CN110620475B - 损耗热的排出被改善的电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机。一个盖元件在径向外部并且轴向地在背离转子和定子的侧面上被空气导引元件包围，另一个盖元件被内部的环形元件包围。在壳体中或者在壳体和定子之间布置有轴向延伸的第一和第二冷却通道。所述壳体在径向外部具有空气入口，通过该空气入口把冷却空气流供给第一冷却通道。冷却空气流或者冷却空气流的至少一部分通过第一冷却通道供给所述空气导引元件或者在盖元件和空气导引元件之间的间隙，在那里被径向向内转向，然后通过转子通道供给内部的环形元件或者在另一个盖元件和内部的环形元件之间的间隙，在那里被径向向外转向，供给第二冷却通道，然后借助第二冷却通道轴向地导引穿过所述电机，最终逸出到所述电机的周围环境中。

Description

损耗热的排出被改善的电机
技术领域
本发明的出发点是一种电机，
-其中，所述电机具有转子，所述转子布置在转子轴上，
-其中，所述转子轴支承在轴承中，使得转子连同转子轴能围绕旋转轴线旋转，
-其中，所述转子在径向外部被定子包围，所述定子在径向外部被壳体包围，
-其中，在转子和定子的第一轴向端部和第二轴向端部上布置有第一盖元件和第二盖元件，借助第一盖元件和第二盖元件，转子和定子相对于所述电机的环境封闭，
-其中，第一冷却通道在所述壳体中或者在壳体和定子之间轴向延伸。本发明的出发点还在于一种轨道交通运输工具的底盘，尤其转向架，
-其中，所述底盘具有框架，
-其中，在所述框架中支承有轮组轴，使得轮组轴围绕转轴轴线能旋转，
-其中，在所述框架中，沿底盘的行驶方向观察，在轮组轴之前或者之后固定有电机，
-其中，所述电机的转子轴通过传动装置作用到所述轮组轴上。
背景技术
上述主题是广泛已知的。
在具有空气冷却的被高度利用的封装的电机中，需要通过尽可能大的面积对作用部件(即转子和定子)强化散热。
在现有技术中，在这种被封装的电机的情况下，在封装体内部通常存在内部的冷却回路，借助该冷却回路把在转子中产生的热量，并且部分地也把在定子的绕组端部中产生的热量排出到定子上。定子本身被冷却的方式是，冷却空气在一个轴向端部上输入轴向延伸的冷却通道中，并且在另一个轴向端部上又从该冷却通道排出。这些冷却通道在定子的外周部上、即径向外部地导引。
现有技术的电机已经能很好地工作。但是它们还是能改进的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供可行方案，借助这些可行方案可以优化在电机中产生的损耗热的排出。
上述技术问题通过一种电机解决。该电机具有转子，该转子布置在转子轴上，
-其中，转子轴支承在轴承中，使得转子连同转子轴能围绕旋转轴线旋转，
-其中，转子在径向外部被定子包围，该定子在径向外部被壳体包围，
-其中，在转子和定子的第一轴向端部和第二轴向端部上布置有第一盖元件和第二盖元件，借助第一盖元件和第二盖元件，转子和定子相对于电机的环境封闭，
按照本发明规定，
-第一盖元件在径向外部并且轴向地在背离定子和转子的侧面上被空气导引元件包围，并且第二盖元件在径向外部并且轴向地在背离定子和转子的侧面上被内部的环形元件包围，
-在壳体中或者在壳体和定子之间，作为第一冷却通道的补充，布置有轴向延伸的第二冷却通道，并且在转子轴内和/或在转子内布置有轴向延伸的转子通道，
-所述壳体在径向外部具有空气入口，通过该空气入口把冷却空气流供给第一冷却通道，
-所述冷却空气流的至少一部分通过第一冷却通道供给所述空气导引元件或者在第一盖元件和空气导引元件之间的间隙，在所述空气导引元件或者所述间隙处被径向向内转向，然后通过转子通道供给内部的环形元件或者在第二盖元件和内部的环形元件之间的间隙，在所述环形元件或所述间隙处被径向向外转向并且供给第二冷却通道，然后借助第二冷却通道轴向地导引穿过所述电机并且最终逸出到所述电机的周围环境中。
