CN112470367A - 用于包括空气冷却元件的电机的转子以及包括所述转子的电机 - Google Patents
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Abstract
描述了一种用于电机的转子(10)，该转子包括紧固至旋转轴(1)的至少两个层状组装件(3)，该旋转轴被构造成组装在电机的定子的内部，这两个层状组装件(3)被分隔开一分隔区(14)，每个层状组装件(3)包括至少一个开口(12)，该至少一个开口被构造成允许来自转子(10)的外部的气流朝向转子(10)的内部以及朝向两个层状组装件(3)之间的分隔区(14)穿行；还描述了包括这种转子的电机。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于包括空气冷却元件的电机的转子，并且涉及一种包括所述转子的电机。
特别地，本发明涉及具有内部磁体的电机的空气冷却，更具体地涉及具有永磁体类型的同步磁阻电机。
背景技术
电机通常包括固定部分(定子)和活动部分(转子)，它们中的一者同轴地布置在另一者的内部。通常，转子安置在定子的内部，定子包括适于产生磁场的电油，该磁场允许转子旋转。转子通常包括本体，该本体由片状件的组装件组成并且安置在旋转轴上。在具有永磁体的电动机中，片状件包括用于永磁体的座。
在电机中，且尤其是在具有永磁体的高性能电动机中，有必要降低在转子和磁体本身中达到的温度，以避免磁化的损失和随之而来的性能下降。
例如，如果磁体太热，则磁通强度较低，这意味着转矩损失，从而使电机性能恶化。
电机的不同电磁组件以及电机的部分中所使用的某些绝缘材料对操作产生的热敏感，并且它们必须冷却来散热以便保持机器的良好效率，以延长其寿命并限制其维护。
申请人的专利申请WO2018069030是已知的，并且公开了一种集成了冷却系统的电机，该冷却系统包括靠近转子的两端被组装固定在转子轴上的两个风扇，每个风扇面对凸缘，所述风扇适于产生气流以进行散热。
有利地，每个凸缘包括翼部，所述翼部适于在线圈头部的水平处沿着平行于转子轴线的方向将由每个内部风扇产生的气流在径向上朝向定子线圈的头部进行引导。
这些已知的电动机具有的问题是，它们不允许获得转子的、特别是其内部部分的良好冷却。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种用于包括空气冷却元件的电机的转子和包括所述转子的电机来解决该问题，其允许改善转子的冷却。
如通过下面的描述将得出的，本发明的上述和其他目的和优点，是通过如独立权利要求所要求保护的、用于包括空气冷却元件的电机的转子和包括所述转子的电机而获得的。
本发明的优选实施例和非平凡的变化是从属权利要求的主题。
意图是，所有所附权利要求是本说明书的组成部分。
显而易见的是，如从所附的权利要求书中所表明的，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对所描述的内容进行多种变化和修改(例如，与形状、尺寸、布置和具有等效功能的部分有关)。
附图说明
参照所附附图，通过作为非限制性示例提供的本发明的一些优选实施例，将更好地描述本发明，在附图中：
-图1示出了根据本发明的用于电机的转子的分解图；
-图2示出了根据本发明的用于电机的转子的立体剖视图；以及
-图3示出了根据本发明的用于电机的转子的侧视截面图。
具体实施方式
参照附图，本发明的电机包括：定子；转子10，其包括通过分隔区14被相互分隔开并紧固至旋转轴1的至少两个层状组装件(pack)3，该旋转轴组装成在定子的内部旋转，每个层状组装件3包括至少一个开口12，所述至少一个开口被构造成允许来自转子10的外部的气流朝向转子10的内部穿行；特别地，开口12被构造成允许来自转子10的外部的气流朝向两个层状组装件3之间的分隔区14穿行。
在一种优选的方式中，层状组装件3各自包括至少一个孔12并且通过中央间隔件2被分隔开，该中央间隔件2与旋转轴1成一体并且被置于层状组装件3之间，所述中央间隔件2优选地成形为具有臂的形状并且被构造成：将来自沿着层状组装件3所获得的孔12的气流通过两个层状组装件3之间的分隔区14朝向所述层状组装件3的外周部进行引导；优选地，本发明的电机包括第一离心式风扇和第二离心式风扇7，该第一离心式风扇和第二离心式风扇7靠近转子10的第一端和第二端被组装固定在旋转轴1上，并且包括内部臂9以及外翼部13，该内部臂被成形为将所述气流引导通过沿着层状组装件3所获得的孔12，该外翼部被构造成将气流朝向定子线圈的头部进行引导。
优选地，每个层状组装件3由多个片状件11组成，每个片状件11包括：中央孔31，轴1被紧固在该中央孔31中；多个座3、4、5，该多个座适于容纳永磁体；以及多个孔12，该多个孔是在每个片状件11的包括于中央孔31与座3、4、5之间并且与旋转轴1相邻的部分中获得的，优选地，所述孔12相互处于相同的距离处；以优选的方式，将所述片状件11重叠成使得相应的孔12相互重叠以形成层状组装件3的开口，该层状组装件的开口允许来自转子10的外部、优选地来自离心式风扇7的内部臂9的气流朝向转子10的内部、优选地朝向中央间隔件2穿行。
