机壳体内。此外，所述涡轮增压器包括涡轮级，所述涡轮级具有所述旋转组的涡轮叶轮，其被支撑在所述壳体的涡轮壳体内。所述涡轮增压器还包括电动机区段，所述电动机区段包括电动机，所述电动机被容纳在所述壳体的电机壳体内并且可操作地联接到所述旋转组。所述涡轮增压器还包括集成控制器，所述集成控制器围绕所述旋转轴线在周向方向上延伸。所述集成控制器被构造成控制所述电动机。而且，所述涡轮增压器包括热解耦的紧固件布置结构，所述热解耦的紧固件布置结构将所述集成控制器附接到所述电机壳体。所述紧固件布置结构使所述集成控制器与所述涡轮级热解耦。
附图说明
[0009]下文将结合以下附图描述本公开，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：图1是发动机系统的示意图，该发动机系统具有根据本公开的示例性实施例的包括集成控制器的涡轮机；图2是根据本公开的示例性实施例的集成控制器的分解等距视图；图3是从第一视角的图2的集成控制器的冷却剂芯部的分解等距视图；图4是从第二视角的图2的集成控制器的冷却剂芯部的分解等距视图；以及图5是根据本公开的示例性实施例的集成控制器的紧固件布置结构的截面图。
具体实施方式
[0010]以下详细描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开或本公开的应用和使用。此外，不希望受前述
技术介绍
或以下详细描述中呈现的任何理论的约束。
[0011]宽泛地，本文公开的示例性实施例包括一种改进的涡轮机，其具有诸如电动机的电机。涡轮机还包括控制器，其与涡轮机的其他部件集成且紧凑地封装。涡轮机包括紧固件布置结构，该紧固件布置结构将控制器附接到涡轮机的一个或多个其他部件，并且该紧固件布置结构在操作期间将控制器的一个或多个部件与其他高温部件热隔离（即，热解耦）。这些特征可以限制和/或防止热量从高温部件经由导热部件传递到控制器。因此，控制器可以在优选的热条件下操作。
[0012]在一些实施例中，涡轮机可包括电动机和/或发电机以及至少一个涡轮机级。例如，本公开的涡轮机可包括涡轮增压器，其具有压缩机级、涡轮级和电机区段（例如，电动机区段）。该涡轮机还可包括用于控制电机的电机控制器（即，控制系统、控制组件等）。涡轮增压器可以结合在发动机系统、燃料电池系统或其他系统中。电机控制器可集成在涡轮机内。例如，电机控制器可以被成形为围绕涡轮增压器的旋转组的旋转轴线延伸。涡轮增压器还可包括具有紧固件的紧固件布置结构，该紧固件将电机的壳体附接到控制器的支撑结构。更具体地，在一些实施例中，紧固件可将电机壳体附接到控制器的流体冷却的支撑结构（例如，冷却剂芯部）。尽管非常接近涡轮级，但是紧固件布置结构可使紧固件与涡轮级热解耦。
例如，在紧固件布置结构中，紧固件可被接收在电机壳体的相应孔口中，并且紧固件可安置在该孔口内，凹入并与涡轮级隔开一距离。此外，紧固件布置结构可包括热绝缘的隔热覆盖件，其覆盖在紧固件上，封闭孔口，和/或在涡轮级和紧固件之间提供热屏蔽。因此，紧固件不太可能从涡轮级接收热量，否则热量可能传递到控制器中。因此，控制器更有可能在期望的热条件内操作。
[0013]图1是示例性涡轮机的示意图，例如涡轮增压器100，其结合在发动机系统101内并且包括本公开的一个或多个特征。应当理解，在本公开的另外的实施例中，涡轮增压器100可以是另一种涡轮机（例如，机械增压器、无涡轮的压缩机装置等）。此外，本公开的涡轮机可结合到除发动机系统之外的许多系统中，而不偏离本公开的范围。例如，本公开的涡轮机可结合在用于压缩供给到燃料电池堆的空气的燃料电池系统内，或者该涡轮机可结合在另一系统内，而不偏离本公开的范围。
