CN102549887B - 电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电机(10)，特别是交流发电机，所述电机具有：转子(20)，所述转子具有转动轴线(26)；定子(16)，所述定子由定子铁心(17)和嵌入在该定子铁心中的定子绕组(18)组成，所述定子具有与整流器装置(139)连接的导线端部(228)；用于调节励磁电流的调节器(231)；以及在所述整流器装置(139)中的冷却装置，所述冷却装置包括第一冷却体(53)和第二冷却体(117)，所述第一冷却体具有至少一个容纳部(66)，在所述容纳部上容纳着一个整流器(147)，其中所述第二冷却体(117)具有至少一个容纳部(120)，在所述容纳部上容纳着一个整流器(150)；接线单元(144)，该接线单元将整流器(147、150)连接为桥式电路，其中，所述接线单元(144)具有多个一体形成的导向接管(225)，定子绕组(18)的导线端部(228)容纳在所述导向接管中，其中，一个导向接管(225)沿转动轴线(26)的方向设置在轴承盖(13.2)和调节器(231)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种电机。
背景技术
由EP 960464B1已知一种被构造为交流发电机的电机。
发明内容
通过所提出的根据权利要求1的解决方案，力求实现电机的尽可能紧凑的实施方式。这特别地可以通过使轴承盖和调节器之间的导向接管在设置在导向接管中的导线端部的方向上短于其他导向接管来实现。为了一方面获得调节器与轴承盖的良好连接，另一方面获得所提到的尽可能紧凑的实施方式，将较短的导向接管与其他的导向接管一体连接的臂部包住一个固定接管，调节器从径向内侧固定在该固定接管上。因此，该臂部呈弧形地在固定接管的径向内侧上环绕该固定接管延伸。为了一方面构造得尽可能紧凑，且另一方面不妨碍对于冷却来说重要的流动，直接分配给短的导向接管的连接触头，圆周弧线形式的导线沿转动轴线的方向部分设置在至少一个容纳部的外边缘的下方，而且优选地设置在轴承盖与冷却体之间。为了在二极管头部导线和圆周弧线之间获得充分电绝缘的间距，该圆周弧线具有多个拐点，其中这些拐点中的几个被设置在与连接触头相同的周向位置上。为了不必将圆周弧线设置在调节器下方并且由此不再需要比所必需的更多的位置和空间，圆周弧线相对于转动轴线在一个比整流器装置在冷却体中延伸的总的角度更大的角度上延伸。通过将圆周弧线借助于一体形成的吊环支撑在导向接管上，以振动很小的方式对圆周弧线进行支承并由此防止该圆周弧线发生疲劳断裂。又是为了节省空间，设置在定子或更确切地说定子铁心中的定子绕组具有多个导线端部，这些导线端部长度不同，并且优选地与不同大小或更确切地说不同长短的导向接管相匹配。
附图说明
在附图中，
图1示出了电机的纵向剖视图，
图2以俯视图示出了根据第一实施例的整流器装置的冷却装置的冷却体，
图3示出了图2的冷却体的仰视图，
图4以立体图示出了图2的冷却体，
图5a以及
图5b分别以细节视图示出了图2的冷却体的变型，
图6示出了整流器装置的冷却装置的另一冷却体的视图，
图7示出了图6的冷却体的另一视图，
图8以俯视图示出了冷却装置和整流器装置，
图9以仰视图示出了图8的冷却装置和整流器装置，
图10以立体视图示出了图8的内容，
图11以部分侧视图示出了已装配的整流器装置，
图12以侧视图示出了整流器装置，
图13以俯视图示出了根据第二实施例的整流器装置的冷却装置的冷却体，
图14a以及
图14b示出了根据第二实施例的整流器装置的冷却装置的另一冷却体的立体图以及部分侧视图，
图15以俯视图示出了根据第二实施例的冷却装置和整流器装置，
图16以仰视图示出了图15的冷却装置，
图17a以及
图17b以侧视图和俯视图示出了根据两个实施例的导向接管，
图18示出了根据两个实施例的层叠结构的原理性剖视图，
图19以侧视图示出了根据第二实施例的整流器装置，
图20以立体图示出了轴承盖，
图21以剖视图示出了根据两个实施例的台座，
图22以侧视图示出了定子。
具体实施方式
在图1中示出了电机10的横剖视图，在这里电机10被实施为用于机动车辆的发电机或者更确切地说交流发电机，特别是三相发电机。这个电机10尤其具有一个两件式的壳体13，该壳体由第一轴承盖13.1和第二轴承盖13.2组成。所述轴承盖13.1和所述轴承盖13.2将所谓的定子16容纳在其中，该定子一方面由基本上呈圆环形的定子铁心17组成，并且在所述定子的朝径向内侧、沿轴向延伸的槽中嵌入定子绕组8。这个环形的定子16通过其朝径向内侧的开槽表面包围转子20，该转子被构造为爪极转子。所述转子20尤其由两个爪极板22和23组成，在这些爪极板的外周上分别设置沿轴向延伸的爪极指24和25。轴向在此由转子20的转动轴线26确定。两个爪极板22和23设置在转子20中，使得其沿轴向延伸的爪极指24以及25在转子20的周边上彼此交替设置。由此在反向磁化的爪极指24和25之间产生磁学上需要的间隙，该间隙被称为爪极间隙。所述转子20借助于一根轴27和在转子两侧各设一个的滚动轴承28可旋转地支承在相应的轴承盖13.1和13.2中。