在一种优选的方式中，与旋转轴1成一体并且被置于层状组装件3之间的中央间隔件2被成形为具有臂22，该臂22靠近沿着层状组装件3所获得的孔12之间的空间安置，并且中央间隔件2包括中央孔21，旋转轴1被紧固在该中央孔内部。
优选地，每个离心式风扇7包括：多个内部臂9，该多个内部臂安置在离心式风扇7的与旋转轴1相邻的部分中，并且靠近沿着层状组装件3所获得的孔12之间的空间安置；多个外翼部13，该多个外翼部靠近离心式风扇7的外周部安置；中央孔71，旋转轴1紧固在该中央孔内部。
在运行时，转子10的冷却是借助于层状组装件3的孔12内部的空气循环来实现的，该空气循环在流动时将热量从热区除去，并将该热量给予转子10的外壁，其被强制冷却。
特别地，由中央间隔件2、优选地由其臂22将空气通过在转子10的层状组装件3上所获得的孔12进行抽吸，并且通过层状组装件3之间的分隔区14将空气推向转子10的外周部，位于中央间隔件2的臂22之间所包括的空间中。
离心式风扇7的内部成形的臂9进一步使得能够进行层状组装件3的孔12中的空气循环，而外翼部13产生用于对定子进行冷却的外部气流。
有利地，由于转子10内部的内部空气循环，本发明的转子10允许降低在转子中和磁体中达到的温度，从而避免损失磁化和随之而来的电机的性能下降。
Claims (9)
1.一种用于电机的转子(10)，所述转子包括紧固至旋转轴(1)的至少两个层状组装件(3)，所述旋转轴(1)被构造成组装在所述电机的转子的内部，其特征在于，所述两个层状组装件(3)被分隔开一分隔区(14)，以及，每个层状组装件(3)包括至少一个开口(12)，所述至少一个开口被构造成：允许来自所述转子(10)的外部的气流朝向所述转子(10)的内部以及朝向所述两个层状组装件(3)之间的所述分隔区(14)穿行。
2.根据权利要求1所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，所述层状组装件(3)包括多个重叠的片状件(11)，每个片状件(11)包括至少一个孔(12)，以及，所述片状件(11)的所述孔(12)相互重叠以形成所述层状组装件(3)的允许来自所述转子(10)的外部的气流朝向所述转子(10)的内部以及朝向所述两个层状组装件(3)之间的所述分隔区(14)穿行的至少一个开口(12)。
3.根据权利要求1或2所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，所述转子包括中央间隔件(2)，所述中央间隔件与所述旋转轴(1)成一体并且被置于所述层状组装件(3)之间，所述中央间隔件(2)被构造成：将来自沿着所述层状组装件(3)所获得的所述开口(12)的气流朝向所述层状组装件(3)的外周部进行引导。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，每个片状件(11)包括多个孔(12)，以及，所述片状件(11)相互重叠成使得：所述片状件的相应的孔(12)重叠以形成所述层状组装件(3)的允许来自所述转子(10)的外部的气流朝向所述转子(10)的内部以及朝向所述两个层状组装件(3)之间的所述分隔区(14)穿行的开口。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，所述转子包括第一离心式风扇和第二离心式风扇(7)，所述第一离心式风扇和所述第二离心式风扇靠近所述转子(10)的第一端和第二端被组装固定在所述旋转轴(1)上，并且所述第一离心式风扇和所述第二离心式风扇包括：内部臂(9)，所述内部臂被成形为将所述气流引导通过沿着所述层状组装件(3)所获得的所述至少一个开口(12)；以及外翼部(13)，所述外翼部(13)被构造成将所述气流朝向所述定子进行引导。
6.根据权利要求4或5所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，所述中央间隔件(2)被成形为具有靠近所述孔(12)之间的空间安置的臂(22)。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，每个片状件(11)包括：中央孔(31)，所述轴(1)紧固在所述中央孔(31)的内部；多个座(3、4、5)，所述多个座适于容纳永磁体，以及，所述孔(12)是在每个片状件(11)的被包括于所述中央孔(31)与所述座(3、4、5)之间且与所述旋转轴(1)相邻的部分中获得的。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的用于电机的转子(10)，其特征在于，所述内部臂(9)安置在所述离心式风扇(7)的与所述旋转轴(1)相邻的部分中，并且所述内部臂靠近所述孔(12)之间的所述空间安置；并且其特征在于，所述外翼部(13)靠近所述离心式风扇(7)的外周部安置。
9.一种电机，所述电机包括定子和根据前述权利要求中的任一项所述的转子(10)，所述转子紧固至旋转轴(1)，所述旋转轴组装成在所述定子内部旋转。
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