旋转电机和用于控制旋转电机的方法技术

技术编号:9882859 阅读:93 留言:0更新日期:2014-04-04 22:40
一种旋转电机(100)包括转子(30),该转子(30)被布置成使得转子(30)的旋转轴(60)在水平方向上延伸;定子(20),该定子(20)设置有线圈端(22),在重力方向上将冷却剂从线圈端(22)上方的位置处供应到线圈端(22)上;以及温度传感器(23),该温度传感器被布置在线圈端(22)的外周面上在包括转子(30)的旋转轴(60)的水平面附近的位置处。当冷却剂的流量低于预定阈值时,温度传感器(23)测量线圈温度。当冷却剂的流量在预定阈值以上,使得冷却剂与温度传感器(23)直接接触时,温度传感器测量冷却剂温度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种旋转电机(100)包括转子(30),该转子(30)被布置成使得转子(30)的旋转轴(60)在水平方向上延伸;定子(20),该定子(20)设置有线圈端(22),在重力方向上将冷却剂从线圈端(22)上方的位置处供应到线圈端(22)上;以及温度传感器(23),该温度传感器被布置在线圈端(22)的外周面上在包括转子(30)的旋转轴(60)的水平面附近的位置处。当冷却剂的流量低于预定阈值时,温度传感器(23)测量线圈温度。当冷却剂的流量在预定阈值以上,使得冷却剂与温度传感器(23)直接接触时,温度传感器测量冷却剂温度。【专利说明】
本专利技术涉及旋转电机,以及用于控制旋转电机的方法。
技术介绍
在诸如电动机、发电机和电动发电机的旋转电机中,定子的线圈的温度在操作期间增加。因此,采用通过使温度传感器压向线圈来测量线圈的温度的方法(例如参见日本专利申请公开N0.2003-92858 (JP2003-92858A))。近年来,将磁铁嵌入转子中的交流(AC)电动机和交流(AC)电动发电机已经广泛使用。在将磁铁嵌入转子的这种旋转电机中,转子的磁铁的温度在操作期间增加。因此,在转子中形成沿磁铁延伸的冷却油通道,并且通过使冷却油通过冷却油通道来冷却磁铁。然而,因为磁铁与转子一起旋转,难以直接地测量磁铁的温度。因此,提出了下述方法。根据该方法,将用于磁铁的冷却油从冷却油通道的出口在径向方向上朝向到装配到定子的温度传感器供应,并且由温度传感器检测已经冷却磁铁并因此其温度已经增加的冷却油的温度。用这种方式,估算磁铁的温度。根据该方法,基于磁铁的估算温度,增加或减小用于磁铁的冷却剂的流量(例如,参考日本专利申请公开N0.2008-178243 (JP2008-178243A))。同时,采用下述冷却定子的线圈端的方法。根据该方法,在转子中形成冷却油通道,并且在径向方向上将冷却油从转子朝向线圈端供应,以冷却线圈端(例如参见日本专利申请公开N0.2009-284718 (JP2009-284718A))。在该方法中,提出了提供将冷却油引导到线圈端的引导构件,使得将冷却油有效地供应到线圈端。JP2009-284718A还提出了提供对线圈端的热保护的方法。根据该方法,将温度传感器在不太可能接触冷却油的部分处装配到线圈端,以检测线圈端中的最高温度。在近来的旋转电机中,通常采用将冷却油在垂直方向上从定子的线圈端上的位置朝向线圈端供应的方法,以更有效地冷却定子。在这种情况下,为对线圈和冷却油两者提供热保护,限制旋转电机的负载,以保持线圈的温度低于预定上限温度,并且保持冷却油的温度低于预定上限温度。当改变冷却油的流量时,有必要控制冷却油的流量,使得线圈的温度落在预定温度范围内,并且使得冷却油的温度落在预定温度范围内。例如,控制冷却油的流量,使得当线圈的温度低时,冷却油的流量也低,并且随着线圈的温度增加,冷却油的流量也增加。此外,当随着线圈的温度增加,冷却油本身的温度也增加时,降低冷却油的流量,使得冷却油本身的温度低于上限温度。换句话说,当冷却油的温度低时,根据线圈的温度来确定冷却油的流量,并且当冷却油的温度增加到某一程度时,根据冷却油本身的温度,来确定冷却油的流量。在这种情况下,有必要检测线圈的温度和冷却油的温度两者。然而,在JP2003-92858A、JP2008-178243A和JP2009-284718A中所述的相关技术的任何一个中,建议测量线圈的温度和冷却油的温度中的仅一个。因此,为了检测线圈的温度和冷却油本身的温度,需要设置多个温度传感器。这可能会使构造复杂化。
技术实现思路
