CN101409477A - 用于皮带传动车辆电力发电机的气流冷却模式 - Google Patents

用于皮带传动车辆电力发电机的气流冷却模式 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆的皮带传动的电机，该电机包括前部壳体和后部壳体，所述前部壳体包括至少一个前部壳体开口，所述后部壳体包括至少一个后部壳体开口。所述电机还包括至少一个风扇，该风扇能够促使冷却空气通过所述至少一个前部壳体开口进入电机并且通过所述至少一个后部壳体开口流出电机。一种冷却用于车辆的皮带传动电机的方法，该方法包括在电机的大体上的前部促使冷却空气进入电机。使冷却空气在电机中大体上向后流动，并使热量从电机散发到冷却空气中。在大体轴向方向上使冷却空气的至少第一部分从电机的后部排出。

Description

用于皮带传动车辆电力发电机的气流冷却模式
技术领域
本发明总体上涉及一种电机，更具体地，本发明涉及一种皮带传动车辆电力发电机的冷却。
背景技术
基本上由于设置在车辆前部的散热冷却风扇的作用，车辆的车盖内气流从车辆的前部向后部流动。然而，相反地，冷却空气主要进入电机，例如交流发电机，在交流发电机的后部或靠近交流发电机的后部进入电机。空气流过交流发电机到达交流发电机的前部，并被交流发电机的部件加热。已加热的空气从交流发电机排出，与车盖内气流结合，再被送回至交流发电机的后部，在此，至少一部分已加热的空气被再循环通过交流发电机。根据交流发电机的构造，多达30-35％的已加热的空气被再循环通过交流发电机，将进入交流发电机的冷却空气的温度提高了20-30℃。冷却空气增加的温度导致空气冷却能力的降低，并且可能对交流发电机性能产生负面影响。
发明内容
一种用于车辆的皮带传动的电机，该电机包括前部壳体和后部壳体，所述前部壳体包括至少一个前部壳体孔口，所述后部壳体包括至少一个后部壳体孔口；所述电机还包括至少一个风扇，该风扇能够促使冷却空气通过所述至少一个前部壳体孔口进入电机并且通过所述至少一个后部壳体孔口流出电机。
一种冷却用于车辆的皮带传动电机的方法，该方法包括在电机的大体上的前部促使冷却空气进入电机。使冷却空气在电机中大体上向后流动，并使热量从电机散发到冷却空气中。在大体轴向方向上使冷却空气的至少第一部分从电机的后部排出。
附图说明
对于本领域技术人员，本发明上述及其它优点在参照附图时从下面的详细描述中呈现得更清晰：
图1是电机实施例的横截面图，该电机用于具有改进冷却气流的车辆；及
图2是相对于图1中电机的车盖内气流的冷却气流示意图。
具体实施方式
图1中所示的是一种用于车辆的皮带传动电机，例如，交流发电机10。交流发电机10包括转子12，所述转子与轴14可操作地连接。转子12和轴14构造和布置成绕着轴线16旋转。定子18包括前端匝数20和后端匝数22，所述定子径向地布置在转子12的外侧。定子18沿转子12的长度轴向地延伸并且周向地环绕转子12。定子18和转子12安置在壳体24内，在一实施例中，所述壳体包括前部壳体26和后部壳体28。交流发电机10位于车辆(未图示)中，以致前部壳体26大体上面对车辆的前部，后部壳体28大体上面对车辆的后部。在前部壳体26与后部壳体28之间有接头30，在一些实施例中，所述接头大体上沿轴向布置。而且，在一些实施例中，接头30可以是一间隙，该间隙绕着交流发电机10沿圆周方向延伸。在一些实施例中，前部壳体26和/或后部壳体28可包括一个或多个冷却肋片32来增加冷却能力。
在一实施例中，后部壳体28具有大体上的T形横截面。腿部34大体上径向地朝向轴14并为后轴承36提供支撑，而臂部38从腿部34轴向地向前和向后延伸。
前部壳体26包括一个或多个前面冷却孔口40和一个或多个外部冷却孔口42。同样地，后部壳体28包括一个或多个背面冷却孔口44。一些实施例可以包括一个或多个周向槽46。周向槽46穿过壳体24的外部纵向表面，并且可以布置在前部壳体26和/或后部壳体28上。在图1所示的实施例中，每个周向槽46部分地布置在前部壳体26上并且部分地布置在后部壳体28上，延伸越过接头30。
在一些实施例中，交流发电机10包括至少一个风扇48。在图1所示的实施例中，风扇48布置在轴14的螺纹部分50并且利用衬套52固定到轴14上。风扇48构造成提供径向和轴向流动。然而，其它风扇48构造、位置、和附着方式预期在本发明的范围内。例如，风扇48可以构造成仅用于轴向流动，和/或风扇48可以固定到没有螺纹的轴14部分上。而且，附加的风扇48可布置在转子12的前方和/或转子12的后方。
为了冷却交流发电机10，冷却空气通过前面冷却孔口40吸入到前部壳体26中。这可以通过从车辆的前部到后部的自然的车盖内气流和/或风扇48的作用来完成，自然的车盖内气流的方向由箭头54图示(参照图2)。在一些实施例中，一旦通过前面冷却孔口40，气流可能分散。第一部分气流如气流线56所示地沿轴向流过交流发电机10，穿过背面冷却孔口44，穿过风扇48，最后穿过盖板58从交流发电机10中排出。所述气流的第二部分，如气流线60所示，沿径向流过前端匝数20并穿过外部冷却孔口42流出交流发电机10。
冷却空气也通过周向槽46进入交流发电机10。这种冷却空气的流动由气流线62图示。冷却空气沿着定子18轴向地流动，并越过后端匝数22。接着空气大体上轴向地流过后部壳体28，对一个或多个二极管64、后轴承36和/或电机的其它部件进行冷却。空气接着流过风扇48并穿过盖板58排出。
已加热的废气由风扇48促使在车盖内气流的朝向车辆后部的自然方向上离开交流发电机10。以如上所述的方式使冷却空气流过交流发电机10，已加热的空气不再循环进入交流发电机10，由此保持交流发电机10的理想性能。
本发明实施例已如前描述，可以理解无论现在还是将来本领域技术人员，可以在落入随后权利要求书的范围内作出各种改进和提高。这些权利要求应当解释为保持本发明原始公开的适当保护范围。

