CN1918772A - 旋转电机、特别是机动车辆交流发电机——其空气入口/出口包括相对于风扇叶片倾斜的翼片 - Google Patents

旋转电机、特别是机动车辆交流发电机——其空气入口/出口包括相对于风扇叶片倾斜的翼片 Download PDF

Info

Publication number
CN1918772A
CN1918772A CNA2005800049445A CN200580004944A CN1918772A CN 1918772 A CN1918772 A CN 1918772A CN A2005800049445 A CNA2005800049445 A CN A2005800049445A CN 200580004944 A CN200580004944 A CN 200580004944A CN 1918772 A CN1918772 A CN 1918772A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fin
eyelet
axial
radial
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2005800049445A
Other languages
English (en)
Inventor
C·瓦西列斯库
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Equipements Electriques Moteur SAS filed Critical Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Publication of CN1918772A publication Critical patent/CN1918772A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/444—Bladed diffusers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/207—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium with openings in the casing specially adapted for ambient air
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/24—Casings; Enclosures; Supports specially adapted for suppression or reduction of noise or vibrations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
    • F05D2250/50—Inlet or outlet
    • F05D2250/51—Inlet
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
    • H02K2205/12—Machines characterised by means for reducing windage losses or windage noise

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

本发明涉及一种旋转电机，一封套(10)、一定子、一转子、和一位于转子第一轴向端的带有叶片(51)的风扇(50)，封套(10)的外周边具有一些径向孔眼(71)，每个孔眼(71)由一被翼片(90)细分的开口(80)构成，每个翼片沿它本身特有的型体延长，至少一径向孔眼(71)的至少一翼片(90)是倾斜的，使叶片(51)朝向所述孔眼的边缘在围绕转轴转动时按照一种剪切运动沿翼片(90)的型体逐渐掠过翼片(90)，根据这种剪切运动，在每个时刻，只有叶片(51)的一基本点状的部分与翼片(90)相对。

Description

旋转电机、特别是机动车辆交流发电机——其空气入口/出口包括 相对于风扇叶片倾斜的翼片
技术领域
