CN103312089A - 具有双回路冷却器的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电机（1）、特别是异步电机、特别是具有双回路冷却器的电机，包括：定子（2），能围绕旋转轴线（3）被旋转支撑的、在电机（1）运行时与定子（2）磁性地共同起作用的转子（4），用于通过第一冷却剂流（7）冷却定子（2）的定子冷却器（6），其中，转子（4）具有用于利用第二冷却剂流（27）冷却转子（4）的转子冷却器（8）。此外，本发明还涉及一种冷却系统，包括电机，其中，第一冷却回路（10）包括转子冷却器（8），还涉及一种车辆、特别是机动车，包括电机或者冷却系统（20），并且涉及一种用于冷却电机（1）的方法，其中，依据电机（1）的运行状态设定用于冷却转子（4）的第一冷却剂流（7）的体积流量。

Description

具有双回路冷却器的电机

技术领域

本发明涉及一种电机、特别是异步电机，具有用于冷却电机的可能性。此外，本发明还涉及一种用于冷却电机的冷却系统，一种包括电机的车辆、特别是机动车，以及一种用于冷却电机的方法。

背景技术

电机用于从电能到机械能并且反向进行的能量转换。

在机械能到电能的能量转换中，电机作为发电机运行。

在电能到机械能的能量转换中，电机作为马达来使用。

在这两种情况下，人们都希望在高功率密度时达到高效率。为了能够成本低廉并节约资源地提供能量，高效率是必要的。高功率密度之所以必要，是因为人们希望应用更少的材料成本更低廉地制成电机，或者由于电机的应用场合对重量敏感而希望构造的电机具有更小的质量。

对重量敏感的应用场合的实例是如下的应用场合，其中，用于电机的支撑结构成本高昂，或者电机在该应用场合中要从一个地方运输到另一个地方。

作为对重量敏感的应用场合的两个实例，这里提到了风力发电设备或电驱动车辆。

为了在高功率密度时达到高效率，改良了电机及其冷却器的原理和构造。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种电机，其具有更有效地进行冷却的可能性。

该目的通过具有权利要求1所述特征的电机来实现。

根据本发明的电机，该电机特别是异步电机，包括：

-定子，

-能围绕旋转轴线被旋转支撑的转子，该转子在电机运行时与定子磁性地共同起作用，

-用于通过第一冷却剂流冷却定子的定子冷却器，

-其中，转子具有利用第二冷却剂流用于冷却转子的转子冷却器。

该目的也通过具有权利要求4所述特征的冷却系统来实现。

依据本发明的冷却系统包括根据本发明的电机，其中，第一冷却回路包括转子冷却器。

此外，该目的通过一种车辆、特别是根据权利要求8所述的机动车来实现。根据本发明的车辆包括根据本发明的电机或根据本发明的冷却系统，该系统包括根据本发明的电机。

此外，该目的还通过一种根据权利要求9所述的用于冷却电机的方法来实现。在根据本发明的用于冷却根据本发明的电机的方法中，依据电机的运行状态设定用于冷却转子的第一冷却剂流的体积流量。

根据本发明的电机具有定子和能围绕旋转轴线被旋转支撑的转子。该转子固定在轴上。该轴在轴承的帮助下可旋转地支撑在电机的壳体中。作为轴承例如可以使用滑动轴承或滚动轴承。在使用滚动轴承的情况下，通过布置在内环和外环之间的滚动体实现可旋转的支撑。在此，内环布置在轴上，外环这样布置在电机的壳体中，即，使轴可旋转地支撑在壳体中。例如在滚珠轴承中，滚动体是滚珠。为了减少内环和滚动体或者是外环和滚动体之间的摩擦，可以使用润滑剂。

在使用滑动轴承的情况下，外环相对于内环转动。在此可以使用润滑剂来减少外环和内环之间的摩擦。

在电机运行时，转子可以转入旋转状态，这通过转子和定子之间的磁性共同作用从机械能转化为电能。在定子绕组上可以通过连接耗电消耗器来获取电能。

在电机运行时，也可以通过定子的绕组输送电能，并且将电能通过定子和转子之间的磁性共同作用转为机械能。另外，转子可以转入旋转状态并且可以在轴上以旋转运动的形式将机械能提供给机械消耗器。