转子20总共具有两个轴向端面，在这些端面上分别固定一个通风器30。这个通风器30主要由板状或者说盘状的部分组成，通风器叶片以已知的方式开始于该部分。所述通风器30用于通过在轴承盖13.1和13.2中的多个开口40实现在电机10的外侧和电机10的内腔之间的空气交换。为此，所述多个开口40基本上设置在轴承盖13.1和13.2的轴向端部上，借助于通风器30将作为冷却介质的冷却空气41经由所述开口吸入到电机10的内腔。所述冷却空气通过通风器30的旋转沿径向向外加速，从而该冷却空气可以穿过冷却空气能通过的绕组端部45。通过这个作用，绕组端部45被冷却。冷却空气在穿过绕组端部45之后或者说在围绕该绕组端部45流过之后，通过这里在图1中未示出的多个开口沿径向向外流出。
在图1中保护盖47位于右侧，该保护盖保护各个不同的部件免受外界影响。因此，这个保护盖47例如盖住所谓的滑环组件49，该滑环组件用于给励磁线圈51提供励磁电流。围绕这个滑环组件49设有第一冷却体53，该冷却体在这里用作正冷却体。另一冷却体用作所谓的负冷却体，该另一冷却体在该常常是示意性的附图中不可见。在轴承盖13.2和冷却体53之间设有接线板56，该接线板用于将设置在负冷却体中的多个负二极管58和这里在这个视图中未示出的在冷却体53中的多个正二极管彼此连接并且由此形成众所周知的桥式电路。
在图2中示出了第一冷却体53。这个冷却体53具有弧形的本体区域60。这个弧形的本体区域60具有位于中央的中心63。该中心在安装到壳体13.2上的状态下与转动轴线26重合。该冷却体53具有三个容纳部66，这些容纳部用于分别容纳一个整流器。所述整流器在此例如是正二极管。所述容纳部66在此的形式为孔，在该孔中随后压入例如所谓的压入式二极管(正二极管)。替代地，例如还可以在第一冷却体53的表面中设置凹部，以通过钎焊将二极管固定在该凹部中。代替在凹部中，还可以将二极管钎焊在平面中的规定位置上。此外，该冷却体53还具有若干开口，这些开口用于让冷却介质流过在工作中热的冷却体53。环绕着容纳部66设有呈弧形一个接一个排列的多个第一开口69。这些第一开口69沿周向U布置在容纳部66的两侧，也就是例如从中心63看布置在左边和右边。在容纳部66和位于中央的中心63之间，朝向位于中央的中心63的方向设有至少一个细长形的第二开口72，其中所述第二开口72以其细长形的形状至少大致对准位于中央的中心63。再仔细研究还会发现，在具有第一开口69的容纳部66和位于中央的中心63之间朝向位于中央的中心63的方向设有多个细长形的第二开口72，其中所述第二开口72以其细长形的形状至少大致对准位于中央的中心63。细长形的意思是，所述开口72沿径向的延伸长度大于沿周向的延伸长度。
此外，在本体区域60中还设有三个圆柱形的分别具有一个孔74的下沉区域75。在那里将冷却体53的材料厚度减少到在容纳部66处所设计的材料厚度的大约40％。这些下沉区域用于在装配时将整流器装置固定在轴承盖13.2的外侧。螺纹套筒78用于与整流器装置的其他部件固定并产生接触。嵌入式钟形件82用于随后容纳和固定所谓的B+接线柱(B-正-接线柱)，在其上固定着一条充电线，以便能够向车辆电池传输电流。
如已描述的，优选地设有多个容纳部66，这些容纳部彼此间隔地设置在冷却体53的圆周81上，也就是优选地设置在外圆周区域上或者说外圆周区域中。在外圆周上的意思是主要在沿径向的外半部分。
由图2可知，在两个容纳部66之间的弧段84中设有冷却体53的优选地一体形成的突出部92，该突出部在此在示例中被实施为具有多个细长形的第二开口72，这些第二开口在两个呈弧形延伸的横梁87之间延伸。突出部92在沿周向U的两侧通过大的海湾形凹口94与容纳部66及其第一开口69分开或间隔开。海湾形凹口94的径向内侧端部与容纳部66的中心113相比，距位于中央的中心63的距离较小。两个弧形横梁87之间的第二开口72通过连接部90隔开。这些连接部90优选地沿径向延伸。两个横梁87至少大致呈圆弧形延伸。
在两个容纳部66之间的弧段84中，从刚提到的两个横梁87中的靠外的横梁开始朝径向外侧延伸出一个梯子状的与横梁87一体式连接的冷却弧段93，作为突出部92的实施例。这个梯子状的冷却弧段93同样具有通过连接部99相互隔开的细长形的冷却空气开口96。朝向径向外侧，这些冷却空气开口96由横梁102限定。在周向U上，冷却弧段93朝向其侧边缘105具有至少一个开口108，该开口的边缘111局部具有比梯子状冷却弧段93的其他开口96更小的材料厚度。特别地规定，边缘111的限定凹部94的侧面部分以及在必要时侧边开口108的径向外侧部分具有较小的材料厚度。
在位于大约一点钟和四点钟位置(图2)的容纳部66之间同样地设有冷却弧段93，该冷却弧段的构造与刚才描述的冷却弧段93类似。
围绕容纳部66设有多个开口69。为了更好地触及接下来所示出的在整流器装置中定位在开口69旁边的连接触头，规定，开口69的边缘112在开口69的远离容纳部66的中心113的一侧在其沿轴向(转动轴线26)或沿中心轴线115方向的材料厚度上被实施得比在容纳部66和开口69之间的情况下更薄。出于相同的原因，侧边开口108具有较小的材料厚度。中心轴线115沿开口69的轮廓或外形延伸。
朝径向内侧以另外一排的形式并由另一横梁86朝径向内侧限定地朝径向内侧紧接在两个外横梁87上的是另外的细长形的开口72。
容纳部66、第一开口69和至少一个细长形的第二开口72位于一个从位于中央的中心63开始的扇形区域116中，其中该扇形区域116具有在25°和40°之间的角宽(所有的实施例)。
在图3中示出了在图2中看不到的该冷却体53的背面。这两面局部是基本上相互平行的。随后B+接线柱以其圆头插入凹部114中，使得该圆头放置在该凹部114中，并且从在图2中可看到的一侧能够看到螺纹。
