CN101268599A - 电机 - Google Patents

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CN101268599A CNA2006800345392A CN200680034539A CN101268599A CN 101268599 A CN101268599 A CN 101268599A CN A2006800345392 A CNA2006800345392 A CN A2006800345392A CN 200680034539 A CN200680034539 A CN 200680034539A CN 101268599 A CN101268599 A CN 101268599A
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Abstract

一种具有转子和定子的电机(6)，其中，所述转子具有一个轴(7)，所述电机(6)的纵向伸展由轴的轴线定义。所述电机(6)可用冷却回路进行冷却，其中，所述冷却回路具有至少一个基本在所述电机(6)的纵向伸展方向上延伸的冷却管(3)。所述冷却回路具有一个呈圆环状、但并非为完整环形的第一分配管(1)，所述第一分配管构成一个平面，所述电机(6)的纵向伸展的轴线基本垂直于所述平面。根据本发明，至少一个冷却管(3)可与所述第一分配管(1)水密相连，冷却剂可在所述冷却回路中流动，所述冷却回路具有第一接口(10)，借助所述第一接口可向所述冷却回路内输入冷却剂，所述冷却回路具有第二接口(9)，借助所述第二接口可从所述回路中排出冷却剂。所述第一分配管(1)浇注在一个用金属制成的部件(2)中，所述部件(2)在所述第一分配管(1)与所述冷却管(3)之间的连接点上具有多个用于所述冷却管(3)的开口(4)。所述部件(2)在安装完毕状态下与所述电机(6)的外壳处于导热连接和/或为所述外壳的组成部分。

Description

电机
技术领域
本发明涉及一种具有转子和定子的电机，转子具有一个轴，电机的纵向伸展由轴的轴线定义，电机可用冷却回路进行冷却，其中，
·冷却回路具有至少一个基本在电机的纵向伸展方向上延伸的冷却管，
·冷却回路具有一个呈圆环状、但并非为完整环形的第一分配管，第一分配管构成一个平面，电机纵向伸展的轴线基本垂直于这个平面，
·至少一个冷却管可与第一分配管紧密相连，
·冷却剂可在冷却回路中流动，
·冷却回路具有第一接口，借助第一接口可向冷却回路内输入冷却剂，
·冷却回路具有第二接口，借助第二接口可从冷却回路中排出冷却剂。
此外，本发明还涉及一种制备电机冷却回路的方法。
背景技术
电机应用在很多技术领域。电机分为直流电机、交流电机和三相电机。三相电机又可分为三相同步电机和三相异步电机。所有这些电机均包含一个静止的定子和一个采取可旋转安装方式的转子。
所有这些电机都会在工作过程中产生余热，这部分余热有可能会破坏电机或缩短电机的使用寿命。
因此，DE 100 05 128 B4中介绍了一种具有冷却通道的可冷却定子。
但其缺点在于，必须对构成外壳的大尺寸工件(具有相应的槽口)进行机械加工并使其彼此紧密相连，才能建构分配通道，这需要耗费较多的时间和较高的成本，还有可能使相关组件的耐用性受到限制。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有优化冷却系统的电机，这种电机的冷却回路的制备方法有所简化，且其可靠性也有所提高。
根据本发明，达成这个目的的解决方案是：第一分配管浇注在一个用金属制成的部件中，所述部件在第一分配管与冷却管之间的连接点上具有多个用于冷却管的开口，所述部件在安装完毕状态下与电机外壳处于导热连接和/或为所述外壳的组成部分。可以通过在所述部件上布置穿过第一分配管的附加钻孔来建构所述开口。
这样就有利地无需在第一分配管上采取复杂的密封措施，因为这种第一分配管与DE 100 05 128 B4中所公开的现有技术不同，其自身为一整体。通过将第一分配管浇注在所述部件中，还可提高第一分配管的稳定性。这个浇注件可以是电机外壳的支承件。