为了使定子和转子之间在电机运行时能够磁性地共同起作用，转子具有永磁体或能够产生磁场的绕组。转子的绕组可以由多个线匝组成，或者正如在异步电机的情况下一样由一个线匝构成。绕组能够与一个电流回路相连，或者被短接。一个在转子上带有短路绕组的电机的实例是具有笼形转子的异步电机，其中，笼形转子具有转子的功能。定子可以具有多个绕组，这些绕组在周向方向上布置在定子上。利用这些绕组可以在电机运行时使旋转磁场运动。在使用电机作为马达的情况下，也就是说用于从电能到机械能的能量转换中，绕组可以相位偏移地被供应电能，并且因此以简单的方式使转子转入旋转运动。控制绕组可以实现通过从三相电网或变换器（Umrichter）中获取电能。变换器能够以任意的相位偏移和电流或者是电压的不同频率控制定子的绕组，使得轴的转数在电机运行时能够变化。

当需要为了与定子磁性地共同起作用，或者为了启动电机运行，需要保持运行状态或者停止电机时，转子也可以具有多个绕组。

在使用电机作为发动机的情况下，绕组可以布置成和作为马达使用的电机中的布置一样。

为了能够有效地实现冷却根据本发明的电机，电机具有利用第一冷却剂流用于冷却转子的转子冷却器和利用第二冷却剂流用于冷却定子的定子冷却器。通过转子冷却器实现对转动部件的冷却；通过定子冷却器实现对电机的静止部件的冷却。因此减少了通过转子的废热而对定子冷却器的影响、特别是直接的影响。同样减少了因为定子的废热对转子冷却器产生的影响、特别是直接的影响。总的来说，通过设置定子冷却器和转子冷却器来实现对电机的更加有效的冷却。

第一冷却剂流具有第一冷却剂。第二冷却剂流具有第二冷却剂。

作为第一冷却剂和/或第二冷却剂可以使用气体。这使得能够选择具有特殊的化学或物理特性的气体，这些特性有利于电机。优点例如可能在于，这种气体确保电机能够在更长的时间段内使用。

使用空气作为第一和/或第二冷却剂也是有利的，因为此外对定子冷却器或转子冷却器的罩壳在密封性方面的要求没那么高。因为空气通常对电机或该电机的环境没有损坏性影响。所以能够简单地实现定子冷却器或转子冷却器。

使用液体作为第一和/或第二冷却剂也是有利的，因为由于液体具有高的热容量而能够将大量的废热排出。

在根据本发明的电机内部，转子冷却器可以是开放冷却器或封闭冷却器。封闭冷却避免第一冷却剂意外地由电机或者在定子和转子之间的空间中溢出。因此不会阻碍电机的运行，并且为电机冷却提供了定义的条件。因此实现了更有效的冷却。

在根据本发明的电机内部，定子冷却器可以是开放冷却器或封闭冷却器。

将定子冷却器构造成开放冷却器例如使得第二冷却剂能够沿着定子或电机的与定子导热接触的组件流动，并且因此达到冷却定子的效果。因此在构造耗费不大的情况下就能够更有效地冷却。

将定子冷却器构造成封闭冷却器能避免冷却剂意外地由电机或者在定子和转子之间的空间中溢出。因此不会阻碍电机的运行，并且为电机冷却提供了定义的条件。因此实现了更有效的冷却。

根据本发明的冷却系统能够冷却根据本发明的电机，并且因此至少具有联系根据本发明的电机提及的优点。

根据本发明的冷却系统可以具有封闭的第一冷却回路，其中，第一冷却剂通常不能离开第一冷却回路。例外的情况是当由于安全原因或为了修理或维修目的而必须打开第一冷却回路时。安全原因例如可能是第一冷却回路中过压，该过压能够通过打开阀门释放部分的第一冷却剂。修理或维修目的可能是要补充或者更换第一冷却剂。封闭的第一冷却回路具有以下优点，即，通过定量的第一冷却剂并且通过限定地引导第一冷却剂能够更有效地冷却电机。限定地引导例如可以通过软管实现，该软管能够灵活地铺设。当能够固定地铺设限定的导引件时，可以使用管道。