以此尤其可以更好地冷却转子轴并且通过转子轴更好地冷却转子。
第一冷却通道和第二冷却通道的数量可以根据需要确定。因此，使用多个第一冷却通道和第二冷却通道作一般性理解。但是最少存在至少一个第一冷却通道和至少一个第二冷却通道。类似表述也适用于转子通道。术语转子通道本身此外仅用于与第一冷却通道和第二冷却通道区分，并且用于表示转子通道是转子轴的和/或转子的组成部分。该用词并不适合进一步的释义。
在很多情况中，相对于旋转轴线正交地观察，所述壳体具有正方形的外轮廓。在此情况中优选的是，第一冷却通道布置在该外轮廓的至少一个侧向区域中、尤其在该外轮廓的正好一个侧向区域中。在此情况中，空气入口也处于该侧向区域中。在正方形的外轮廓的情况中，第二冷却通道优选地布置在该外轮廓的角部区域中。当然，正方形的外轮廓具有四个角部区域。其中布置有第二冷却通道的角部区域的数量按照需要可以是1、2、3或者4。
在特别优选的设计方案中，内部的环形元件在径向外部至少通过外部的环形元件的部分圆周包围。在此情况中，在壳体中或者在壳体和定子之间额外地布置也轴向延伸的第三冷却通道。以此，冷却空气流的另一部分被供给外部的环形元件或者在壳体和外部的环形元件之间的间隙，在环形元件或者或所述缝隙处被切向地转向并且供给第三冷却通道。借助第三冷却通道，这部分冷却空气流然后轴向地被导引穿过电机，然后这部分冷却空气流逸出到电机的周围环境中。
在个别情况中，外部的环形元件可以完全围绕内部的环形元件延伸。然而在很多情况中有利的是，从旋转轴线出发观察，外部的环形元件在约180°或者更小的、尤其约90°或者约45°的角范围延伸。因此，该角范围用“约”说明，因为它们实际上必须略微大于各个给出的角度，以便沿围绕旋转轴线的周向观察不仅覆盖第三冷却通道之间的角范围，而且额外地也覆盖第三冷却通道本身。
第三冷却通道的数量也可以按照需要确定。因此，对于第三冷却通道使用多数作一般性理解(类似于第一和第二冷却通道)。但是最少在该设计方案中存在至少一个第三冷却通道。至少一个盖元件优选相对于转子不动地固定。也就是在转子或者在转子轴上抗扭地固定。以此实现的是，相应的盖元件在外侧面上配设输送元件(例如叶片等等)。因为转子轴在电机的运行中转动，所以盖元件以此用作风扇，该风扇通过转子轴辅助空气流。必要时，在外部风扇故障的情况下甚至可以维持紧急运行。若存在内部的空气回路，则该内部的空气回路也可以通过在相应的盖元件的内侧面上的输送元件辅助。
优选的是，空气导引元件和/或内部的环形元件分别固持轴承之一。空气导引元件和/或内部的环形元件也即优选构造为电机的轴承端盖。以此可以把电机的设计结构保持得简单和不复杂。
优选地，空气导引元件和/或内部的环形元件由铝或者铝合金构成，即不同金属的、其中铝构成主要成分的合金。铝提供相对高的材料强度，然而同时带来较高的导热性。以此，相对于通过经转子通道和第二和必要时也通过第三冷却通道的散热额外地，也通过空气导引元件和/或内部的环形元件把热量释放到电机的环境中。必要时外部的环形元件也可以基于相同的原因由铝或者铝合金构成。
空气入口优选布置在壳体的顶侧面上。这尤其出于结构设计的原因是有利的。
优选地，盖元件由铝、铜或者由铝合金或者铜合金、即不同金属的、其中铝或者铜构成主要成分的合金组成，或者包含由这些材料制成的块。这些材料具有较高的导热性，使得它们用作转子和/或定子(一方)与冷却空气流(另一方)之间的额外的直接的热交换器。如果需要，盖元件还可以额外地具有增大表面的元件、例如销钉或者散热片。