[01]本发明整体涉及旋转电机，特别是机动车辆的交流发电机。
[02]更确切地说，本发明涉及一种旋转电机，特别是机动车辆交流发电机，该发电机其包括一纵轴线、一中空形状的外部封套(10)、一固定在所述封套(10)中的定子(20)、一沿纵轴线穿过所述定子(20)的转轴(30)、一在所述定子(10)内与所述轴(30)转动连接的转子(40)、和一带有叶片(51)的风扇(50)，所述风扇(50)被所述轴(30)带动转动，并且位于所述封套(10)内的转子(40)的第一轴向端，该封套(10)一方面在它的外周边具有径向孔眼(71、72)，且另一方面在它的至少一轴向端具有轴向孔眼(61、62)，用于构成空气入口孔眼和空气出口孔眼，所述孔眼分布成使得所述风扇(50)产生一股从所述入口到所述出口的空气流，每个所述入口孔眼和出口孔眼由一在所述封套(10)中切割出的开口(80、180)构成，并且被机械保持翼片(90、190)细分，每个翼片按它本身特有的型体延长。
背景技术
[03]这种机器在现有技术中是已知的，并且一般包括一些柱形径向出口孔眼，这些出口孔眼的翼片的形状为延伸在各自的径向平面中的薄片。
[04]当风扇装有这些翼片时，它们特别嘈杂，风扇的叶片也延伸在一些径向平面中，并且在这些翼片形成的固定障碍前运动。
发明内容
[05]在该上下文中，本发明的目的是克服上面提到的缺陷，并提出一种特别安静的机器。
[06]为此，本发明的机器另外符合上文的前序给出的上位定义，其中一径向孔眼设置在封套的一整体为纵向定向的径向面上，并且该径向孔眼的整体形状基本为与纵轴线同轴的柱形，该机器的主要特征在于，所述径向孔眼(71)的至少一称为径向翼片的翼片(90)——在与所述径向翼片处的该孔眼(71)相切的平面内被考察——沿一相对于纵向形成大于0°的一角度的整体方向延伸，使得所述风扇叶片(51)的、朝向所述孔眼的边缘在围绕所述轴(30)转动时按照一剪切运动沿所述径向翼片(90)的型体逐渐掠过所述径向翼片(90)，根据该剪切运动，在每一时刻，只有所述叶片(51)边缘的一基本点状的部分与所述翼片(90)相对。
[07]由于本发明，噪音和负荷损失减小。
[08]更确切的是，减少了冷却流体如空气与径向翼片之间的撞击。
[09]已稳定了冷却流体如空气的流动，并且流量更大。
[10]湍流产生的震动现象减少。
[11]因此提高了风扇的效率。
[12]另外，当径向孔眼是一出口孔眼时，减少了冷却流体层如空气相对径向翼片分流的危险。因此稳定了冷却流体的流动。
[13]限制在径向叶片之间的涡流，使冷却流体向机器定子线束(chignons)方向的后方移动很困难，甚至不可能，这样可以更好地排出热量。
[14]在本发明的一可能的实施例中，角度优选小于30°。
[15]这个角度可以进一步提高风扇的效率。
[16]在本发明的一实施例中，所述径向孔眼(71)包括至少一径向翼片(90)，该翼片——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向倾斜，以便进一步提高冷却流体的流量，并进一步减小噪音。
[17]另外，轴向空气入口孔眼和出口孔眼可以设在封套的一整体方向与纵轴线垂直的轴向表面上，并且径向内侧被一基本为圆形的内边缘限定，所述孔眼的至少一翼片，叫做径向翼片，在一与纵轴线垂直的平面内，沿一整体方向延伸，该方向与所述翼片通过的内边缘的切线形成一小于90°的角度。
[18]在这种情况下，该角度优选大于60°。
[19]轴向翼片优选向风扇的转动方向倾斜，以便进一步减小负荷损失，并进一步便于冷却流体如空气的流动。
[20]在一有利的实施例中，所述径向孔眼(71)包括至少一径向翼片(90)，所述径向翼片——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向倾斜；并且所述轴向翼片(190)——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向按与所述径向翼片(90)相同的走向倾斜。
[21]由于这种设置，更好地减小噪音，并且使冷却流体如空气得到非常好的流动。因此稳定了冷却流体的流动，并且流量更大，噪音更小。穿过封套的冷却流体的湍流进一步减小。
[22]有利地，封套带有电子部件的情况下，径向孔眼为出口孔眼，轴向孔眼为入口孔眼。