为了给第一种冷却剂冷却，也就是说为了又能够通过冷却剂吸收转子冷却器中的废热，冷却系统可以包括换热器。

根据本发明的车辆至少具有在描述根据本发明的电机的上下文中提及的优点。

根据本发明的用于冷却根据本发明的电机的方法至少具有联系根据本发明的电机提及的优点。

在从属权利要求中给出了本发明的有利的设计方案。

因此，根据本发明的电机的一种设计方案是有利的，其中，转子冷却器具有用于第一冷却剂流的入口，用于与转子冷却器无关地调节转子冷却器。

该入口能够依赖于电机的运行状态比定子更显著地冷却转子，或者反过来比转子更显著地冷却定子。因此，只需要将和电机在运行状态下所要求一样大的冷却功率施加用于定子冷却器和转子冷却器。这导致更有效地冷却电机。

因此例如可以在电机加速过程中，由于与转子冷却器相比，定子冷却器中的冷却功率更大，所以能够更显著地冷却定子，特别是冷却绕组或多个绕组。加速过程之后紧接着提高转子冷却器的冷却功率，从而顾及到由于转子的热惯性而出现的延迟升温。

还有利的是，能够在关掉电机后，与定子冷却器相比，提高转子冷却器的冷却功率，从而避免轴承因为聚热量（Stauwaerme）而承受负荷。聚集的热量是因为以下原因引起的，即，转子在关掉电机后没有空气运动。

对于车辆来说，转子冷却器的入口是有利的，因为由于行驶的时候有行驶风，所以相比在静态固定的电机中，对冷却器的需求更加显著地依赖车辆的运行状态。车辆运动时有冷却作用的行驶风可能对定子和转子有不同强度的冷却效果。转子冷却器的入口就能够实现考虑到行驶风的冷却效果的冷却。

在车辆中，特别是在机动车中，不同运行状态之间会出现剧烈的更替，其中，不同的运行状态产生的废热量区别很大。例如当机动车处在“走走停停（Stop-and-Go）”的交通状况中，会出现运行状态的剧烈更替。相比那些不考虑或者较少考虑车辆、特别是机动车的运行状态对转子或定子产生的废热的不同影响的冷却器，转子冷却器的入口在这里引起更有效地进行冷却。

对于第一和第二冷却剂可以使用不同的冷却剂。对于转子冷却器，可以使用液体作为第一冷却剂，对于定子冷却器，可以使用气体或空气作为第二冷却剂。由此在转子中达到更大的冷却功率。这样例如在异步电机中是有利的，因为在异步电机运行时，这些异步电机中的转子相比定子更剧烈地受热。

转子冷却器的出口也可以与通往定子冷却器的入口相连。转子冷却器和定子冷却器的连接则可以具有支路，通过该支路能够导出或导入第一冷却剂，从而能够与定子冷却器无关地调节转子冷却器。

在根据本发明的电机的另一种有利的设计方案中，转子冷却器具有导引器，使得至少一部分转子冷却器沿着轴延伸，在该轴上面固定着转子。这使得能够直接冷却轴，并且与电机的其他组成部件相比，限定轴的升温。因此减少了轴相对于电机的该轴承或这些轴承或壳体的不同程度的膨胀。借此减少轴和轴承或壳体之间的应力。通过直接冷却轴，更好地保护电机在轴附近的对温度敏感的组成部件，防止组成部件的特性退化。因此，相比不冷却轴的情况，该轴承或这些轴承的润滑剂的、为了电机运行而必要的特性能保持更长的时间段。

转子冷却器沿着轴延伸，使得第一冷却剂流能够不受阻碍地运走轴上的废热。这特别意味着，转子的组成部件不会阻碍第一冷却剂流。第一冷却剂流的障碍例如可能是从轴出发在径向上朝定子方向延伸的叠片铁芯。

在根据本发明的电机的一种有利的设计方案中，至少有一部分转子冷却器布置在轴中。这样设计有以下优点，即，轴被直接冷却，并且转子冷却器并不是可能妨碍电机的运行地位于转子和定子之间的内部空间中。

以有利的方式，转子冷却器具有导引器，包括轴中的轴向钻孔和流入元件（Zuflusselement）。因此能够在轴向钻孔中引导冷却剂。

第一冷却剂是利用流入元件引入转子冷却器。

转子冷却器的入口与流入元件相连。这样设计具有以下优点，即，在转子的其他组成部件之前先冷却轴。

转子冷却器的出口这样布置在轴上，即，使来自轴向钻孔的冷却剂以短路径流向出口。这样设计具有以下优点，即，直接通过第一冷却剂冷却轴，并且转子的组成部件通过与轴的导热连接被冷却。