上述技术问题还通过一种轨道交通运输工具的底盘解决。按照本发明，开始所述种类的底盘被这样设计，即所述电机设计为按照本发明的电机。
结合电机的正方形的外轮廓，优选地至少在两个朝向轮组轴的角部区域中的下部的角部区域中布置第二冷却通道。若电机具有第三冷却通道，则优选至少在两个背离轮组轴的角部区域中上部的角部区域中布置第三冷却通道。通过该设计方案可以使用按照本发明的电机，而不减小电机相对于底盘在其上行驶的地面的离地间隙。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的进一步阐述，使本发明的上述特性、特征和优点以及如何实现本发明的上述特性、特征和优点的方法和方式更清楚且理解起来更明确。示意图中：
图1示出穿过电机的对半剖切图，
图2示出相对于图1更粗略的整体剖面图，
图3示出空气导引元件的立体示意图，
图4示出剖切图3的空气导引元件的剖视图，
图5示出内部的环形元件的立体示意图，
图6示出剖切图5的内部的环形元件的剖视图，
图7示出从图2中的方向A对图2的电机的视图，
图8示出图2的电机的壳体的立体视图，
图9示出从图10的IX-IX方向看的轨道交通运输工具的底盘，
图10示出图9的底盘的俯视图。
具体实施方式
按照图1和图2，电机1具有转子2。转子2布置在转子轴3上。转子轴3支承在轴承4中。转子2以此连同转子轴3围绕旋转轴线R可旋转。
只要在下文中使用术语“轴向地”、“径向地”和“切向地”，它们就是始终相对于旋转轴线R的。“轴向”是平行于旋转轴线R的方向。“径向”是相对于旋转轴线R正交地指向旋转轴线R或离开旋转轴线的方向。“切向”是既正交于轴向也正交于径向定向的方向。“切向”也就是在轴向位置不变的情况下以相对于旋转轴线R不变的径向间距圆形地围绕旋转轴线R指向的方向。
转子2在径向外部被定子5包围。空气间隙6处于转子2和定子5之间(仅在图1中可见)。定子5本身在径向外部被壳体7包围。
在转子2和定子5的电气式配合作用方面，电机1可以按照需要地构造。可以是异步电机、同步电机或者直流电机。通常是具有通常六至十六个极的高极数永磁激励同步电机。对于这种机器，转子2和定子5的磁轭可以设计得相对较少。
在转子2和定子5的轴向第一端部上(下文称为A侧面)布置有第一盖元件8。借助第一盖元件8，转子2和定子5在A侧面上相对于电机1的周围环境封闭。类似地，在转子2和定子5的轴向第二端部上(下文称为B侧面)布置有第二盖元件9。借助第二盖元件9，转子2和定子5在B侧面上相对于电机1的周围环境封闭。盖元件8、9例如可以构造为盘片。如果需要，相应于图1的视图则可以额外地存在第一密封元件和第二密封元件10、11(例如分别是一个迷宫密封件)用于密封。盖元件8、10优选相对于转子不动地固定，即随转子2一同转动。然而原则上相对于定子不动的固定也是可行的。转子2和定子5的这种封装对本领域技术人员是已知的。因此不再进一步阐述封装。
第一盖元件8在径向外部并且轴向地在背离转子2和定子5的侧面上被空气导引元件12包围。图3示出空气导引元件12的立体视图，图4示出剖切空气导引元件12的剖视图。第二盖元件9在径向外部并且轴向地在背离转子2和定子5的侧面上被内部的环形元件13包围。图5示出内部的环形元件13的立体视图，图6示出剖切内部的环形元件13的剖视图。空气导引元件12和内部的环形元件13原则上可以由任意材料组成。它们尤其可以由钢组成。然而优选地，空气导引元件12和/或内部的环形元件13由铝或者铝合金组成。