[23]整体上说，风扇例如可以是轴向类型的，离心式、螺旋离心式、向心式、或螺旋-向心式，因此孔眼可以是空气出口孔或入口孔。
[24]有利地，该机器可以包括一第二叶片风扇，该风扇被轴带动转动，并且位于封套内与转子的第一侧相对的第二侧，该封套具有一些第二空气入口孔眼和出口孔眼，它们的设置使得第二风扇产生一股从入口向出口的空气流，其中每个第二入口孔眼和出口孔眼由一在封套中切割的开口构成，并且被一些机械保持翼片分开，每个翼片沿一它本身特有的型体延长，第二入口和/或出口孔眼的至少一孔眼的至少一翼片是倾斜的，使第二风扇围绕转轴转动时，朝向所述孔眼的第二风扇的叶片边缘按照一种剪切运动沿翼片的型体逐渐掠过翼片，根据这种运动，在每个时刻，只有翼片的一基本点状部分与叶片的边缘相对。
[25]该机器还具有下列特征中的一个或几个。
[26]-翼片有一与它的型体垂直的尺寸恒定的截面。
[27]-翼片有一与它的型体垂直的尺寸沿该型体变化的截面，以便进一步减小空气动力学阻力。
[28]-翼片与它的型体垂直的截面为矩形。
[29]-翼片与它的型体垂直的截面为圆形。
[30]-翼片与它的型体垂直的截面为椭圆形。
[31]-翼片与它的型体垂直的截面的径向内侧的厚度更大，径向外侧的厚度较薄，以便进一步减小空气动力学阻力。
[32]-翼片的型体形状是直的。
[33]-翼片的型体形状是弯曲的。
[34]-至少一入口孔眼和出口孔眼中的至少一翼片有一朝向风扇的倾斜边缘，使叶片朝向所述孔眼的边缘在围绕所述转轴转动时逐渐掠过所述翼片的边缘，以进一步增加流量，并降低噪音。
[35]由于本发明，可以提高冷却流体如空气的流量，而不增加噪音。
附图说明
[36]通过下面参照附图对作为非限定示例的描述，本发明的其它特征和优点将更加清楚，附图如下：
[37]-图1是一符合本发明的旋转电机的半个纵向剖面图；
[38]-图2是图1机器的局部透视图，分别表示风扇叶片和空气出口翼片的位置；
[39]-图3是沿图2箭头III的径向向心方向的侧视图；
[40]-图4是沿图1箭头IV的轴向视图，分别表示风扇叶片和空气入口孔的翼片的位置；
[41]-图5是对一实施变型的与图3类似的图，其中翼片是弯曲的；以及
[42]-图6是在一与纵轴线垂直的平面中的局部剖面图，该平面在图1箭头VI的入射角之下。
具体实施方式
[43]图1所示的旋转电机是一具有内通风的机动车辆多相交流发电机，该发电机包括一中空封套10、一固定在封套10中的定子20、一沿一纵轴线穿过定子20的转轴30、和一在定子20内与转轴30转动连接的转子40。转轴30的轴线形成纵轴线。
[44]定子20一般包括一由铁皮包(paquet de tles)21形成的与纵轴线同轴的柱形体，它的径向内表面上设有一系列分别延伸在一些径向平面中的轴向穿透沟槽和一些位于沟槽内的相绕组，这些相绕组形成基本轴向延伸在铁皮包21的延长线内的定子线束22的铁皮包21的两个相对的轴向侧。交流发电机的每个相至少包括一绕组。绕组可以是带有互相交错线圈的分离线圈的类型，或者是具有遮挡的类型，例如文件WO 92/06527中描述的U形。
[45]转子40包括两个带爪的极性轮41和一位于极性轮41之间的激发线圈42。每个极性轮41包括一与纵轴线基本垂直延伸的侧板，它的周边带有一些朝向另一极性轮的侧板的轴向齿。两个轮的齿圆周方向错开，并互相嵌入，使得沿着转子的圆周交替遇到属于两个极性轮的齿。这些齿的每一的整体形状为梯形，并指向相对的极性轮。
[46]每个侧板钻有一接受转轴30的镗孔，并且通过一些肋条如一滚花轮与该转轴30转动连接，并且与设在轴30中的凹槽配合。
[47]线圈42位于齿43的下面，即齿43的径向内侧，并且缠绕在一芯轴周围。该芯轴轴向插在极性轮41、42的两个侧板之间。在一实施例中，该芯轴与极性轮41、42的侧板分开。作为变型，如图1所示，芯轴由两个部分构成，每个部分从一侧板伸出。极性轮和芯轴优选由铁磁材料制成。当给线圈42供电时，其中一极性轮41的齿形成北极，而另一极性轮42的齿形成南极。
[48]转子40在定子20内转动，一确定的铁间空隙将齿43形成的转子40的径向外表面与铁皮包21形成的定子内表面分开。
[49]形成一外壳的封套10用于固定在机动车辆上，并且整体形状为与纵轴线同轴的柱形。该封套优选由可注模的材料制成。例如封套由铝制成，或者由一种包括铝的合金构成。该封套沿一与纵轴线垂直的中间平面分为两个中空的柱形部分，叫做前支座11和后支座12，每个部分包括一基本为纵向的径向表面13和一与纵轴线基本垂直的轴向表面14、15，这两个表面从一侧关闭径向表面，另一侧的径向表面保持开放。