图4以从图2所示的一侧看的立体图示出了冷却体53。在此，能够很好地看到突出部92或者说梯子状的冷却弧段93。完全特别地，能够很好地看到开口108和其侧边缘105，所述开口的边缘111在局部具有比突出部92或者说梯子状的冷却弧段93的其他开口96更小的材料厚度。
图5a和5b示出了不同的细节，以及由此还示出了对B+接线柱进行固定的替代方式。在图5a中，相对于在图2中的视图，除了位于“9点钟”位置的下沉区域75外，还设有替代的或附加的嵌入式钟形件82，在该嵌入式钟形件中可以插入一个替代的或附加的B+接线柱。在图5b中以成角度的方式设置嵌入式钟形件82。在冷却体53的底侧上可以从右边将B+接线柱插入到嵌入式钟形件82中。
在图6中示出了一个另外的冷却体117。该冷却体117具有三个容纳部120，这三个容纳部用于分别容纳一个整流器。所述整流器在此例如是负二极管。所述容纳部120在此的形式为孔，在该孔中随后压入例如所谓的压入式二极管(负二极管)。替代地还可以例如在该另外的冷却体117的表面中设置凹部。此外，该冷却体117还具有若干开口123，这些开口用于让冷却剂流过在工作中热的冷却体117。
在这里，在至少一个周向位置126上也设有优选地一体形成的突出部127，该突出部被构造为梯子状的冷却弧段129。这个梯子状的冷却弧段129具有呈细长形沿径向向外延伸的多个开口132。该冷却弧段129在分别在两个容纳部120之间限定的圆周区域上延伸。冷却体117在内圆周135上被斜切，斜切部138。如在图7中可见，以后朝向第一冷却体53的表面138基本上是平的。该另外的冷却体117的外轮廓128在突出部127的两侧各具有一个海湾形凹口130，例如紧挨地位于该突出部的旁边。沿周向观察，这些海湾形凹口130又分别位于突出部127和一个另外的凹口131之间。沿规定的转动轴线26的方向还可发现，突出部127、凹口130和凹口131相对于转动轴线26而言分别位于相同的半径上。
规定，在组装冷却装置时，两个冷却体53和117以能穿流和能在中间流动的方式相间隔地上下叠放，并且另外的冷却体117的梯子状冷却弧段129布置在第一冷却体53的梯子状冷却弧段93的上方。与此相应地公开了一种冷却装置141，其中这个冷却装置具有带另外的多个孔123的冷却体117，该冷却体大致呈环段状，其中在至少一个周向位置126上设有一个梯子状的冷却弧段129，其中两个冷却体53、117以可穿流且可在中间流动的方式相间隔地上下叠放，并且另外的冷却体117的梯子状冷却弧段129被设置在第一冷却体53的梯子状冷却弧段93的上方。
图8示出了被组装成整流器装置139的冷却装置141，该冷却装置包括第一冷却体53(正冷却体)、第二冷却体117(负冷却体)、接线单元144、正整流器147(正二极管)、负整流器150(负二极管)、B+接线柱153、绝缘套筒156和铆钉159(空心铆钉)。此外，还使用了在此不可见的间隔垫片。该冷却装置141的视图与参照图1在取下保护罩47的情况下从右沿着转动轴线26的方向看的视图相对应。
接线单元144以已知的方式具有多个导线区段162、165和168，这些导线区段用于将分别由一个正整流器147(正二极管)和一个负整流器150(负二极管)组成的每一个整流器对171、174和177相互连接，从而对与连接触头180、183、186、189、192和195(通过圆周弧线198)连接的定子绕组和由其提供的交流电压进行整流。连接触头180和183与整流器对171连接，连接触头186和189与整流器对174连接，连接触头192和195(通过圆周弧线198)与整流器对177连接。
图9从在图8中未示出的另一侧示出了已组装的冷却装置141。从这侧可以看到连接触头201和204、连接触头207和210以及连接触头213和216，这些触头将分别由一个正整流器147(正二极管)和一个负整流器150(负二极管)组成的每一个整流器对171、174和177相互连接。这种接线方式对应于通常的桥式整流器电路。正整流器147(正二极管)，即压入式二极管，以及负整流器150(负二极管)与第一冷却体53导电连接，从而通过整流器150在工作情况下(接通状态、励磁电流、转动的转子20)在B+接线柱上施加正电压。
具有多个孔123的冷却体117是大致呈环段状的，其中在至少一个周向位置126上设有突出部127或者说梯子状冷却弧段129，其中两个冷却体53和117以可通流且可在中间流动的方式相间隔地上下叠放，以及另外的冷却体117的梯子状冷却弧段129被设置在第一冷却体53的梯子状冷却弧段93上方。突出部127或者说冷却弧段129的最大外径小于突出部92或者说冷却弧段93的外径。圆周弧线198相对于转动轴线26位于与外边缘219相同的轴向位置上，参照图9则在突出部92上方。如由图9可见，导线区段168的圆周弧线198具有多个拐点222。这些拐点222中的若干个位于与连接触头201、207和213相同的周向位置上。这些拐点222使得在此未详细标注的在拐点222和连接触头201、207和213之间的距离比倘若在拐点222的位置处设置简单圆弧的情况下更大。在拐点222上确定的拐角被设置为使得该拐角位于圆周弧线的径向内侧。与拐角互补的外角大于拐角。圆周弧线198相对于中心(转动轴线26)在一个比整流器147和150在冷却体53和117中延伸的总的角度更大的角度上延伸。换句话说，圆周弧线198相对于中心(转动轴线26)延伸约圆周的225°。圆周弧线198借助于一体形成的吊环223支撑在导向接管225上。在侧视图中，可对整流器装置139进行如下描述：突出部92沿周向U在左边和右边首先具有凹口94，在凹口中设有导向接管225。沿周向U在突出部127的左边和右边首先设有凹口130，在凹口中设有导向接管225。相对于突出部127而言，在凹口130的另一侧设有一个另外的凹口131，连接触头239(二极管头部导线)伸入到该另外的凹口中。
