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用于电机的在极分离器中具有冷却管道的转子制造技术

技术编号:42867900 阅读:7 留言:0更新日期:2024-09-27 17:29
一种用于电机(22)的转子(1),包括:转子轴(3),叠片铁芯(2),该叠片铁芯由经堆叠的电叠片形成,并且具有径向向外突出的叠片铁芯突出部(4),转子绕组(9),该转子绕组各自缠绕在叠片铁芯突出部(4)周围,以及极分离器(10、16、19),该极分离器布置在两个相邻的叠片铁芯突出部(4)之间,并且具有用于冷却剂的冷却管道(13、17、18、20),该冷却管道在该极分离器(10、16、19)中延伸。此外,描述了一种用于生产转子(1)的方法、一种具有转子(1)的电机(22)、以及一种具有电机(22)的车辆(21)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种用于电机的转子,一种具有转子的电机,一种具有电机的车辆,以及一种用于生产转子的方法。


技术介绍

1、转子具有转子轴和叠片铁芯叠片,该铁芯布置在转子轴上并且由经堆叠的电叠片形成。转子与定子一起属于电机。

2、这种类型的电机越来越多地用在电力驱动车辆和混合动力车辆中,主要作为用于驱动这种车辆的车轮或车轴的电机。

3、这种电机通常机械地联接到齿轮机构以进行转速适配。此外,电机典型地电联接到逆变器,该逆变器从电池提供的dc电压产生ac电压(例如多相ac电压)用于电机的操作。

4、还可以将具有这种转子的电机操作为用于回收车辆的动能的发电机。为此目的,动能首先转化为电能,然后转化为车辆电池的化学能。

5、在特定类型的电激励同步电机(eesm)中,转子具有转子绕组,该转子绕组被供给直流电流以产生磁激励场。如果用相关联的定子的定子绕组产生旋转场,则这对转子带来力的作用,使得后者与定子旋转场同步地旋转。

6、然而,转子绕组在该过程中被极大地加热,并且因此需要冷却。例如可以通过将冷却剂喷射到转子的轴向侧上来进行冷却。然而,这种类型的冷却仅在表面上起作用,并且因此几乎没有效果。


技术实现思路

1、因此,本专利技术的目的是指名一种用于电机的转子,该转子在电机的操作期间可以更好地冷却。

2、为了实现该目的,提供了一种具有权利要求1的特征的转子。

3、根据本专利技术的转子包括:叠片铁芯,该叠片铁芯布置在转子轴上并且由经堆叠的电叠片形成,并且该叠片铁芯具有径向向外凸出的叠片铁芯突出部;转子绕组,这些转子绕组各自缠绕在该叠片铁芯的突出部(叠片铁芯突出部)周围;以及极分离器,该极分离器布置在叠片铁芯的两个相邻的突出部之间,并且用于冷却剂的冷却管道在该极分离器中延伸。

4、本专利技术基于以下发现:通过经由位于极分离器中的冷却管道向转子绕组供应冷却剂,可以实现改善的冷却。冷却剂可以在极分离器中沿转子绕组流动,使得在电机的操作期间产生的热被耗散。与仅将冷却剂喷射到轴向侧上的常规转子相比,根据本专利技术的转子可以显著更好且更均匀地冷却。

5、此外,极分离器创建多功能部件,利用该多功能部件,转子被机械地稳定,免受环境影响并且被冷却。

6、电机可以是例如电激励同步电机(eesm)。

7、可选地,转子具有第一端板和第二端板,该第一端板布置在叠片铁芯的轴向端处,该第二端板布置在叠片铁芯的相反的轴向端处。两个端板用于将叠片铁芯的电叠片保持在一起,并且每个端板具有径向向外凸出的端板突出部,该端板突出部特别是可以沿端板的圆周布置。端板突出部也被称为“板延伸部”,并且尤其用于将转子绕组保持在预期位置。