电机1具有第一冷却通道14。第一冷却通道14径向外部较远地布置并且轴向地延伸。第一冷却通道14在实施例中开设在壳体7中。备选地，第一冷却通道14可以通过在壳体7和定子5之间的间隙构成。第一冷却通道14因此布置在壳体7中或者在壳体7和定子5之间。第一冷却通道14切向地闭合，并且径向地除了在空气入口15(见下文)的区域上之外也闭合。通过空气入口15供给第一冷却通道14的冷却空气流16因此仅能在第一冷却通道14的轴向端部处离开第一冷却通道14，而不能沿径向或者切向离开。
壳体7还在径向外部具有前述空气入口15。空气入口15沿轴向观察优选基本上居中地布置在转子2和定子5的两个端部之间。通过空气入口15，例如借助未示出的风扇把同样上面提过的冷却空气流16供给第一冷却通道14。冷却空气流16通过第一冷却通道14至少部分地(见附图标记16a)被供给空气导引元件12。备选地，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分可以被供给在第一盖元件8和空气导引元件12之间的间隙。在该空气导引元件12或该间隙处，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分被径向向内转向。然后被通过转子轴3供给B侧面。转子轴3为此例如可以构造为空心轴，该空心轴具有外胎部17、毂部18和在外胎部17及毂部18之间的辐部19。辐部19沿轴向看可以是连续的，或者如图2所示相互仅以预定的轴向间距布置。其他的设计方案也是可行的，其中在转子轴3中开设例如钻孔等等。备选地，转子通道20也可以通过在转子2和转子轴3之间的间隙构成或者布置在转子2本身内。然而在此情况中，在转子轴3中和/或在转子2中布置轴向延伸的转子通道20，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分通过该转子通道20被导引至B侧面。
在B侧面上，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分被供给内部的环形元件13。在内部的环形元件13中，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分被径向向外转向并且供给第二冷却通道21。内部的环形元件13例如可以具有内部的环形腔22，该内部的环形腔22通过相应的支沟23与相应的第二冷却通道21通连地连接。按照图5中的示图，仅在唯一一个角部中存在唯一一个支沟23。但是也可以在多个角部存在支沟23。支沟23与环形腔22的连接在图5中被挡住了。但它是存在的。
在图3和图4中上方例如可以看到用于冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分的进入口，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分通过该进入口被供给布置在该进入口下方的环形腔中。此外，在背侧上在角部区域中示出散热片。这些散热片呈现为第二和/或第三冷却通道21、25的延续。第二和/或第三冷却通道21、25本身在下文中详述。
相对于通过内部的环形元件13导引冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分备选地可行的是，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分被供给在第二盖元件9和内部的环形元件13之间的间隙，并且冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分的导引通过该间隙进行。