所以根据本发明的电机的一种设计方案是有利的，其中，电机包括一个这样布置在轴的开放端部上的腔室，使得来自轴向钻孔的第一冷却剂流能够流入这个腔室，并且该腔室在轴向上通过轴向边缘来限定，该轴向边缘使得能够围绕着旋转轴线呈螺旋形地引导第一冷却剂流到转子冷却器的出口中。第一冷却剂流通过转子在电机运行中的旋转而获得涡流。该涡流通过轴向边缘被有利地利用，将第一冷却剂流沿着轴向边缘导入转子冷却器的出口。因此，不需要或者仅需要较少的能量，就让第一冷却剂流能够流经电机，特别是流经转子。因此实现更高效地冷却电机。

即使在围绕着旋转轴线在两个旋转方向上运行的电机中，这种设计方案也能够高效地冷却。在一种特定的应用场合中，电机通常在两个旋转方向的其中一个方向上运行的时间份额更大。可以这样实现轴向边缘，即，使得用于所占时间份额较大的旋转方向的轴向边缘能够实现围绕着旋转轴线螺旋形地将冷却剂、特别是冷却液体导入冷却剂出口。

轴向边缘在轴向上位于腔室的与轴向钻孔相对布置的侧面上，从而在那里以该方式界定腔室，即，使第一冷却剂流不能在轴向上离开相对布置的侧面上的腔室。

冷却剂出口可以安置在腔室的径向边缘中，使得轴向边缘在离心力的帮助下将第一冷却剂流导入转子冷却器的出口中。

转子冷却器的出口可以通过在腔室的径向边缘中的缺口延伸到腔室中。因此第一冷却剂流能够穿过轴向边缘在没有离心力的帮助下导入转子冷却器的出口中。

在根据本发明的电机的一种有利的设计方案中，流入元件是进流管。这样设计有以下优点，即，能够将第一冷却剂流引导至轴向钻孔的一端。以有利的方式，轴向钻孔和进流管能够沿着旋转轴线这样延伸到轴内，直至充分地冷却布置在轴上的转子及该转子的组成部件和电机的轴承。

有利地，在轴向钻孔的端部上可以布置转向元件，该转向元件使从进流管中流出的第一冷却剂流转向，使得第一冷却剂流能够在进流管和轴向钻孔之间的空心圆柱形腔室中流向转子冷却器的出口。

进流管和轴向钻孔使得第一冷却剂流能够不依赖于电机的运行状态无阻碍地流动。特别是即使在电机的轴静止时，第一冷却剂流也能够无阻碍地流动。

即使第一冷却剂流是液体时，那么在轴静止时也确保并不严重阻碍第一冷却剂流的流动。此外，在转子的转数增加时，也可确保抵抗第一冷却剂流的阻力并不增高。因此，有利地可以使用泵功率小的泵将第一冷却剂流和甚至更多的冷却剂流泵送到大范围的冷却回路中。

在根据本发明的电机的一种有利的设计方案中，电机包括围绕定子布置的护套，并且护套具有利用第二冷却剂流用于冷却定子的定子冷却器。因此，护套的设计方式是这样的，即，该护套能够吸收定子的绕组的废热或作为定子的组成部件的叠片铁芯的废热，并且将废热能够通过定子冷却器导走。因此能够改进电机的有效冷却。

为此，护套能够在周向方向上围绕包围着旋转轴线的定子，从而能够在周向方向上在定子的任何位置上吸收废热。

此外，护套还可以在旋转轴线的方向上沿着整个定子延伸。这使得在定子的沿着旋转轴线延伸的整个长度上都能够通过护套吸收废热。

这样安放定子冷却器，即，使该定子冷却器能够通过护套的导热特性排出定子的废热。

在根据本发明的电机的一种有利的设计方案中，护套的定子冷却器具有通道，其中能够引导第二冷却剂。

可以这样设计这些通道，即，使冷却剂只能通过入口达到通道，并且通过出口离开。所以，可以有针对性地利用定量的冷却剂为定子冷却。因此实现进一步改进冷却器的效率。

这些通道可以相互连接，从而以简单的方式将第二冷却剂通过通往定子冷却器的入口输送给定子冷却器，并且通过定子冷却器的出口排出。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第一冷却回路包括用于调节转子冷却器的调节单元。这样设计有以下优点，即，能够以有效的方式实现冷却，并且只需要为转子冷却器提供必要的冷却功率。