接线单元144在例如根据图8和图9的例子中的总共六个位置上具有导向接管225。这些导向接管225具有如下任务：以其在图9中指向观察者的漏斗形端部容纳定子绕组18的若干导线端部，并且针对性地将其引向从导向接管中伸出且弯曲地在导向接管上延伸的(U形或环状的)连接触头180、183、186、189、192和195，由此可容易实现在导线端部和连接触头180、183、186、189、192和195之间优选是机械式的接触。管状导向接管225中的四个分别与接线单元144中的一个连接触头183、186、189和192位于一个梯子状的冷却弧段93和一个容纳部66之间。两个另外的导向接管225(在图8中在“4点钟”和大约“5点钟”的位置上)位于第一冷却体53的外轮廓外部。沿转动轴线26的方向位于轴承盖13.2和调节器231之间的导向接管225被设置在第一冷却体53的外轮廓外部(沿转动轴线26的方向观察)。
在“4点钟”位置上的导向接管225从其尺寸和结构上看大致被构造得如同其他四个导向接管225，而在“5点钟”位置上的导向接管225则具有特殊性。这个接下来被叫做“小”导向接管225的导向接管225也还具有一个连接触头195。但该导向接管225本身是一个小的导向接管225，并由此相对于转动轴线26短于其他的导向接管225，还可参见图10。这些导向接管225通过连接部226相互连接为一体。导线区段162位于在“2点钟”位置的导向接管225(图9)和在“4点钟”位置的导向接管225之间的连接部226中。在“4点钟”位置和“6点钟”位置间的连接部226中没有埋置导线区段，然而又在“6点钟”位置和“7点钟”位置间的连接部226中埋置了导线区段。另一导线区段162被埋置到在“9点钟”位置的导向接管225和接线单元144的端部227之间，该端部随后过渡到导线区段168的圆周弧线198，并且引向小导向接管225。这些导线区段(除了圆周弧线198之外)分别埋置到接线单元144的塑料材料中。
接线单元144大部分位于冷却空气仅很少绕流或甚至不能绕流的区域中(流动死区)。这个区域在第一冷却体53(正冷却体)下面的径向外侧区域(转动轴线26)中。这肯定适用于连接部226和圆周弧线198，这两者相对于第一冷却体53(正冷却体)的径向长度被设在第一冷却体的径向长度的外半部分的下方。在外半部分的“下方”的意思是，连接部226和圆周弧线198位于轴承盖与冷却体53(正冷却体)之间。此外，优选的是圆周弧线198与容纳部66的径向外边缘重叠，亦见图9。
在图11中可见，这具有什么用途：如同所有其他的导向接管225一样，小导向接管225也被设置或插入到轴承盖13.2的开口228中。定子绕组18的导线端部228穿过小导向接管225被插入，所述导线端部在其上端部与连接触头195导电连接。在该位置优选地设有熔焊连接或钎焊连接。在一种替代的设计方案中，同样可行的是在这里设置螺纹连接。通过将这个小导向接管225实施成这么短，使得能够节约空间地沿轴向(转动轴线26)将这个小导向接管布置在定子绕组18和调节器231之间。这个调节器231用于产生励磁电流，并借助于在此未示出的电刷经由已提及的滑环组件49为励磁绕组51提供励磁电流，并由此电磁地激励转子20。在其中埋置导线区段168的并且将位于第一冷却体53的外轮廓外部的两个导向接管225实体连接的臂部234同样地延伸到调节器231的下方，并由此延伸到位于调节器231的沿轴向(转动轴线26)朝向轴承盖13.2的底面240与轴承盖13.2本身之间的间隙237中。将短的导向接管225与另外的导向接管225一体式连接的臂部234在此从径向内侧包住固定套管328，图20。
因此，公开了一种电机10，特别是交流发电机，所述电机具有：转子20，所述转子具有转动轴线26；由定子铁心17和嵌入该定子铁心中的定子绕组18组成的定子16，所述定子绕组具有导线端部228，所述导线端部与整流器装置139连接；用于调节励磁电流的调节器231；以及整流器装置139中的冷却装置，所述冷却装置包括第一冷却体53和第二冷却体117，所述第一冷却体53具有至少一个容纳部66，在所述容纳部上容纳着整流器147，其中所述冷却体117具有至少一个容纳部120，在所述容纳部上容纳着整流器150；接线单元144，所述接线单元将整流器147、150连接成桥式电路，其中所述接线单元144具有多个一体形成的导向接管225，在所述导向接管中容纳着定子绕组18的导线端部228，其中，一个导向接管225沿转动轴线26的方向设置在轴承盖13.2和调节器231之间。
图12示出了冷却装置141的侧视图。在第一冷却体53和另外的冷却体117之间的间隔垫片246确保了这两个冷却体53和117之间的间距A。导向接管225被插入到轴承盖13.2的开口228中，从而使连接部226平放在轴承盖13.2上。冷却体117以其本体的一部分被设置在每两个紧挨相邻的导向接管225之间；此外，冷却体117的一部分被连接部226包住。在图12中，可以看到整流器147和150的几个连接触头239(二极管头部导线)。