第一接口和第二接口有利地分别与第一分配管的一个末端相连。借此可从其中一个接口将冷却剂输入第一分配管，从第二个接口排出冷却剂。通过在所述部件上布置穿过第一分配管的钻孔来建立这种连接，是有利的。
一种有利的建构方案是，至少一个冷却管具有沿冷却管长度延伸的间隔壁，从而在冷却管内形成两个沿冷却管长度延伸的通道，通过这些通道可同时在相反的方向上输送冷却剂。通过这种方式可借助(例如)一个冷却管实现进流和回流。
此外，如果为至少一个冷却管配备第一构件，所述第一构件可使从第一分配管流入第一通道的冷却剂流在冷却管远离第一分配管的末端发生转向，进入同一冷却管的第二通道，从而使冷却剂在第二通道中流回至第一分配管，也是有利的。举例而言，所述第一构件可以是构成冷却管出口的空腔，也可以是建构在冷却管末端并构成两个通道的出口的空腔，其中，冷却管的末端封闭。
另一种建构方案是，至少一个冷却管具有间隔壁，所述间隔壁在布置有第一分配管的一端突出在冷却管之外，并穿过第一分配管，且其穿过方式使得来自于第一分配管的冷却剂经转向后全部进入冷却管的第一通道，并且从冷却管的第二通道流回第一分配管时，转向至初始方向。
根据本发明的电机的一种建构方案是：
·冷却回路具有多个基本在电机的纵向伸展方向上延伸的冷却管，
·每个冷却管均与第一分配管紧密相连，
·每个冷却管均具有沿冷却管长度延伸的间隔壁，从而在冷却管内形成两个沿冷却管长度延伸的通道，通过这些通道可同时在相反的方向上输送冷却剂，
·每个冷却管均配有第一构件，所述第一构件使从第一分配管流入第一通道的冷却剂流在冷却管远离第一分配管的末端发生转向，进入同一冷却管的第二通道，从而使冷却剂在第二通道中流回至第一分配管，
·所述第一构件是构成冷却管出口的空腔，或者是建构在冷却管末端并构成两个通道的出口的空腔，其中，冷却管的末端封闭，
·每个冷却管均具有间隔壁，所述间隔壁在布置有第一分配管的一端突出在冷却管之外，并穿过第一分配管，且其穿过方式使得来自于第一分配管的冷却剂经转向后全部进入冷却管的第一通道，并且从冷却管的第二通道流回第一分配管时，转向至初始方向。
另一种有利建构方案是，冷却回路具有一个呈圆环状、且至少局部呈环形的第二分配管，第二分配管构成一个平面，电机纵向伸展的轴线基本垂直于这个平面，至少一个与第一分配管紧密相连的冷却管也与第二分配管紧密相连。
可在至少一个冷却管的两端布置转向构件，这个转向构件使来自于分配管的冷却剂在连接点上发生转向，从而进入冷却管中，以及使从冷却管中流出的冷却剂发生转向，从而进入分配管中。
这个用于使冷却剂发生转向的构件有利地为一隔板，这个隔板布置在冷却管与分配管之间的位于分配管内的连接点上，且其布置方式使得来自于分配管的冷却剂发生转向，从而进入冷却管中，以及使得从冷却管内流出的冷却剂转向至分配管的方向。
本发明的电机的另一有利建构方案是：
·冷却回路具有多个基本在电机的纵向伸展方向上延伸的冷却管，
·每个冷却管均与第一分配管紧密相连，
·冷却回路具有一个呈圆环状、且至少局部呈环形的第二分配管，第二分配管构成一个平面，电机纵向伸展的轴线基本垂直于这个平面，每个冷却管也均与第二分配管紧密相连，
·每个冷却管的两端均布置有转向构件，转向构件使来自于分配管的冷却剂在连接点上发生转向，从而进入冷却管中，以及使从冷却管中流出的冷却剂发生转向，从而进入分配管中，
·用于使冷却剂发生转向的构件为一隔板，隔板布置在冷却管与分配管之间的位于分配管内的连接点上，且其布置方式使得来自于分配管的冷却剂发生转向，从而进入冷却管中，以及使得从冷却管内流出的冷却剂转向至分配管的方向。
附图说明
下面借助附图所示的实施例对本发明以及本发明符合从属权利要求所述特征的其他有利建构方案进行详细说明，但本发明并不仅限于这些实施例，其中：
图1为第一分配管；
图2为带有第一分配管的部件；
图3为冷却回路的实施例；
图4为冷却回路的结构；
图5为本发明的电机；以及
图6为冷却回路的另一实施例。
具体实施方式