第一冷却回路的调节单元使得能够通过第一冷却回路设定体积流量。体积流量是指在特定的时间内流过某个横截面的冷却剂的体积。在第一冷却回路中的体积流量中，横截面例如可以是转子冷却器的入口的横截面，第一冷却剂流通过这个入口流入转子冷却器中。

为此，第一冷却回路的调节单元具有一种元件，该元件能够依赖于控制量限定第一冷却回路中的第一体积流量。该元件例如可以是磁阀。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第一冷却回路包括一个泵。这个泵将第一冷却剂泵送穿过第一冷却回路。通过让泵引起第一冷却剂在第一冷却回路中的流动，使得即使在电机停止时，也就是说转子静止时，也能够引起对转子的冷却。

有利地，能够调节泵的泵功率。这样设计的优点是，当较小的泵功率对于转子冷却器就已足够时，就能够通过泵减少能量消耗。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第二冷却回路包括定子冷却器。这样设计的优点是，能够相互独立地运行转子冷却器和定子冷却器。因此能够有效地冷却电机。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第二冷却回路是封闭的回路，其中，第二种冷却剂通常不能离开第二冷却回路，正如本发明在封闭的第一冷却回路中的设计方案中的情况一样。封闭的第二冷却回路的优点是，通过定量的第二冷却剂并且限定地引导第二冷却剂能够更加有效地冷却电机。限定地引导例如可以通过能够灵活铺设的软管实现。当可以固定地铺设限定的导引件，那么可以使用管道。

由于第一和第二冷却回路是封闭的，所以能够更有效地冷却电机。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第二冷却回路包括用于调节定子冷却器的调节单元。这就使得能够与转子冷却器无关地对定子冷却器进行调节。因此能够有效地冷却电机。

第二冷却回路的调节单元在其构造方面可以等同于第一冷却回路的调节单元。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第二冷却回路包括另一个泵。该另一个泵使得能够在第二冷却回路中泵送冷却剂。该另一泵在其构造方面可以等同于第一回路中的泵。

在根据本发明的冷却系统的另一种设计方案中，第一和第二冷却回路具有一个共同的部段。这样设计的优点是，只需要预设一个位置用于填充第一冷却回路和第二冷却回路。在这种情况下，使用相同的冷却剂作为第一和第二冷却剂。还有利的是，可以在共同的部段中安放泵，使得冷却系统中只需要存在一个泵。这使得能够有效地冷却电机。

有利地，泵在共同的部段中以对于定子和转子冷却器来说足够的体积流量来泵送冷却剂。

然后就能够通过第一冷却回路的调节单元实现对第一冷却回路中的体积流量的独立调节。对此替代地，也可以通过第二冷却回路中的调节单元实现对第二冷却回路的独立调节。也可以不仅在第一冷却回路中，也在第二冷却回路中分别存在一个调节单元。这就使得能够更精确地设定第一冷却回路和第二冷却回路中的体积流量。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第一冷却回路具有第一温度检测装置。因此能够有利地检测第一冷却回路中、也就是转子冷却器中的第一冷却剂的温度，并且在温度超过某个预定的值时，提高第一冷却回路中的第一冷却剂的体积流量，或者在温度低于另一个预定的值时，减小体积流量。较小的体积流量需要较小的泵功率，因此节约能量。因此该冷却系统更有效率。

有利地，第一冷却回路的第一温度检测装置可以布置在转子冷却器的出口附近，从而检测通过转子的废热所加热的第一冷却剂在离开转子冷却器时的温度。

在冷却系统的另一种有利的设计方案中，第二冷却回路具有第一温度检测装置。第二冷却回路中的第一温度检测装置使得能够调节第二冷却回路中的体积流量，从而实现有效地冷却定子。当第二冷却回路具有另一个泵时，该泵可以通过第一温度检测装置在第二冷却回路中引起更有效的冷却效果。