在图13中，以另外的实施例示出了第一冷却体53。这个冷却体53具有弧形的本体区域60。这个弧形的本体区域60具有位于中央的中心63。该位于中央的中心63在安装到壳体13.2上的状态下与转动轴线26重合。该冷却体53具有三个容纳部66，这些容纳部用于分别容纳一个整流器。所述整流器在此例如是正二极管。所述容纳部66在此的形式为孔，稍后例如所谓的压入式二极管(正二极管)被压入该孔中。代替孔，为了固定二极管，替代地还可以例如在第一冷却体53的表面中设置凹部，也参见对前述实施例的描述。此外，该冷却体53还具有若干开口，这些开口用于让冷却介质流过在工作中热的冷却体53。环绕着容纳部66，设有呈弧形一个接一个排列的多个第一开口69。这些第一开口69沿周向U布置在容纳部66的两侧。在容纳部66和位于中央的中心63之间朝向位于中央的中心63的方向设有至少一个细长形的第二开口72，其中所述第二开口72以其细长形的形状大致对准位于中央的中心63。再仔细研究还可发现，在具有第一开口69的容纳部66和位于中央的中心63之间朝向位于中央的中心63的方向设有多个细长形的第二开口72，其中所述第二开口72以其细长形的形状至少大致对准位于中央的中心63。两个开口229，可以说在环绕相应容纳部66的第二排中，用于将冷却体53固定在接线单元144上，其中接线单元144的可选且优选为夹紧式的销(在销与开口229之间压配合)或者卡锁钩接合到相应的开口229中。
在本体区域60中还设有三个圆柱形的各设有一个孔74的下沉区域75。在那里将冷却体53的材料厚度减少到在容纳部66处所设计的材料厚度的大约40％。这些下沉区域75用于在装配时将整流器装置139固定在轴承盖13.2上。螺纹套筒78用于与整流器装置139的另一部件固定并产生接触，并且如在第一实施例中已描述的，一体形成在冷却体53上。嵌入式钟形件82用于随后容纳和固定所谓的B+接线柱(B-正-接线柱)，在其上固定着一条充电线，以便能够向车辆电池传输电流。
如已提及的，设有多个容纳部66，这些容纳部相互间隔地设置在冷却体53的圆周81上。
由图13可知，在两个容纳部66之间的弧段84中设有多个细长形的第二开口72，这些第二开口在两个呈弧形延伸的横梁87之间延伸。在两个弧形横梁87之间的第二开口72由连接部90隔开。这些连接部90优选地沿径向延伸。两个横梁87至少大致呈圆弧形延伸。
围绕容纳部66设有多个开口69。为了更好地触及接下来所示出的在整流器装置139中定位在开口69旁边的连接触头，规定，开口69的边缘112在开口69的远离容纳部66的中心113的一侧在其沿轴向(转动轴线26)的材料厚度上被实施得比在容纳部66和开口69之间的情况下更薄。
在冷却体53的外圆周232上示例性地设有八个钩形元件235。每两个成对设置的钩形元件235相互对置，使得这两者与外圆周232一起构成底切部，稍后再对此进行详细讨论。
在图14a中示出了第二实施例的一个另外的冷却体117的立体图。该冷却体117具有三个容纳部120，这三个容纳部用于分别容纳一个整流器。所述整流器在此例如是负二极管。所述容纳部120在此的形式为孔，在该孔中随后压入例如所谓的压入式二极管(负二极管)。替代地还可以例如在该另外的冷却体120的表面中设置凹部，参见前面对二极管的各种不同的固定方案的阐述。此外，冷却体120具有若干个开口123，这些开口用于让冷却介质流过在工作中热的冷却体120。此外，在冷却体117的表面设有三个圆柱形的凹部238，这些凹部用于使圆柱形的间隔垫片对中。在冷却体117的外圆周241上示出了若干肋条。这些肋条244和247为相互直接相邻的肋条，这些肋条也可以被称为薄板状(例如4mm厚)冷却体117的非常扁平的散热片。在这两个肋条244和247之间设有一个呈阶梯状的凹槽250。这个阶梯状的凹槽250包括一个小的部分凹槽253，该小的部分凹槽比以更大程度沿径向向外敞开的较大的外凹槽256更靠近冷却体117的在此未示出的中心，所述外凹槽也是凹槽250的一部分。这种阶梯形的凹槽250在外圆周241上总共出现了两次。另一种特别的凹槽256(同样地通过肋条259和262限定)同样位于外圆周241上。示例性地，在冷却体117的外圆周241上，并由此紧挨地位于在该实例中未示出的接线装置的连接部的上方，可以看到出现四次的圆形孔265，所述圆形孔在凹部238所在的一侧下沉。在冷却体117的内圆周上分布地设置着肋条268。
在图14b(肋条268的视图)中，可以看到凹部238的视图。该凹部238与一个直径略大的台座271对置。
图15示出了整流器装置139以及组装好的冷却装置141的俯视图，该冷却装置包括第一冷却体53(正冷却体)、第二冷却体117(负冷却体)、接线单元144、正整流器147(正二极管)、负整流器150(负二极管)、B+接线柱153、绝缘套筒156和铆钉159(空心铆钉)。此外，还使用了在此不可见的间隔垫片。该冷却装置41的视图与参照图1在移去保护罩47的情况下从右沿着转动轴线26的方向看的视图相对应。
接线单元144以已知的方式具有多个导线区段162、165和168，这些导线区段用于将分别由一个正整流器147(正二极管)和一个负整流器150组成的每一个整流器对171、174和177相互连接，从而对与连接触头180、183、186、189、192和195(连接弧线)连接的定子绕组和由其提供的交流电压进行整流。连接触头180和183与整流器对171连接，连接触头186和189与整流器对174连接，连接触头192和195(通过圆周弧线198)与整流器对177连接。