[50]图1中，径向表面13和轴向表面14、15分别为纵向和与纵轴线垂直的方向。作为变型，径向和轴向表面可以是倾斜的，使每个支座11、12的外周边包括一基本为纵向的径向表面，它的其中一轴向端包括一与纵轴线基本垂直方向的轴向表面。
[51]前、后支座11和12通过它们各自的径向表面的开放侧贴在定子体21上，并互相固定，例如通过未出示的拉杆，因此前、后支座11和12的轴向表面分别构成封套10的前、后轴向表面14和15。
[52]作为变型，支座11、12通过它们径向表面的开放侧互相贴靠。
[53]前、后轴向表面14和15通过一些中心开口钻孔，每个开口分别接受一滚珠轴承31，这些轴承支撑轴30的前、后端部分32和33。
[54]前端部分32轴向延长，超过轴向前表面14，以便带有一皮带轮形式的运动传递机构34，该机构固定在封套10外部的这个部分上，并且与轴30转动连接，这里通过一安装在前端32的螺纹端上的螺母(未示出)进行固定。因此皮带轮用于与一带有V形沟槽(未示出)的皮带配合，当电机，这里是交流发电机，以发电机的方式运行以便给机动车辆电瓶充电并给机动车辆上网络的耗电装置供电时，机动车辆的热发动机通过皮带轮带动轴30和转子组件40。
[55]作为变型，交流发电机是可逆的，可以以上面所述的发电方式运行，以及以电马达的方式运行。
[56]在这种情况下，当所述机器以启动器的方式运行以便启动热发动机时，该皮带轮和与皮带轮连接的皮带还可以使电机向相反方向带动热发动机。这种可逆的发电机叫做交流-启动器，例如在文件WO 01/69762中更详细地描述了这种交流-启动器，为了更确切地了解这种交流-启动器，可以参阅该文件。作为变型，轴30与机动车辆热发动机之间的运动传递可以包括齿轮系统、至少一带有可变间隙的皮带轮链、和/或至少一皮带。因此运动传递机构34可以有许多种形态，并且由一齿轮系统、一齿轮、一皮带轮等构成。
[57]轴30的后端部分33带有一些通过螺纹连接与线圈42的端部连接的环形35，这些环形位于封套10以外。后支座12在封套10的外侧带有一握刷器121、一通过握刷器121的电刷与线圈42连接的电压调节器和为交流发电机产生的交流电整流并控制该机器的电子部件122，该握刷器121带有与环形35配合的电刷。这些电子部件一般包括用于控制机器的激发线圈的电压调节器和一由定子产生的交流电整流的整流桥。该整流桥与定子的相绕组连接，例如是一个二极管桥，图1中可以看见两个头脚相对安装的二极管中，或者在交流-启动器的情况下是一MOSFET类型的半导体桥。还设有与机动车辆的电动线路连接的端子，例如电子部件122携带这些端子中的至少一个。由于后支座带有至少三个二极管，叫做负二极管，一散热器(dissipateur)带有至少三个二极管，叫做正二极管，因此这里二极管桥包括至少六个二极管。
[58]如文件WO 03/009452中描述的，作为变型，整流桥可以包括十两个二极管，可以参照该文件。
[59]该机器另外包括一固定在封套10的后轴向表面15外侧的后支座12上的例如由塑料制成的镂空罩子5，并且该罩子覆盖握刷器121和电压调节器，以及电子部件122的整流桥。
[60]当然，作为变型，电子部件122的整流桥和/或电压调节器都安装在一外壳中，该外壳通过一连接装置与旋转电机连接。
[61]外壳10在转子40的第一轴向侧，例如后侧，有至少一设在轴向后表面15中的轴向孔眼61，和至少一设在后支座12的径向表面13中的径向孔眼71。孔眼61、71分别以下面将要描述的方式设在封套的其中一轴向端和封套的外周边上。
[62]例如该机器的后侧另外包括一带有叶片51的风扇50，风扇50被轴30带动转动，并且在封套10内位于转子40的第一轴向侧。
[63]同样，该封套10在转子40的第二轴向侧，例如前侧，包括至少一设在轴向前表面14的第二轴向孔眼62，和至少一设在前支座11的径向表面13中的第二径向孔眼72。
[64]该机器还包括一被轴30带动转动并且位于封套10内转子40的第二轴向侧的第二风扇55。
[65]例如风扇50、55通过焊接点或镶嵌与转子连在一起。
[66]在该实施例中，封套具有多个轴向和径向孔眼，它们分别为空气入口孔和出口孔。