当在第一和第二冷却回路的共同部段中设有一个泵，那么该泵可以通过第一温度检测装置在第一冷却回路和/或第二冷却回路中引起有效的冷却。

有利地，可以将第二冷却回路的第一温度检测装置布置在定子冷却器的出口附近，从而检测通过定子的废热所加热的第二冷却剂在离开定子冷却器时的温度。

在冷却系统的另一种有利的设计方案中，第一冷却回路具有第二温度检测装置。有利地，第二温度检测装置能够在第一冷却剂流入转子冷却器之前，也就是说在转子冷却器的入口前或者也可以在进入转子冷却器的入口上或入口附近检测第一冷却剂的温度。第一冷却回路中的第一温度检测装置能够有利地检测转子冷却器的出口上的温度。利用第一温度检测装置和第二温度检测装置还能够更有效地冷却电机。第一冷却回路的第一温度检测装置和第二温度检测装置还使得能够对转子冷却器吸收的废热量和再次释放到转子冷却器外部的电机的周围环境中的废热量进行评估。因此能够进行评估，评估结果说明哪些废热被转子冷却器吸收，并且再次散发到转子冷却器外。该评估能够用于调节第一冷却回路中的体积流量，并且这样使得能够更有效地冷却电机。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第二冷却回路具有第二温度检测装置。通过第二冷却回路中的第一温度检测装置和第二温度检测装置能够对电机实现更有效的冷却。有利地，第二温度检测装置能够检测通往定子冷却器的入口前方、入口处或入口附近的冷却剂的温度，并且第二冷却回路的第一温度检测装置能够有利地检测定子冷却器的出口处的冷却剂的温度。因此能够进行评估，评估结果说明哪些废热被定子冷却器吸收，并再次释放到定子冷却器以外。评估能够用于调节第二冷却回路中的体积流量，并且因此使得能够更有效地冷却电机。

在根据本发明的冷却系统的另一种有利的设计方案中，第一冷却剂包括水和防冻剂。由于第一冷却剂的热容量高，由此实现更有效的冷却效果。所以，即使在低温下，使用小的泵功率泵送第一冷却剂也足够了。这就使得能够更有效地冷却电机。

有利的是，特别是在电机中，使用一种避免冷却器腐蚀或者只允许低度地腐蚀冷却系统。因此，特别是这种防冻剂能够将对电机材料中含钢的组成部件的腐蚀保持在小的程度或者避免腐蚀。

在用于冷却根据本发明的电机的根据本发明的方法的另一种有利的设计方案中，依赖于电机的运行状态设定定子冷却器中的第二冷却剂流的体积流量。这使得能够依赖于电机的运行状态有效地冷却定子。

因此，例如能够在电机的加速过程的不同运行状态下首先提高定子冷却器中的第二冷却剂流的体积流量，借此更显著地将定子特别是将定子的绕组冷却，并且紧接着提高转子冷却器中的第一冷却剂流的体积流量，从而反作用于由于转子的热惯性而使得转子交错使用时升温的现象。因此通过该方法实现对电机的更有效的冷却。

附图说明

通过对联系附图所示的并且更详尽阐述的实施例的以下描述，本发明的上述特性、特点和优点，以及如何实现这些特性、特点和优点的方式和方法还会变得更清晰易懂。其示出：

图1是根据本发明的冷却系统的一种实施例，该冷却系统包括根据本发明的电机，

图2是根据本发明的车辆的一种实施例。

具体实施方式

图1示出冷却系统20的一种实施例，该系统包括电机1。该冷却系统20具有第一冷却回路10，其中，通过泵12将第一冷却剂流7泵送到转子冷却器8的入口9中。转子冷却器8位于轴17内，并且具有导引器18。该导引器18包括流入元件29，该流入元件将第一冷却剂流7从转子冷却器8的入口9导向轴向钻孔的一端，在这个端部上，通过转向元件30使第一冷却剂流7转向。然后，第一冷却剂流7在轴向钻孔中流向转子冷却器的出口26。导引器18包括轴向钻孔和流入元件29，轴向钻孔和流入元件们正如所描述的那样，并且在图1中能看出，轴向钻孔和流入元件引导转子冷却器8中的第一冷却剂流7。

图1还在与轴向钻孔6相对置的侧面上示出轴向边缘400，轴向边缘限定出一个空心圆柱形的腔室43，并且使得能够围绕着旋转轴线3螺旋形地引导第一冷却剂流7，将该第一冷却剂流从轴向边缘400的在轴5的轴向附近布置的部分41导向轴向边缘400的在轴向上远离轴5布置的部分42。因此将第一冷却剂流7沿着轴向边缘400导入转子冷却器8的出口26内。