类似于第一冷却通道14地，第二冷却通道21径向外部较远地布置并且轴向地延伸。第二冷却通道21在本例中开设在壳体7中。备选地，第二冷却通道21可以通过在壳体7和定子5之间的间隙构成。第二冷却通道21因此布置在壳体7中或者在壳体7和定子5之间。第二冷却通道21是切向地和径向地封闭的。处于第二冷却通道21中的冷却空气因此仅能在第二冷却通道21的轴向端部处离开第二冷却通道21，而不能沿径向或者切向离开。因此，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分被借助第二冷却通道21轴向地导引通过电机1。然后，冷却空气流16或者冷却空气流16的相应的部分逸出到电机1的周围环境中。
图1至图6同样也示出了电机1的各种优选的设计方案。尤其，内部的环形元件13在径向外部被外部的环形元件24包围，额外见图7。在一些情况中，沿切向观察，外部的环形元件24完全地围绕内部的环形元件13延伸。然而相应于图7中的视图，在很多情况中足够的并且通常甚至是有利的是，外部的环形元件24沿切向仅在约180°或者更小的角度、尤其约90°或者约45°的角范围α延伸。这在下面的介绍中还会阐明。从这些实施形式中清楚的是，角范围α通常基本上大于180°、基本上大于90°或者基本上大于45°。外部的环形元件24必要时可以与内部的环形元件13构成一个结构单元。例如，内部的环形元件13和外部的环形元件24可以制造成一体的铸造件。
当存在外部的环形元件24时，就也存在第三冷却通道25。第三冷却通道25在其布置和功能方面从一开始就与第二冷却通道21对应。第三冷却通道25同样径向外部较远地布置、轴向地延伸并且沿切向和径向封闭。第三冷却通道25在本实施例中开设在壳体7中。备选地，第三冷却通道25可以通过在壳体7和定子5之间的间隙构成。第三冷却通道25因此布置在壳体7中或者在壳体7和定子5之间。基于下述事实，即第三冷却通道25沿切向和径向封闭，所以处于第三冷却通道25中的冷却空气仅能在第三冷却通道25的轴向端部处离开第三冷却通道25，而不能沿径向或者切向离开。例如在图5中可见用于冷却空气流16的相应的部分16b的进入口。此外在三个角部(无附图标记)可见支沟，冷却空气流16的相应的部分16b通过这些支沟被供给第三冷却通道25。这些支沟与用于冷却空气流16的相应的部分16b的进入口的连接在图5中被挡住了。但它们是存在的。
当存在外部的环形元件24和第三冷却通道25时，冷却空气流16的仅一部分通过第一冷却通道14、转子通道20和第二冷却通道21导引。冷却空气流16的剩余部分(见附图标记16b)通过第一冷却通道13直接供给B侧面。在B侧面上，冷却空气流16的相应的部分16b被供给外部的环形元件24。在外部的环形元件24中，冷却空气流16的相应的部分16b切向地向第三冷却通道24转向并且以此供给第三冷却通道25。借助第三冷却通道25，冷却空气流16的相应的部分16b轴向地导引通过电机1。然后，该冷却空气流16的相应的部分16b逸出到电机1的周围环境中。
作为导引通过外部的环形元件24的冷却空气流16的相应的部分16b的备选，可行的是，冷却空气流16的相应的部分16b被供给在壳体7和外部的环形元件24之间的间隙，并且冷却空气流16的相应的部分16b的导引通过该间隙。
在实践中，壳体7通常具有正方形的外轮廓，见图7和8。在此情况中，第一冷却通道14布置在外轮廓的至少一个侧向区域26中，大多甚至仅在唯一的侧向区域26中。尤其，第一冷却通道14布置在空气入口15也所处的的侧向区域26上。空气入口15通常又与正方形的外轮廓的存在无关地布置在壳体7的顶侧面上。相反，第一冷却通道14没有布置在外轮廓的角部区域27中。
相反，第二冷却通道21和第三冷却通道25(若有)优选布置在外轮廓的角部区域27中。相反，在侧向区域26中没有布置第二冷却通道21和可能有的第三冷却通道25。若仅存在第二冷却通道21，则可以在所有四个角部区域27中分别布置一个或者多个第二冷却通道21。若既存在第二冷却通道21也存在第三冷却通道25，则通常在每个角部区域要么布置第二冷却通道21要么布置第三冷却通道25，但不混合地布置第二冷却通道21和第三冷却通道25。但是在少数的特例中，这种混合也是适宜的。