图1所示的第一分配管1浇注在用金属制成的部件2中。第一分配管基本呈环形，但并非为完整环形。部件2由图2进行图示。第一分配管呈圆环状，但并非为完整环形，并构成一个平面。第一分配管的末端不得封闭，因为需要通过浇注过程来对末端进行封闭。部件2也可建构为端盖，在此情况下，部件2可容纳用于安装电机轴的球轴承。
图3显示的是冷却回路的一个实施例。冷却回路主要由冷却管3和其中浇注有第一分配管1的部件2构成。部件2的多个位置4上布置有穿过第一分配管1的钻孔，通过这些钻孔可以形状配合的方式将冷却管3插入部件2中，并使冷却管3与第一分配管1紧密相连。在这个实施例中，冷却管3具有间隔壁5，间隔壁5沿冷却管3的长度方向延伸，从而在一个冷却管3中形成两个通道。
在图3所示的实施例中，间隔壁5伸入第一分配管1中，且其伸入方式使得来自于第一分配管1的冷却剂经转向后全部进入冷却管3的第一通道，并使得冷却剂从冷却管3的第二通道流回第一分配管1时，转向至初始方向。通过第一接口10输入冷却剂，并通过间隔壁5将其导入第一冷却管的第一通道内。冷却剂在第一通道的末端发生转向，进入第二通道，并流回至第一分配管1，在此，冷却剂被导入第二冷却管。冷却剂流过所有的冷却管3后，通过接口9将其排出。可设置一个用于输入和/或排出冷却剂的冷却剂泵。
图4显示的是图3所示的冷却回路的结构。通过在部件2上布置多个穿过第一分配管1的钻孔，可将第一分配管1的一些不再相连的部分浇注在部件2中。在此情况下，冷却回路的紧密性取决于包围第一分配管1的部件2所用的材料。
图5显示的是本发明的电机。附图主要对轴7和带有冷却管3的部件2进行了图示。
图6显示的是冷却回路的另一实施例。冷却回路主要由冷却管3和其中浇注有第一分配管1的部件2构成。部件2的多个位置4上布置有穿过第一分配管1的钻孔，通过这些钻孔可以形状配合的方式将冷却管3插入部件2中，并使冷却管3与第一分配管1紧密相连。冷却管3的另一端与第二分配管8紧密相连。其中，第二分配管可以呈完整的环形，或者也可以为不完整的环形，但其末端可以封闭。
此外，每个冷却管3均配有转向构件，这个转向构件可使从分配管中流出的冷却剂在连接点上发生转向，从而进入冷却管3中，以及使从冷却管3中流出的冷却剂发生转向，从而进入分配管中。这个转向构件可建构为隔板、螺钉或橡胶塞。
通过第一接口10输入冷却剂，并通过一个构件使其转向进入第一冷却管3。冷却剂在第一冷却管3的末端发生转向，进入第二分配管8，并通过另一冷却管3流回至第一分配管1。随后，冷却剂方向交替地连续流过各冷却管3。冷却剂流过所有的冷却管3后，通过接口9将其排出。可设置一个用于输入和/或排出冷却剂的冷却剂泵。图6中的箭头表示的是冷却剂的流动方向。

Claims (17)

1.一种具有转子和定子的电机(6)，所述转子具有一个轴(7)，所述电机(6)的纵向伸展由轴的轴线定义，所述电机(6)能够用冷却回路进行冷却，其中，
所述冷却回路具有至少一个基本在所述电机(6)的纵向伸展方向上延伸的冷却管(3)，
所述冷却回路具有一个呈圆环状、但并非为完整环形的第一分配管(1)，所述第一分配管构成一个平面，所述电机(6)的纵向伸展的轴线基本垂直于所述平面，
至少一个冷却管(3)能够与所述第一分配管(1)紧密相连，
冷却剂可在所述冷却回路中流动，
所述冷却回路具有第一接口(10)，借助所述第一接口可向所述冷却回路内输入冷却剂，
所述冷却回路具有第二接口(9)，借助所述第二接口可从所述回路中排出冷却剂，
其特征在于，
所述第一分配管(1)浇注在一个用金属制成的部件(2)中，所述部件(2)在所述第一分配管(1)与所述冷却管(3)之间的连接点上具有多个用于所述冷却管(3)的开口(4)，所述部件(2)在安装完毕状态下与所述电机(6)的外壳处于导热连接和/或为所述外壳的组成部分。
2.根据权利要求1所述的电机(6)，其特征在于，
所述第一接口(10)和所述第二接口(9)分别与所述第一分配管(1)的一个末端相连。
3.根据权利要求1或2所述的电机(6)，其特征在于，
至少一个冷却管(3)具有沿冷却管长度方向延伸的间隔壁(5)，从而在冷却管(3)内形成两个沿冷却管长度方向延伸的通道，通过所述通道可同时在相反的方向上输送冷却剂。