在图15中还可以看到，如已在第一实施例中可看到的，细长形开口72沿轴向(转动轴线26)布置在负整流器150(负二极管)上方。负整流器150(负二极管)在此也(相对于作为中心的转动轴线26)位于比正整流器147(正二极管)更小的半径上。冷却体53的通过两个横梁87中的内横梁限定的部分被布置在比冷却体117被布置在该周向位置上的区域更大的半径上。
整流器装置在连接触头180、183、186、189、192和195(连接弧线)上与定子绕组连接。为此，如在图11中所示，规定，导线端部228(定子连接导线)被穿过导向接管225和环状的连接触头180、183、186、189、192和195。通过将连接触头180、183、186、189、192以及由此导线区段165的侧面导线部分(参见例子和接触部位C)在导向接管225上方沿在那里示出的箭头方向挤压并且在与导线端部228接触后相互焊接，实现了连接触头180、183、186、189、192和195与导线端部228之间真正的固定和接触形成。替代地，在此例如还可以通过钎焊形成接触。为了使导线区段165的侧面导线部分总体上能够朝向彼此运动，需要例如相应成形的(焊接)钳。其钳部必须被引入到连接触头的侧面导线部分和开口69的远离容纳部66的中心113一侧上的边缘112之间。为了实现这一点，可以将边缘112沿轴向(转动轴线26)的材料厚度实施得比在容纳部66和开口69之间的情况下的材料厚度更小。冷却体53在那里更薄。在图15中可以看到在对图13的阐述中已提到的销274，这些销穿过开口229伸出并在开口229中将冷却体53与接线单元144以夹紧的方式连接。从直接被分配给短的导向接管225的连接触头195开始一体地延伸出一个形式为圆周弧线198的导线，该圆周弧线局部沿转动轴线26的方向被布置在容纳部66的外边缘的下方。该圆周弧线198被布置在轴承盖13.2和冷却体53之间。
螺纹固定接管275支撑着一个接触环276，在该接触环下面覆盖着一个埋置在螺纹固定接管的塑料中的注塑包封的螺母278。该接触环276起所谓的“端子V”的作用。该螺纹固定接管275在所有的实施例中结构都是相同的。
图16从在图15中未示出的另一侧示出了已组装的冷却装置141。从这侧可以看到连接触头201和204、连接触头207和210以及连接触头213和216，这些触头将分别由一个正整流器147(正二极管)和一个负整流器150(负二极管)组成的每一个整流器对171、174和177相互连接。这种接线方式相当于通常的桥式整流器电路。正整流器147(正二极管)，即压入式二极管，以及负整流器150(负二极管)与第一冷却体53导电连接，从而通过整流器150在工作情况下(接通状态、励磁电流、转动的转子20)在B+接线柱153上施加正电压。
具有多个孔123的冷却体117是大致呈环段状，其中两个冷却体53和117以可通流且可在中间流动的方式相间隔地上下叠放。如还由图9可见，导线区段168的圆周弧线198具有多个拐点222。这些拐点222中的几个位于与连接触头201、207和213相同的周向位置上。这些拐点222使得在此未详细标注的在拐点222和连接触头201、207和213之间的距离比倘若在拐点222的位置上设置简单圆弧时更大。这例如改善了与必须与整流器147的连接触头(二极管头部导线)相连接的连接触头201、207和213的可触及性。
接线单元144在例如根据图15和图16的例子中的总共六个位置上具有导向接管225。这些导向接管225具有已提到过的任务，即以其在图16中指向观察者的漏斗形端部容纳定子绕组18的若干导线端部，并且针对性地将其引向连接触头180、183、186、189、192和195，由此在导线端部和连接触头180、183、186、189、192和195之间可以容易地实现优选为机械式的接触。在“7点钟”位置上的导向接管225从其尺寸和结构看大致被构造得如同其他四个导向接管225(“9点钟”、“10点钟”、“12点钟”和“2点钟”位置，位置说明参照图16)，而在“6点钟”位置上的导向接管225则具有特殊性。这个接下来被叫做“小”导向接管225的导向接管225也具有一个连接触头195。但该导向接管225本身是一个小导向接管225，并由此相对于转动轴线26短于其他的导向接管225(还可参见图10)。在轴承盖13.2和调节器231之间的导向接管225沿布置在导向接管225中的导线端部228的方向短于其他导向接管225。这些导向接管225通过连接部226相互连接为一体。导线区段162位于在“6点钟”位置的导向接管225和在“7点钟”位置的导向接管225之间的连接部226中。在“12点钟”位置和“2点钟”位置之间的连接部226中没有埋置导线区段，然而又在“12点钟”位置和“10点钟”位置之间的连接部226中埋置了导线区段。另一导线区段162被埋置到在“2点钟”位置的导向接管225和接线单元144的端部227之间，该端部随后过渡到导线区段168的圆周弧线198，并且在圆周上被引到“小”导向接管225。在图16中可以看到整流器147和150的连接触头239(二极管头部导线)。
在图15中，已提及的钩形元件235的重要性是清楚的：位于冷却体53的外圆周232上的八个钩形元件235使得在冷却体53和所容纳的整流器147之间产生唯一的位置对应关系。这实现了正整流器147的连接触头239(二极管头部导线)相对于接线单元144的连接触头201、207和213的可靠准确的定位。每两个成对设置的钩形元件235相互对置，使得这两者与外圆周232一起构成底切部。两个相互对置的钩形元件235从后面与两个形成在导向接管225上的底切部277接合，这些底切部在根据图15的俯视图中位于每个连接触头183、186、189、192和195的两侧。相对于转动轴线26，这些底切部277至少部分位于与导向接管225相同的轴向位置上。