优选的是，角部区域27之一中仅布置第二冷却通道21，在另一个角部区域27中仅布置第三冷却通道25。这两个角部区域27通常相互对角线地对置，相应于图7和图8中的视图。在两个另外的端部区域27中可以按照需要或者布置第二冷却通道21，或者布置第三冷却通道25。若相应于图7中的视图仅在唯一一个角部区域27中布置第二冷却通道21并且在三个角部区域27中布置第三冷却通道25，则外部的环形元件24沿切向优选在约180°的角范围α上延伸。若在两个角部区域27中布置第二冷却通道21并且在两个角部区域27中布置第三冷却通道25，则外部的环形元件24沿切向优选在约90°的角范围α上延伸。若在三个角部区域27中布置第二冷却通道21并且在仅唯一一个角部区域27中布置第三冷却通道25，则外部的环形元件24沿切向优选在约45°的角范围α上延伸。各个所给出的180°、90°或者45°的角范围α通常被超过一些，即超过一个角度β1，从旋转轴线R出发观察，在各一个角部区域27中第三冷却通道25分别覆盖角度β1，必要时加上角度β2的一半，从旋转轴线R出发观察，在侧向区域26中的第一冷却通道14覆盖角度β2。
盖元件8、9优选由铝、铜或者包含这些金属之一的合金组成。由此，作为转子轴3的和定子5的表面的补充，盖元件8、9以此可以同样用作热交换器，冷却空气流16、16a、16b沿转子轴3的和定子5的表面流动。同样适用的是，盖元件8、9例如尽管基本上由铸铁组成，但是包含由上述材料制成的块。因此可以通过盖元件8、9额外地从被封装的空间中散发热量，转子2和定子5处于该空间中。若需要，盖元件8、9可以为了提高热交换作用而具有额外的元件，这些额外的元件增大它们的表面。这种元件的示例是销钉和散热片。
空气导引元件12和内部的环形元件13可以是独立的元件，这些独立的元件除了导引冷却空气流16之外不提供其他功能。然而优选的是，相应于图1和图2中的视图，空气导引元件12和/或内部的环形元件13分别保持轴承4。在此情况中也即，空气导引元件12和/或内部的环形元件13，及必要时由内部的环形元件13和外部的环形元件24组成的单元被构造为电机1的轴承端盖，或者说电机1的轴承端盖反过来承担空气导引元件12的作用和/或内部的环形元件13的作用。
至此所述，按照本发明的电机1是通用的。然而在很多情况中，相应于图9和图10中的视图，本发明的电机1是轨道交通运输工具的底盘28的组成部分。图9示出从IX-IX方向(见图10)对底盘28的视图。方向IX-IX对应于图2中的方向A。图10示出底盘28的俯视图。
底盘28尤其可以是转向架。按照图9和图10，底盘28具有框架29。在框架中支承有轮组轴30。轮组轴30围绕转轴轴线W可旋转。借助布置在轮组轴30上的车轮31，底盘28因此在地面32(尤其轨道)上沿行驶方向x运动。
通常，在框架29中支承有多个轮组轴30。然而按照本发明，针对的仅是利用电机1驱动的轮组轴30。因此，其他轮组轴30在图9和图10中未一并示出。
电机1沿行驶方向x观察在轮组轴30之前或者之后固定在框架29中。按照图9和图10中的视图，电机1的旋转轴线R平行于轮组轴30的转轴轴线W延伸。备选地，旋转轴线R与转轴轴线W构成角度，尤其正交于转轴轴线W。甚至当旋转轴线R与转轴轴线W构成角度时，旋转轴线R也至少通常水平地延伸。电机1的转子轴3通过传动装置33作用到轮组轴30上。可能存在的联接器在图9和图10中未一并示出。因此，电机1就是轨道交通运输工具的牵引驱动装置。在最简单的情况中，传动装置33包括仅一个在转子轴3上抗扭地布置的齿轮和在轮组轴30上抗扭地布置的齿轮，其中，这两个齿轮相互咬合。但传动装置也可以构造得更复杂。