4.根据权利要求1至3中任一项或多项权利要求所述的电机(6)，其特征在于，
至少一个冷却管(3)配有第一构件，所述第一构件使从所述第一分配管(1)流入第一通道的冷却剂流在所述冷却管(3)远离所述第一分配管(1)的末端发生转向，进入同一冷却管(3)的第二通道，从而使所述冷却剂在所述第二通道中流回至所述第一分配管(1)。
5.根据权利要求4所述的电机(6)，其特征在于，
所述第一构件是构成所述冷却管(3)的出口的空腔，或者是建构在所述冷却管(3)的末端并构成所述两个通道的出口的空腔，其中，所述冷却管(3)的末端封闭。
6.根据权利要求3至5中任一项或多项权利要求所述的电机(6)，其特征在于，
至少一个冷却管(3)具有间隔壁(5)，所述间隔壁在布置有所述第一分配管(1)的一端突出在所述冷却管(3)之外，并穿过所述第一分配管(1)，且其穿过方式使得来自于所述第一分配管(1)的冷却剂经转向后全部进入所述冷却管(3)的第一通道，并且从所述冷却管(3)的第二通道流回所述第一分配管(1)时，转向至初始方向。
7.根据权利要求1或2所述的电机(6)，其特征在于，
所述冷却回路具有多个基本在所述电机(6)的纵向伸展方向上延伸的冷却管(3)，
每个冷却管(3)均与所述第一分配管(1)紧密相连，
每个冷却管(3)均具有沿冷却管长度方向延伸的间隔壁(5)，从而在冷却管(3)内形成两个沿冷却管长度方向延伸的通道，通过所述通道可同时在相反的方向上输送冷却剂，
每个冷却管(3)均配有第一构件，所述第一构件使从所述第一分配管(1)流入第一通道的冷却剂流在所述冷却管(3)远离所述第一分配管(1)的末端发生转向，进入同一冷却管(3)的第二通道，从而使所述冷却剂在所述第二通道中流回至所述第一分配管(1)，
所述第一构件是构成所述冷却管(3)的出口的空腔，或者是建构在所述冷却管(3)的末端并构成所述两个通道的出口的空腔，其中，所述冷却管(3)的末端封闭，
每个冷却管(3)均具有间隔壁(5)，所述间隔壁在布置有所述第一分配管(1)的一端突出在所述冷却管(3)之外，并穿过所述第一分配管(1)，且其穿过方式使得来自于所述第一分配管(1)的冷却剂经转向后进入所述冷却管(3)的第一通道，并且从所述冷却管(3)的第二通道流回所述第一分配管(1)时，转向至初始方向。
8.根据权利要求1或2所述的电机(6)，其特征在于，
所述冷却回路具有一个呈圆环状、且至少局部呈环形的第二分配管(8)，所述第二分配管构成一个平面，所述电机(6)的纵向伸展的轴线基本垂直于所述平面，至少一个与所述第一分配管(1)紧密相连的冷却管(3)也与所述第二分配管(8)紧密相连。
9.根据权利要求8所述的电机(6)，其特征在于，
至少一个冷却管(3)的两端布置有转向构件，所述转向构件使来自于分配管(1，8)的冷却剂在一个连接点上发生转向，从而进入所述冷却管(3)中，以及使从冷却管(3)中流出的冷却剂发生转向，从而进入分配管(1，8)中。
10.根据权利要求9所述的电机(6)，其特征在于，
用于使所述冷却剂发生转向的构件为一隔板，所述隔板布置在冷却管(3)与分配管(1，8)之间的位于所述分配管(1，8)内的连接点上，且其布置方式使得来自于所述分配管(1，8)的冷却剂发生转向，从而进入所述冷却管(3)中，以及使得从所述冷却管(3)内流出的冷却剂转向至所述分配管(1，8)的方向。
11.根据权利要求1或2所述的电机(6)，其特征在于，
所述冷却回路具有多个基本在所述电机(6)的纵向伸展方向上延伸的冷却管(3)，
每个冷却管(3)均与所述第一分配管(1)紧密相连，
所述冷却回路具有一个呈圆环状、且至少局部呈环形的第二分配管(8)，所述第二分配管构成一个平面，所述电机(6)的纵向伸展的轴线基本垂直于所述平面，每个冷却管(3)也均与所述第二分配管(8)紧密相连，
每个冷却管(3)的两端均布置有转向构件，所述转向构件使来自于分配管(1，8)的冷却剂在连接点上发生转向，从而进入冷却管(3)中，以及使从冷却管(3)中流出的冷却剂发生转向，从而进入分配管(1，8)中，