8、叠片铁芯的叠片铁芯突出部也被称为“齿”,并且特别是可以沿叠片铁芯的圆周布置。除了缠绕在叠片铁芯突出部周围之外,转子绕组可以缠绕在第一端板的端板突出部和第二端板的轴向相反的端板突出部周围,叠片铁芯突出部在该第一端板的端板突出部与该第二端板的轴向相反的端板突出部之间轴向地延伸。

9、优选地,冷却管道从叠片铁芯的轴向侧延伸直到叠片铁芯的相反的轴向侧,例如以直线方式且在轴向方向上延伸。因此,转子绕组可以在其整个轴向长度上被冷却。由于冷却,即使在高输出下的连续操作期间,转子的温度也可以保持在限定的极限值以下。

10、在根据本专利技术的转子中可以规定,极分离器具有布置在两个转子绕组之间的内部区段和布置在两个转子绕组的径向外部的外部区段。特别地,转子绕组可以通过内部区段机械地稳定和冷却。因为转子绕组优选地由喷漆铜线构成,所以确保了经由极分离器的良好的导热性和热耗散。特别地,叠片铁芯突出部的端部可以通过外部区段机械地稳定和冷却。

11、极分离器可以通过使用注塑过程由塑料材料廉价地生产。替代地,极分离器也可以通过由金属合金(例如铝合金)挤压来生产。

12、在本专利技术的上下文中,优选的是,极分离器的内部区段被嵌入在灌封化合物中,用该灌封化合物灌封两个转子绕组。结果,转子绕组被稳定并且从转子绕组到极分离器的热传递被改善。

13、在根据本专利技术的转子中,冷却管道可以在极分离器的内部区段和/或极分离器的外部区段中延伸。因此,冷却管道的尺寸和位置可以与相应的冷却需求和可用的空间相匹配。如果冷却要求低,则冷却管道位于极分离器的内部区段中可能是足够的。如果更需要冷却,则冷却管道可以从内部区段延伸直到进入外部区段中。

14、本专利技术的一种改进方案规定,冷却管道具有圆形横截面。这种冷却管道的特征在于低摩擦引起的流动损失。根据替代改进方案,冷却管道可以具有y形横截面。这种冷却管道可以最优地布置在极分离器中,该极分离器具有布置在两个相邻的转子绕组之间的内部区段和布置在两个转子绕组的径向外部的外部区段。在这种情况下,y形冷却管道或其横截面可以从内部区段延伸直到外部区段中。作为上述横截面形状的替代,冷却管道也可以具有矩形、正方形、三角形、梯形、六边形或椭圆形横截面。原则上,较大的横截面允许耗散较大量的热。

15、本专利技术的一种非常特别优选的改进方案规定,冷却管道在转子的端盖中开口。端盖可以布置在叠片铁芯的轴向侧上,特别是可以覆盖定位在那里的端盖。同样地,在冷却管道的相反的轴向侧上可以存在第二端盖,冷却管道同样在第二端盖中开口并且可选地覆盖第二端盖。

16、这些端盖可以从外部密封转子的内部,并且每个端盖具有用于冷却剂的通路开口,其中一个用作入口并且另一个用作出口。用于冷却剂的相关联的喷嘴可以布置在电机的壳体中,利用该喷嘴可以将冷却剂喷射到入口中。替代地,用于外部冷却剂管线的连接件也可以集成在端盖中。

17、为了改善冷却作用,根据本专利技术的转子的极分离器可以具有多个冷却管道。结果,更大量的冷却剂可以流动通过极分离器。此外,通过多个冷却管道可以提高极分离器的稳定性。冷却管道可以沿径向方向一个接一个地布置。作为其替代方案,冷却管道可以在周向方向上一个接一个地布置,例如在两个转子绕组之间形成的中间空间中。然而,也可能的是,多个冷却管道在极分离器中在径向方向上一个接一个地布置,并且此外,多个冷却管道在周向方向上一个接一个地布置。例如,前者可以布置在极分离器的内部区段中,并且后者可以布置在极分离器的外部区段中。