在电机1的壳体7具有上述正方形的外轮廓并且此外在角部区域27中不仅布置第二冷却通道21也布置第三冷却通道25的情况中，相应于图9中的视图地，至少在朝向轮组轴30的两个角部区域27中的下部的角部区域中布置第二冷却通道21。而在背离轮组轴30的两个角部区域27中上部的角部区域中布置第三冷却通道25。在两个另外的角部区域27中可以按照需要或者布置第二冷却通道21或者第三冷却通道25。
总之，本发明涉及下述事实：
电机1在转子轴3上具有转子2。转子轴3支承在轴承4中，使得转子2和转子轴3围绕旋转轴线R可旋转。转子2在径向外部被定子5包围，定子5在径向外部被壳体7包围。在转子2和定子5的轴向端部上布置有盖元件8、9，转子2和定子5借助盖元件相对于电机1的周围环境封闭。盖元件8在径向外部并且轴向地在背离转子2和定子5的侧面上被空气导引元件12包围，另一个盖元件9被内部的环形元件13包围。在壳体7中或者在壳体7和定子5之间布置有轴向延伸的第一和第二冷却通道14、21。在转子轴3中和/或在转子2中布置有轴向延伸的转子通道20。所述壳体7在径向外部具有空气入口15，通过该空气入口把冷却空气流16供给第一冷却通道14。冷却空气流16或者冷却空气流的至少一部分16a通过第一冷却通道14供给所述空气导引元件12或者在盖元件8和空气导引元件12之间的间隙，在该空气导引元件12或间隙处被径向向内转向，然后通过转子通道20供给内部的环形元件13或者在另一个盖元件9和内部的环形元件13之间的间隙，在该环形元件13或者间隙处被径向向外转向，供给第二冷却通道21，然后借助第二冷却通道21轴向地导引通过所述电机1。最终，该冷却空气流16或者冷却空气流的至少一部分16a逸出到所述电机1的周围环境中。
本发明具有多种优点。尤其在于，转子2和定子5的散热既通过转子轴3也通过壳体7进行，由此实现非常高效的散热。这通过用于传热的面积的相应增大实现。轴承4在热学角度很好地与热的作用部件(转子2和定子5)脱耦。
虽然通过优选实施例进一步详细地示出和说明了本发明，但是本发明并不被公开的实施例所限制，本领域技术人员可以由此导出其他的变型设计而不离开本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种电机
-其中，所述电机具有转子(2)，所述转子布置在转子轴(3)上，
-其中，所述转子轴(3)支承在轴承(4)中，使得转子(2)连同转子轴(3)能围绕旋转轴线(R)旋转，
-其中，所述转子(2)在径向外部被定子(5)包围，所述定子(5)在径向外部被壳体(7)包围，
-其中，在转子(2)和定子(5)的第一轴向端部和第二轴向端部上布置有第一盖元件(8)和第二盖元件(9)，借助第一盖元件和第二盖元件，转子(2)和定子(5)相对于所述电机的环境封闭，
-其中，第一盖元件(8)在径向外部并且轴向地在背离转子(2)和定子(5)的侧面上被空气导引元件(12)包围，并且第二盖元件(9)在径向外部并且轴向地在背离转子(2)和定子(5)的侧面上被内部的环形元件(13)包围，
-其中，在所述壳体(7)中或者在壳体(7)和定子(5)之间布置有轴向延伸的第一冷却通道(14)和第二冷却通道(21)，并且在转子轴(3)中和/或在转子(2)中布置有轴向延伸的转子通道(20)，
-其中，所述壳体(7)在径向外部具有空气入口(15)，通过所述空气入口把冷却空气流(16)供给第一冷却通道(14)，