用于使所述冷却剂发生转向的构件为一隔板，所述隔板布置在冷却管(3)与分配管(1，8)之间的位于所述分配管(1，8)内的连接点上，且其布置方式使得来自于所述分配管(1，8)的冷却剂发生转向，从而进入所述冷却管(3)中，以及使得从所述冷却管(3)内流出的冷却剂转向至所述分配管(1，8)的方向。
12.一种制备电机(6)的冷却回路的方法，所述电机(6)具有转子和定子，所述转子具有一个轴(7)，所述电机(6)的纵向伸展由轴的轴线定义，所述电机(6)能够用所述冷却回路进行冷却，其中，
所述冷却回路具有至少一个基本在所述电机(6)的纵向伸展方向上延伸的冷却管(3)，
所述冷却回路具有一个呈圆环状、但并非为完整环形的第一分配管(1)，所述第一分配管构成一个平面，所述电机(6)的纵向伸展的轴线基本垂直于所述平面，
至少一个冷却管(3)能够与所述第一分配管(1)紧密相连，
冷却剂可在所述冷却回路中流动，
所述冷却回路具有第一接口(10)，借助所述第一接口可向所述冷却回路内输入冷却剂，
所述冷却回路具有第二接口(9)，借助所述第二接口可从所述回路中排出冷却剂，
其特征在于，
将所述第一分配管(1)浇注在一个用金属制成的部件(2)中，所述部件(2)在安装完毕状态下与所述电机(6)的外壳处于导热连接和/或为所述外壳的组成部分。
13.根据权利要求12所述的制备电机(6)的冷却回路的方法，其特征在于，
在所述部件上布置穿过所述第一分配管(1)的钻孔，以便建立所述第一分配管(1)和所述冷却管(3)之间的连接点(4)。
14.根据权利要求13所述的制备电机(6)的冷却回路的方法，其特征在于，
将所述冷却管(3)固定在所述第一分配管(1)上，其中，
每个冷却管(3)均配有第一构件，所述第一构件使从所述第一分配管(1)流入第一通道的冷却剂流在所述冷却管(3)远离所述第一分配管(1)的末端发生转向，进入同一冷却管(3)的第二通道，从而使所述冷却剂在所述第二通道中流回至所述第一分配管(1)，
所述第一构件是构成所述冷却管(3)的出口的空腔，或者是建构在所述冷却管(3)的末端并构成所述两个通道的出口的空腔，其中，所述冷却管(3)的末端封闭，
每个冷却管(3)均具有间隔壁(5)，所述间隔壁在布置有所述第一分配管(1)的一端突出在所述冷却管(3)之外，并穿过所述第一分配管(1)，且其穿过方式使得来自于所述第一分配管(1)的冷却剂经转向后全部进入所述冷却管(3)的第一通道，并且从所述冷却管(3)的第二通道流回所述第一分配管(1)时，转向至初始方向。
15.根据权利要求13所述的制备电机(6)的冷却回路的方法，其特征在于，
将所述冷却管(3)与所述第一分配管(1)紧密连接在一起，其中，
每个冷却管(3)的两端均布置有转向构件，所述转向构件使来自于分配管(1)的冷却剂在连接点上发生转向，从而全部进入冷却管(3)中，以及使从冷却管(3)中流出的冷却剂发生转向，从而进入分配管(1，8)中，
用于使所述冷却剂发生转向的构件为一隔板，所述隔板布置在冷却管(3)与分配管(1)之间的位于所述分配管(1)内的连接点上，且其布置方式使得来自于所述分配管(1)的冷却剂发生转向，从而进入所述冷却管(3)中，以及使得从所述冷却管(3)内流出的冷却剂偏转至所述分配管(1，8)的方向。
16.根据权利要求15所述的制备电机(6)的冷却回路的方法，其特征在于，
所述冷却回路具有一个呈圆环状、且至少局部呈环形的第二分配管(8)，所述第二分配管构成一个平面，所述电机(6)的纵向伸展的轴线基本垂直于所述平面，每个与所述第一分配管(1)紧密相连的冷却管(3)也与所述第二分配管(8)紧密相连。
17.根据权利要求12至15中任一项或多项权利要求所述的制备电机(6)的冷却回路的方法，其特征在于，
分别在所述第一分配管(1)的两端布置穿过所述部件(2)的钻孔，以便建立所述第一分配管与所述第一接口(10)和所述第二接口(9)之间的连接。
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