18、在本专利技术的进一步的实施例中,转子具有所描述的类型的多个极分离器。这些极分离器各自布置在叠片铁芯的两个(不同的)相邻的叠片铁芯突出部之间。这些极分离器改善了转子的冷却,增加了转子的稳定性,并且简化了用灌封化合物进行相邻的转子绕组之间的中间空间的灌封。极分离器的数量可以对应于或不同于转子的极的数量(极数)。

19、冷却剂可以以不同方式供应到冷却管道。例如,转子轴可以具有一个或多个钻孔,通过这些钻孔,冷却剂从在转子轴中延伸的中央冷却管道流动到由转子的端盖限定的腔中。然后,冷却剂可以从腔流动到冷却管道中。替代地,冷却剂可以通过固定地连接到电机的定子的喷嘴喷射到本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于电机(22)的转子(1),包括:

2.如权利要求1所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)从所述叠片铁芯(2)的一个轴向侧延伸到所述叠片铁芯(2)的相反的轴向侧。

3.如权利要求1或2所述的转子(1),其中,所述极分离器(10、16、19)具有布置在两个相邻的转子绕组(9)之间的内部区段(12)和布置在两个转子绕组(9)的径向外部的外部区段(11)。

4.如权利要求3所述的转子(1),其中,所述内部区段(12)嵌入灌封化合物中,所述两个转子绕组(9)用所述灌封化合物灌封。

5.如权利要求3或4所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)在所述内部区段(12)和/或所述外部区段(11)中延伸。

6.如前述权利要求中任一项所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)具有圆形或Y形横截面。

7.如前述权利要求中任一项所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)在所述转子(1)的端盖(14、15)中开口。

8.如前述权利要求中任一项所述的转子(1),其中,所述极分离器(10、16、19)具有与所述冷却管道(13、17、18、20)相对应的多个冷却管道(13、17、18、20)。

9.如前述权利要求中任一项所述的转子(1),具有与所述极分离器(10、16、19)相对应的多个极分离器(10、16、19),所述多个极分离器各自布置在所述叠片铁芯(2)的两个相邻的叠片铁芯突出部(4)之间。

10.一种电机(22),包括如权利要求1至9中任一项所述的转子(1)和围绕所述转子(1)的定子(24)。

11.一种车辆(21),包括如权利要求10所述的电机(22),所述电机被设置以驱动所述车辆(21)。

12.一种用于生产如权利要求1至9中任一项所述的转子(1)的方法,包括以下步骤:

13.如权利要求12所述的方法,其中,所述转子(1)被定位用于灌封,使得其旋转轴线垂直地延伸,并且所述灌封化合物通过端盖(14、15)中的填充开口被引入,其中所述端盖(14、15)优选地还具有通气开口。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种用于电机(22)的转子(1),包括:

2.如权利要求1所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)从所述叠片铁芯(2)的一个轴向侧延伸到所述叠片铁芯(2)的相反的轴向侧。

3.如权利要求1或2所述的转子(1),其中,所述极分离器(10、16、19)具有布置在两个相邻的转子绕组(9)之间的内部区段(12)和布置在两个转子绕组(9)的径向外部的外部区段(11)。

4.如权利要求3所述的转子(1),其中,所述内部区段(12)嵌入灌封化合物中,所述两个转子绕组(9)用所述灌封化合物灌封。

5.如权利要求3或4所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)在所述内部区段(12)和/或所述外部区段(11)中延伸。

6.如前述权利要求中任一项所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)具有圆形或y形横截面。

7.如前述权利要求中任一项所述的转子(1),其中,所述冷却管道(13、17、18、20)在所述转子(1)的端盖(14、15)...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·沃尔夫R·巴赫A·施勒雷斯C·维佐雷克C·西普克
申请(专利权)人:法雷奥新能源汽车德国有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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