转子冷却器8的出口26被安置在空心圆柱体形状的腔室43的径向边缘44中，借此使得轴向边缘400将第一冷却剂流7在离心力的帮助下导入转子冷却器8的出口26中。

第一冷却剂流7通过转子冷却器8的出口26离开电机1。从那里出发，第一冷却剂流7穿过灵活铺设的导管流向泵12。在此通过第一冷却回路10的第一温度检测装置22检测从出口26流出的第一冷却剂流7的温度。检测到的温度被转发给控制单元21。

泵12位于第一冷却回路10和第二冷却回路13的共同部段15中。泵12将第一冷却剂流7和第二冷却回路13的第二冷却剂流27通过支路16泵送给第二冷却回路13的调节单元14，并且泵送给第一冷却回路10的调节单元11。

第一冷却剂流7和第二冷却剂流27是由水和Glysantin以50:50的比例制成的冷却剂。

第二冷却剂流27从第二冷却回路13的调节单元14流入定子冷却器6。在第二冷却剂流27进入定子冷却器6之前，利用第二冷却回路13的第二温度检测装置25检测第二冷却剂流27的温度，并转发给控制单元21。

定子冷却器6具有在护套5内延伸并相互连接的通道。护套5包围着定子2，定子与护套抗扭地并导热地连接。

电机1的壳体具有护套5和轴承盖（Lagerschilde）31。转子4固定在轴17上，并且通过轴承盖31中的轴承19可围绕旋转轴线3被旋转地支撑。

电机1是异步电机，所以转子4是笼形转子。此外，定子2包括多个绕组，从而能够产生旋转磁场。

第二冷却剂流27通过出口离开定子冷却器6，第二冷却回路13的第一温度检测装置23在出口处检测第二冷却剂流27的温度，并且转发给控制单元21。在第二冷却剂流27离开定子冷却器6之后，该第二冷却剂流流向共同部段15中的泵12。

第一冷却剂流7从支路16穿过第一冷却回路10的调节单元11流向转子冷却器8的入口9。在第一冷却剂流7流入转子冷却器8之前，利用第一冷却回路10的第二温度检测装置24检测第一冷却剂流7的温度，并将该温度转发给控制单元21。

利用第一冷却回路10的调节单元11能够为第一冷却剂流7设定特定的第一体积流量。第一冷却回路10的调节单元11具有磁阀用于设定体积流量。磁阀能够依据来自控制单元21的信号被控制，并且能够减少、增加第一冷却回路10的第一体积流量，或者将第一体积流量保持在某个不变的值上。

第二冷却回路13的调节单元14由于具有磁阀而能够设定第二冷却剂流27的特定的第二体积流量，该磁阀能够依据控制单元21的信号被控制。因此，能够通过第二冷却回路13的调节单元14减少、增加第二冷却剂流的第二体积流量，或者将该第二体积流量保持在同一个值上。

通过控制单元21控制泵12，使得在共同的部段15中至少有一定的体积流量流动，利用该体积流量能够确保可以将第一冷却回路10中的第一体积流量和第二冷却回路13中的第二体积流量设定成能够充分冷却电机。

定子冷却器6是封闭的冷却器，从而避免第二冷却剂流27的冷却剂从电机1中或者在定子2和转子4之间的腔室中意外流出。第二冷却剂流27的冷却剂在理想的运行状态下仅通过通往第二冷却回路13的第一温度检测装置23的出口流出。

转子冷却器8也同样是封闭的冷却器，因为第一冷却剂流7的冷却剂在理想的运行状态下仅通过出口26离开转子冷却器8。

第一冷却回路10和第二冷却回路13是封闭的冷却回路，其中使用灵活铺设的导管用于引导第一冷却剂流7和第二冷却剂流27。

图2示出根据本发明的车辆61的一种实施例。该车辆61是机动车，并且包括根据图1的电机1和冷却系统20。

当车辆61以第一速度朝一个方向63行驶时，电机1部分地被行驶风62冷却。电机1是车辆61的驱动装置。电机1能够使车辆61加速或者保持该车辆匀速行驶。电机1也可以用于使车辆61制动。