Claims (17)

1.一种用于车辆的皮带传动的电机，其包括：
前部壳体，所述前部壳体包括至少一个前部壳体开口；
后部壳体，所述后部壳体包括至少一个后部壳体开口；以及
至少一个风扇，所述风扇能够促使冷却空气通过所述至少一个前部壳体开口进入电机并通过所述至少一个后部壳体开口流出电机。
2.根据权利要求1所述的电机，其还包括一个或多个槽，所述槽布置在前部壳体和后部壳体中的至少一个的纵向表面上。
3.根据权利要求2所述的电机，其中，所述一个或多个槽布置在大体轴向方向上。
4.根据权利要求1所述的电机，其中，所述至少一个风扇为三个风扇。
5.根据权利要求1所述的电机，其中，所述至少一个风扇为两个风扇。
6.根据权利要求1所述的电机，其中，所述后部壳体具有大体上的T形横截面。
7.根据权利要求6所述的电机，其中，所述后部壳体包括大体上径向内内延伸的腿部。
8.根据权利要求7所述的电机，其中，所述腿部为一后轴承提供支撑。
9.根据权利要求1所述的电机，其中，所述前部壳体和后部壳体中的至少一包括一个或多个冷却肋片。
10.一种冷却用于车辆的皮带传动电机的方法，所述方法包括：
在电机的大体上的前部促使冷却空气进入电机；
使冷却空气在电机中大体上向后流动；
使热量从电机散发到冷却空气中；以及
在大体轴向方向上使冷却空气的至少第一部分从电机的后部排出。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述促使冷却空气进入电机是由至少一个风扇来执行。
12.根据权利要求10所述的方法，其还包括用冷却空气的第二部分来冷却定子的一个或多个端匝。
13.根据权利要求12所述的方法，其还包括在径向方向上将冷却空气的第二部分排出电机。
14.根据权利要求10所述的方法，其还包括促使冷却空气的第三部分通过电机纵向表面上的槽进入电机。
15.根据权利要求14所述的方法，其还包括用冷却空气的第三部分来冷却后轴承。
16.根据权利要求14所述的方法，其还包括用冷却空气的第三部分来冷却一个或多个二极管。
17.根据权利要求14所述的方法，其还包括在大体轴向方向上将冷却空气的第三部分从电机排出。
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