-其中，所述冷却空气流(16)的至少一部分(16a)通过第一冷却通道(14)供给所述空气导引元件(12)或者在第一盖元件(8)和空气导引元件(12)之间的间隙，在所述空气导引元件(12)或者所述间隙处径向向内转向，然后通过所述转子通道(20)供给内部的环形元件(13)或者在第二盖元件(9)和内部的环形元件(13)之间的间隙，在所述内部的环形元件(13)或者所述间隙处被径向向外转向并且供给第二冷却通道(21)，然后借助第二冷却通道(21)轴向地导引穿过所述电机并且最终逸出到所述电机的周围环境中，
其中，所述内部的环形元件(13)在径向外部至少通过外部的环形元件(24)的部分圆周包围，在所述壳体(7)中或者在壳体(7)和定子(5)之间布置有轴向延伸的第三冷却通道(25)，并且所述冷却空气流(16)的另一部分(16b)被供给外部的环形元件(24)或者在壳体(7)和外部的环形元件(24)之间的间隙，在所述外部的环形元件(24)或者所述间隙处被切向地转向并且供给第三冷却通道(25)，并且最终借助第三冷却通道(25)轴向地被导引穿过电机，然后逸出到电机的周围环境中。
2.按照权利要求1所述的电机，其特征在于，相对于旋转轴线(R)正交地观察，所述壳体(7)具有正方形的外轮廓，所述第一冷却通道(14)布置在所述外轮廓的至少一个侧向区域(26)中，并且所述第二冷却通道(21)布置在所述外轮廓的角部区域(27)中。
3.按照权利要求1或2所述的电机，其特征在于，从旋转轴线(R)出发观察，所述外部的环形元件(24)在180°或者更小的角范围(α)延伸。
4.按照权利要求1或2所述的电机，其特征在于，至少一个第一盖元件(8)和/或第二盖元件(9)相对于转子不动地固定。
5.按照权利要求1或2所述的电机，其特征在于，空气导引元件(12)和/或内部的环形元件(13)分别固持所述轴承(4)之一。
6.按照权利要求1或2所述的电机，其特征在于，空气导引元件(12)和/或内部的环形元件(13)由铝或者铝合金构成。
7.按照权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述空气入口(15)布置在所述壳体(7)的顶侧面上。
8.按照权利要求1或2所述的电机，其特征在于，第一盖元件(8)和第二盖元件(9)由铝、铜或者由铝合金或者铜合金构成，或者包含由这些材料制成的块。
9.按照权利要求2所述的电机，其特征在于，所述第一冷却通道(14)布置在所述外轮廓的正好一个侧向区域(26)中。
10.按照权利要求3所述的电机，其特征在于，从旋转轴线(R)出发观察，所述外部的环形元件(24)在90°或者45°的角范围(α)延伸。
11.一种轨道交通运输工具的底盘，
-其中，所述底盘具有框架(29)，
-其中，在所述框架(29)中支承有轮组轴(30)，使得轮组轴(30)围绕转轴轴线(W)能旋转，
-其中，在所述框架(29)中，沿底盘的行驶方向(x)观察，在所述轮组轴(30)之前或者之后固定有电机(1)，
-其中，所述电机(1)的转子轴(3)通过传动装置(33)作用到所述轮组轴(30)上，
其特征在于，所述电机(1)构造为按照上述权利要求之一所述的电机。
12.按照权利要求11所述的底盘，其特征在于，相对于旋转轴线(R)正交地观察，所述电机(1)的壳体(7)具有正方形的外轮廓并且至少在朝向轮组轴(30)的两个角部区域(27)中的下部的角部区域中布置第二冷却通道(21)。
13.按照权利要求12所述的底盘，其特征在于，所述电机(1)具有第三冷却通道(25)，并且至少在两个背离轮组轴(30)的角部区域(27)中的上部的角部区域中布置第三冷却通道(25)。
14.按照权利要求11所述的底盘，其特征在于，所述底盘是转向架。
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