电机1的不同运行状态，即车辆61的不同运行状态以不同的程度在转子4和/或定子2上产生废热。冷却系统20的控制单元21从中央控制单元40获得关于车辆61的当前运行状态的信息。在第二冷却回路13的第一温度检测装置23和第一冷却回路10的第一温度检测装置22的帮助下，控制单元21具有关于电机1的当前运行状态的信息，特别是关于定子2和转子4的当前冷却需求的信息。通过第二冷却回路13的第二温度检测装置25和第一冷却回路10的第二温度检测装置24，控制单元21具有关于以下内容的信息，即，第一冷却剂流7在流入转子冷却器8或者是第二冷却剂流27在流入定子冷却器6时具有什么温度。在四个所述温度检测装置和来自中央控制单元40的关于车辆61的运行状态的信息的帮助下，控制单元21控制泵12、第一冷却回路10的调节单元11和第二冷却回路13的调节单元14。这导致泵12相应于来自控制单元21的控制信息将第一冷却剂流7和第二冷却剂流27泵送穿过第一冷却回路10和第二冷却回路13。另外，相应于控制单元21的控制信息来控制第一冷却回路10的调节单元11的磁阀和第二冷却回路13的调节单元14，使得理想的第一体积流量在第一冷却回路10中流动，并且理想的第二体积流量在第二冷却回路13中流动。控制单元21从中央控制单元40获得的关于车辆61的运行状态的信息包括车辆61的速度和当前加速度。

如果在较长时间行驶后，车辆61停止，或者在走走停停的交通路况中静止，或者以很小的速度运行，那么在电机1中形成聚集热，因为转子4通过其围绕着旋转轴线3的旋转运动不再有利于排出废热，或者仅仅在很小的程度内排出废热。有利地，冷却系统20能够独立于转子4围绕旋转轴线3的旋转被冷却。例如在车辆61停止时，冷却系统20还能够让第一冷却剂流7流过转子冷却器8。因此，在车辆61停止时，转子4通过电机1的轴3冷却。轴3在车辆61停止后产生显著的废热，该废热使轴承19的内环升温并膨胀。护套5和轴承盖31能够更快地冷却，这是因为在异步电机中，定子2比转子4的升温强度更小。如果现在轴承19的外环比轴承19的内环冷却得更快，就会导致轴承19的损坏。因此，转子冷却器8确保的是，在车辆61停止时，使轴承19的内环升温得不那么剧烈。

用于冷却电机1的方法的实施例结合图1的冷却系统20的和图2的车辆61的实施例已经描述过了。

尽管通过优选的实施例在细节上详尽地描绘并描述了本发明，但是本发明不仅仅局限于公开的实施例，并且专业技术人员完全能够推导出其他的变化方案，而不离开保护范围。

Claims (10)

1.一种电机（1），特别是异步电机，包括：

-定子（2），

-能围绕旋转轴线（3）被旋转支撑的转子（4），所述转子在所述电机（1）运行时与所述定子（2）磁性地共同起作用，

-用于通过第一冷却剂流（7）冷却所述定子（2）的定子冷却器（6），

-其中，所述转子（4）具有利用第二冷却剂流（27）冷却所述转子（4）的转子冷却器（8）。

2.根据权利要求1所述的电机（1），其中，所述转子冷却器（8）具有入口（9），用于与所述定子冷却器（6）无关地调节所述转子冷却器（8）。

3.根据权利要求1或2所述的电机（1），其中，所述转子冷却器（8）具有导引器（18），使得至少一部分所述转子冷却器（8）沿着轴（17）延伸，所述转子（4）固定在所述轴上。

4.一种冷却系统（20），包括根据前述权利要求中任一项所述的电机（1），其中，第一冷却回路（10）包括所述转子冷却器（8）。

5.根据权利要求4所述的冷却系统（20），其中，所述第一冷却回路（10）包括用于调节所述转子冷却器（8）的调节单元（11）。

6.根据权利要求4至5中任一项所述的冷却系统（20），其中，第二冷却回路（13）包括所述定子冷却器（6）。

7.根据权利要求6所述的冷却系统（20），其中，所述第一冷却回路（10）和所述第二冷却回路（13）具有共同的部段（15）。

8.一种车辆（61）、特别是机动车，包括根据权利要求1至3中任一项所述的电机（1）或者根据权利要求4至7中任一项所述的冷却系统（20）。

9.一种用于冷却根据权利要求1至3中任一项所述的电机（1）的方法，其中，依据所述电机（1）的运行状态设定用于冷却所述转子（4）的所述第一冷却剂流（7）的体积流量。

10.根据权利要求9所述的用于冷却根据权利要求1至3中任一项所述的电机（1）的方法，其中，依据所述电机（1）的运行状态设定所述定子冷却器（6）中的用于冷却所述定子（4）的所述第二冷却剂流（27）的体积流量。

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