导向接管225中的至少一部分或者更确切地说其最靠近的相应的周边除了固定连接触头183、186、189、192和195的任务外，还具有其他功能。因此，一方面使冷却体117相对于接线单元144对中，并且将冷却体117沿周向固定或者说夹紧在正确位置上。此外，沿轴向(转动轴线26)确保了冷却体117相对于接线单元144的正确位置。由此，一方面能够将在这个装配步骤中已经位于容纳部66中的整流器150(负二极管)安装到正确的位置上，也就是位置正确地引向接线单元144的连接触头204、210和216。这是通过在导向接管225的径向内侧(也参见图17a和17b)上，在导向接管225上形成一个定心突出部280实现的。这个定心突出部280或定心末端在将冷却体117安装到接线单元144上时突入到阶梯形的凹槽250中并非常特别地突入到小的部分凹槽253中，参见图16。这种定心功能在整流器150(负二极管)的连接触头239(二极管头部导线)被位置正确地引入到接线单元144的连接触头204、210和216中之前起作用。优选地，当冷却体117已占据其在台座283上的最终位置时，通过定心突出部280或定心末端的定心功能仍还起作用，但不再是必须的，因为随后通常二极管头部导线已经被穿入到相应的连接触头中。肋条244和247在这个最终位置被布置在一个导向接管225的右边和左边，并且产生冷却体117相对于导向接管225沿周向位置正确的对应关系。在接线单元144或更确切地说在连接部226上的可选的销和/或卡锁钩指向冷却体117，并且还接合到多个开口中，以将冷却体117至少以摩擦连接的方式和/或形状配合连接的方式固定在接线单元144上。
由冷却体53、例如三个绝缘套筒156、三个间隔垫片246和三个铆钉159(空心铆钉)连同例如三个正整流器147(正二极管)和B+接线柱153预装配成一个结构单元284。在此，首先将正整流器147(正二极管)容纳在容纳部66上(将压入式二极管压入到被构造为圆柱形孔的容纳部66中)。连接触头239(二极管头部导线)由此穿过孔74伸出。然后，优选地将三个间隔垫片249放置在冷却体53的可以看到和接触到连接触头239(二极管头部导线)的一侧上。阶梯形的绝缘套筒156被从另外一侧(上侧)插入到孔74中，并且接下来分别将一个间隔垫片246、一个绝缘套筒156和一个铆钉159(空心铆钉)相互固定在一个孔74上或该孔中。铆钉159的凸缘286由此贴靠在绝缘套筒156的台阶289以及贴靠在间隔垫片246的端面292上。随后这个结构单元284被放置在冷却体117上，使得铆钉159的凸缘286能够贴靠在冷却体117的圆柱形凹部238中。在此，钩形元件235以已描述的方式分别围住一个形成在导向接管225上的底切部277。同时，正整流器147的连接触头239(二极管头部导线)被引向接线单元144的连接触头201、207和213，并与之连接。
图19以(垂直于转动轴线26的)侧视图示出了冷却装置以及整流器的结构。在这个侧视图中，可以看到在接线单元144中从连接部226开始且向下突出，也就是说在背离冷却体117的一侧远离冷却体117地突出的台座295，该台座在图16的仰视图中也可以看到。当连接触头201、207和213朝径向外侧延伸并且在连接部226的平面中从这些连接部伸出的同时，在连接部226中，连接触头导线沿轴向(转动方向26)以及朝离开冷却体53的方向朝“下”弯折，以在经过某个距离后朝径向内侧以及从台座295伸出地延伸。
在图20中，以立体图示出了轴承盖13.2。这个轴承盖13.2具有三个固定接管298(具有内螺纹的螺纹接管)，这些固定接管用于容纳整流器装置139以将其固定在轴承盖13.2上。为此，在图16中示出的圆形、中央打孔的支承面(由金属制成的插入件，参见图18)301、304和307分别贴靠在一个固定接管298上。在此，最靠近螺纹套筒78设置的支承面301被放置在图20中在右边示出的固定接管298上。设置在两个其他的支承面301和307之间的支承面304被放置在三个固定接管298中的中间那个上。在轴承盖13.2的外周上分布地设有若干缝隙状的空气流出开口308。
在图15和16中所示的导向接管225参考图16以如下方式被插入到开口228、313、316、319、322和325中：如对图11所进行的描述，小导向接管225被插入到沿轴向(转动轴线26)布置在调节器下方的开口228中，这个开口被设置在固定接管328(具有内螺纹的螺纹接管)和在轴承盖13.2的端面区域334中的堤部331之间。调节器231通过固定接管328固定。与此相应地，其他导向接管225依次被插入到所述的多个开口中。