[0014]通常，涡轮增压器100可包括壳体103和旋转组102，该旋转组102被支撑在壳体103内，以便通过轴承系统105绕轴线104旋转。轴承系统105可以是任何合适的类型，例如滚子元件轴承或空气轴承系统。本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种涡轮机，包括：壳体；旋转组，所述旋转组被支撑以在所述壳体内围绕旋转轴线旋转；涡轮机级，所述涡轮机级包括所述旋转组的叶轮，其被支撑在所述壳体的涡轮机壳体内；电机区段，所述电机区段包括电机，所述电机被容纳在所述壳体的电机壳体内，所述电机可操作地联接到所述旋转组并且被构造成作为电动机和发电机中的至少一者操作；集成控制器，所述集成控制器围绕所述旋转轴线在周向方向上延伸，所述集成控制器被构造成控制所述电机；以及热解耦紧固件布置结构，所述热解耦紧固件布置结构将所述集成控制器附接到所述电机壳体，所述紧固件布置结构使所述集成控制器与所述涡轮机级热解耦。2.如权利要求1所述的涡轮机，其中，所述涡轮机级是涡轮级，所述叶轮是涡轮叶轮，并且所述涡轮机壳体是涡轮壳体；并且其中，所述紧固件布置结构使所述集成控制器与所述涡轮级热解耦。3. 如权利要求2所述的涡轮机，还包括压缩机级，所述压缩机级包括所述旋转组的压缩机叶轮，其被支撑在所述壳体的压缩机壳体内。4.如权利要求1所述的涡轮机，其中，所述电机壳体包括面向所述涡轮机壳体的外表面和在所述电机壳体中的紧固件孔口内的紧固件座，所述紧固件座从所述外表面凹入；并且其中，所述紧固件布置结构包括紧固件，所述紧固件安置在所述紧固件座上并且设置在所述紧固件孔口内以与所述涡轮机壳体隔开一距离。5. 如权利要求4所述的涡轮机，还包括隔热覆盖件，所述隔热覆盖件封闭所述孔口并且设置在所述涡轮机级和所述紧固件之间，以限制从所述涡轮机级到所述紧固件的热传递。6.如权利要求5所述的涡轮机，其中，所述孔口包括从所述外表面凹入的隔热座；并且其中，所述隔热覆盖件安置在所述隔热座上并且设置在所述紧固件孔口内以与所述涡轮机壳体隔开。7.如权利要求6所述的涡轮机，还包括在所述隔热覆盖件和所述紧固件头部之间的气隙。8.如权利要求1所述的涡轮机，其中，所述支撑结构包括流体通路，所述流体通路被构造成接收用于冷却所述电子部件的流体冷却剂流。9. 如权利要求1所述的涡轮机，其中，所述紧固件布置结构包括紧固件，所述紧固件沿着与所述旋转轴线基本平行的紧固件轴线延伸。10.如权利要求1所述的涡轮机，其中，所述紧固件布置结构包括多个紧固件，所述多个紧固件被接收在所述电机壳体中的对应的多个紧固件通孔中以紧固到所述支撑结构，所述多个紧固件与所述涡轮机级间隔开；并且其中，所述紧固件布置结构包括多个隔热覆盖件，所述多个隔热覆盖件分别封闭所述多个紧固件通孔并且阻挡从所述涡轮机级到所述多个紧固件的热传递。11.一种制造涡轮机的方法，包括：支撑旋转组以在壳体内围绕旋转轴线旋转，包括限定涡轮机级，所述涡轮机级包括所
述旋转组的叶轮，其被支撑在所述壳体的涡轮机壳体内；将电机容纳在所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：V，
申请(专利权)人：盖瑞特动力科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。