本专利技术提供一种旋转电机,其通过简单的构造,对线圈和冷却剂均提供热保护,以及一种用于控制该旋转电机的方法。本专利技术的第一方面涉及一种旋转电机,该旋转电机包括:转子,该转子被布置为使得转子的旋转轴在水平方向上延伸;定子,该定子设置有线圈端,将冷却剂从在重力方向上在线圈端上方的位置供应到线圈端上;以及温度传感器,该温度传感器被布置在线圈端的外周面上在包括转子的旋转轴的水平面附近的位置处。根据本专利技术的第一方面的旋转电机可以进一步包括传感器弓I导件,该传感器弓I导件被布置在温度传感器在旋转电机的径向方向上的外侧,并且沿重力方向向上延伸。根据本专利技术的第一方面的旋转电机可以进一步包括第一控制单元,该第一控制单元被配置为限制旋转电机的负载。第一控制单元可以限制旋转电机的负载,使得当冷却剂的流量低于预定阈值时,由温度传感器检测的温度不超过线圈端的上限温度,并且限制旋转电机的负载,使得当冷却剂的流量等于或高于预定阈值时,由温度传感器检测的温度不超过冷却剂的上限温度。根据本专利技术的第一方面的旋转电机可以进一步包括第二控制单元,该第二控制单元被配置为增加或减小冷却剂的流量。第二控制单元可以增加或减小冷却剂的流量,使得当冷却剂的流量低于预定阈值时,由温度传感器检测的温度不超过线圈端的上限温度,并且增加或减小冷却剂的流量,使得当冷却剂的流量等于或高于预定阈值时,由温度传感器检测的温度不超过冷却剂的上限温度。 在根据本专利技术的第一方面的旋转电机中,传感器弓I导件可以被布置在离开线圈端的位置;并且传感器引导件可以改变在线圈端的外周面上流动的冷却剂中的至少一部分的流动方向,使得冷却剂中的该至少一部分的流动引向温度传感器。在根据本专利技术的第一方面的旋转电机中,温度传感器可以测量线圈端的表面的温度和冷却剂的温度中的一个或两者。本专利技术的第二方面涉及一种控制旋转电机的方法,该旋转电机包括转子,该转子被布置成使得转子的旋转轴在水平方向上延伸;定子,该定子设置有线圈端,将冷却剂从在重力方向上在线圈端上方的位置供应到线圈端上;以及温度传感器,该温度传感器被布置在线圈端的外周面上在包括转子的旋转轴的水平面附近的位置处。该方法包括:限制旋转电机的负载,使得当冷却剂的流量低于预定阈值时,由温度传感器检测的温度不超过线圈端的上限温度,并且限制旋转电机的负载,使得当冷却剂的流量等于或高于预定阈值时,由温度传感器检测的温度不超过冷却剂的上限温度。在本专利技术的方面中,通过简单的构造,对线圈和冷却剂两者提供热保护。【专利附图】【附图说明】参考附图,在本专利技术的示例性实施例的下述详细描述中,将描述本专利技术的特征、优点和技术及工业重要性,其中,相同的数字表示相同的元件,并且其中:图1是示出根据本专利技术的实施例的电动发电机的说明图,并且移除了线圈端侧上的盖。图2A和图2B是示出根据本专利技术的实施例的电动发电机的控制系统的示意图。图3A和图3B是示出当根据本专利技术的实施例的电动发电机中的冷却油的流量低时,冷却油的流动的说明图。图4A和图4B是示出当根据本专利技术的实施例的电动发电机中的冷却油的流量高时,冷却油的流动的说明图。图5是示出根据本专利技术的第一实施例的电动发电机的操作的流程图。图6是用于根据本专利技术的第一实施例的电动发电机的输出限制曲线的例子。图7是示出根据本专利技术的第二实施例的电动发电机的操作的流程图。【具体实施方式】在下文中,将参考附图,描述本专利技术的第一实施例。在下述描述中,将描述电动发电机(MG) 100作为旋转电机的例子。本专利技术不仅可以应用于电动发电机(MG) 100,而且可以应用于电动机和发电机。如图1所不,根据第一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种旋转电机(100),包括:转子(30),所述转子(30)被布置为使得所述转子(30)的旋转轴(60)在水平方向上延伸;定子(20),所述定子(20)设置有线圈端(22),将冷却剂从在重力方向上在所述线圈端(22)上方的位置供应到所述线圈端(22)上;以及温度传感器(23),所述温度传感器(23)被布置在所述线圈端(22)的外周面上在包括所述转子(30)的所述旋转轴(60)的水平面附近的位置处。

【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:服部宏之
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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