在轴承盖13.2的中央形成一个轮毂337，在其中安装有轴承28(参加图1)。这个轮毂在此通过四个支杆340与轴承盖13.2的端面区域334连接。在支杆340与端面区域334之间有四个大的开口40，在发电机或者说电机10工作时通过通风器30的运动引起通过这些开口抽吸冷却空气。这些开口40中的三个设有贯穿的凹槽346，这些凹槽设置在径向外边缘349上。接线单元144的台座295突入到这些凹槽346中，使得这些台座在一个共同的轴向高度(转动轴线26)上。也就是说，台座295以及在必要时连接导线216延伸到由开口(主开口)40构成的平面中，所述连接导线216随后例如仅在这个平面上延伸。台座295的形状和凹槽346的形状相互匹配。这意味着，台座295将凹槽346几乎或完全填满。这种布置的优点是能在开口40的有效边缘部分可能较小的情况下实现尽可能大的可用开口40。这样的效果是，更少地形成由流体力学决定的边缘效应，例如使冷却空气流量减小的边界层。此外，至少一个开口40(在此是三个)与一个平的端面区域352邻接，从轴向外侧观察，该端面区域相对于其他端面区域355是下沉的。这具有下述优点：尽管必要时平放了连接部226，但仍在连接部226和轴承盖13.2之间产生一个较大的间隙，该间隙使流动阻力下降，并且由此提高空气流量。在三相电机10中，如在此所描述的情况一样，三个凹槽346由相应的台座295占据。在五相电机中，五个凹槽346由相应的台座295占据。然而必须为每个台座295构造一个凹槽346则不是必要的方式。
已在上面所阐述的短的导向接管225决定了：在带有定子铁心17的定子16一侧，在一个定子接头361上优选为轴向(转动轴线26)的延伸长度或长度相对于其他定子接头364明显更短，在所述定子铁心的槽中嵌入具有各个相绕组或线绕组358的定子绕组18，图22。明显更短的意思是例如20mm的长度差(例如在装配好的状态下，在电机中)。因此，在所示设计的范围内，定子接头361位于在调节器231下方的短的导向接管225中，而其他在此为五个的定子接头364则被插入到其他的(长的)导向接管225中。所有的定子接头361和定子接头364都沿轴向(转动轴线26)，例如在导向接管225中延伸。
从图13开始描述的第二实施例具有内横梁87，所述内横梁相对于转动轴线26并且在相同的周向位置被布置在比内边缘367更大的半径上。这使得整流器装置139的中央开口370远离轴承盖13.2地沿轴向向外呈漏斗形变大。
在所有的实施例中，所示的、作为压入式二极管示例性示出的整流器147和150的底部373朝向远离轴承盖13.2的方向。冷却体53借助于压铸工艺一体式地由金属或金属合金制成。对此可以使用铝或铝合金。对于冷却体117来说也可以使用相同的材料。
自2010年11月起至少至2011年4月(包括2011年4月)，在亚琛莱茵-威斯特法伦工业大学的电机研究所电磁能量转换教席(德国亚琛，申克尔大街4号，邮编52062)，以及在汉诺威的莱布尼茨大学的驱动系统与工业电子学研究院(德国汉诺威，Welfengarten 1号，邮编30167)公开展示了一种实施例。
Claims (11)
1.一种电机(10)，所述电机具有：转子(20)，所述转子具有转动轴线(26)；定子(16)，所述定子由定子铁心(17)和嵌入在该定子铁心中的定子绕组(18)组成，所述定子绕组具有与整流器装置(139)连接的导线端部(228)；用于调节励磁电流的调节器(231)；以及在所述整流器装置(139)中的冷却装置，所述冷却装置包括第一冷却体(53)和第二冷却体(117)，该第一冷却体具有至少一个容纳部(66)，在该容纳部上容纳着一个整流器(147)，其中所述第二冷却体(117)具有至少一个容纳部(120)，在该容纳部上容纳着一个整流器(150)；接线单元(144)，该接线单元将整流器(147、150)连接为桥式电路，其中，所述接线单元(144)具有一体形成的多个导向接管(225)，所述定子绕组(18)的导线端部(228)容纳在所述导向接管中，其特征在于，所述接线单元(144)的臂部(234)将一个导向接管(225)与另一较短的导向接管(225)一体连接，其中所述较短的导向接管(225)和所述臂部(234)沿转动轴线(26)的方向设置在所述轴承盖(13.2)和所述调节器(231)之间。
2.按照权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机是交流发电机。
3.按照权利要求1所述的电机，其特征在于，此外所述臂部(234)还从径向内侧包住固定接管(328)。
4.按照权利要求3所述的电机，其特征在于，所述调节器(231)通过所述固定接管(328)固定。
5.按照前述权利要求中任意一项所述的电机，其特征在于，圆周弧线(198)形式的导线从直接分配给所述较短的导向接管(225)的连接触头(195)开始延伸，所述导线沿所述转动轴线(26)的方向部分设置在至少一个容纳部(66)的外边缘的下方。
6.按照权利要求5所述的电机，其特征在于，所述圆周弧线(198)设置在所述轴承盖(13.2)与所述第一冷却体(53)之间。
7.按照权利要求5所述的电机，其特征在于，所述圆周弧线(198)具有多个拐点(222)，其中这些拐点(222)中的几个被设置在与连接触头(201、207、213)相同的周向位置上。
8.按照权利要求5所述的电机，其特征在于，所述圆周弧线(198)相对于转动轴线(26)在一个比所述整流器(147和150)在所述冷却体(53和117)中延伸的总的角度更大的角度上延伸。
9.按照权利要求5所述的电机，其特征在于，所述圆周弧线(198)借助于一体形成的吊环(223)支撑在所述导向接管(225)上。
10.按照权利要求1所述的电机，其特征在于，设置在所述定子铁心(17)中的定子绕组(18)具有多个导线端部(228)，这些导线端部长度不同。
11.按照权利要求10所述的电机，其特征在于，所述导线端部(228)与不同大小的导向接管(225)相匹配。
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