[67]轴向入口孔眼61/62和径向出口孔眼71/72(图2)中的每个孔分别由一在封套10中切割的开口180、80构成，并且开口180、80分别被翼片190、90细分，每个翼片沿它自己特有的型体延长。
[68]因此，这里把一跟随翼片90的最大长度时画出的该翼片190、90的叫做翼片90的形状。？
[69]需要注意的是，径向孔眼的数量大于轴向孔眼的数量。
[70]在一与翼片的型体垂直的平面中，每个径向翼片90有一从沿它的型体长度看是时比较小的截面。
[71]轴向孔眼61/62的每个与纵轴线基本垂直的开口180(图1和4)的整体形状优选为一在纵轴线上对中并围绕轴承31的环扇形，并且被内、外圆形边缘801和802限定。
[72]翼片190在边缘801、802之间彼此连接。为了简化，图4没有示出所有翼片190。
[73]边缘801形成一套筒的外周边，该套筒形成一用于安装图1涉及的轴承31的槽。图1中没有给该套筒设置参考数字。
[74]边缘802形成一区域803的内周边，区域803的外周边受径向孔眼72/71的开口80的影响。
[75]图1中，区域803是一安装整流桥的二极管的区域，这里该区域用力套在后支座12的轴向表面15中。作为变型，这些二极管焊在轴向表面15上。
[76]整体为纵向的径向孔眼72/71的开口80(图1-3)的整体形状为围绕纵轴线的圆柱形，包括一分别构成径向表面13的前端或后端的柱形部分81，该柱形部分81被一环形部分82延长，环形部分82分别构成前轴向表面和后轴向表面14/15的外边缘。部分82可以通过脱模得到孔眼72/71，并影响区域803。
[77]柱形部分81与定子20的线束22相对延伸，并且在封套10的中间平面一侧分别被与铁皮包21相邻的圆形中心边缘81限定。环形部分82在径向内侧分别被侧向圆形边缘821限定。
[78]同一径向孔眼的翼片90的整体形状相同，并优选间距规则地分布在封套10的外周边上，把封套10的外周边局部分为多个整体形状相同的扇形开口80(图2)。
[79]对翼片190也是一样。
[80]径向孔眼71/72的每个径向翼片90的一端与中心边缘811连在一起，这里中心边缘811形成一延伸到轴向表面13的开放自由端的材料带，径向翼片90的相反端和属于轴向表面14/15的侧向边缘821连在一起。轴向孔眼的每个轴向翼片190以上述方式一端与圆形内边缘801连接，另一端与圆形外边缘802的相对端连在一起。
[81]这些翼片90、190同时具有机械连接支座不同部分之间的功能和散发机器运行时释放的热能的功能。
[82]风扇50/55中的每一个包括一基本延伸在与纵轴线垂直的平面中的轮毂52，例如该轮毂一般通过焊点贴在并固定在极性轮41的侧板上，极性轮41位于相应轴向侧，分别为后侧和前侧。轮毂52可以是完整的或有切口的。
[83]风扇50/55的叶片51是一些分别从轮毂52向后和向前轴向延伸的薄片。
[84]在一实施例中，风扇50/55是离心式的，并且叶片51在一些规则角度分布在纵轴线周围的径向平面中。例如它们之中每一个的整体形状为矩形，径向外侧被一朝向径向孔眼71/72的轴向直线外边缘511限定，轴向前侧或轴向后侧被一朝向轴向孔眼62/61的直线径向边缘512限定。
[85]当轴30带动转子40转动时，风扇50/55在封套10内产生冷却流体流，这里冷却流体是空气，在图1中用箭头表示。
[86]通常，为了简化，冷却流体叫做空气。
[87]空气沿作为空气入口的孔眼61/62轴向进入，穿过线束22径向推进，并从作为空气出口的径向孔眼71/72流出。
[88]根据本发明的一特征，至少其中一径向孔眼的至少一径向翼片90是倾斜的，使叶片51朝向所述孔眼的的边缘在围绕转轴30转动时沿翼片90的型体以一种剪切运动逐渐掠过翼片90，根据这种剪切运动，在每个时刻只有叶片51边缘的一基本为点状的部分与翼片90相对。
[89]对至少一轴向孔眼的轴向翼片190优选也是如此，这些轴向翼片190是倾斜的，使得叶片51朝向所述孔眼的边缘在围绕转轴30转动时沿翼片190的型体以一种剪切运动逐渐掠过翼片190，根据这种剪切运动，在每个时刻只有叶片51边缘的一基本为点状的部分与翼片190相对。
[90]作为变型，轴向翼片不是倾斜的。
[91]优选所有空气入口和出口孔的径向翼片90和轴向翼片190都是倾斜的。
[92]在一实施例中，翼片90、190向与所涉及风扇的转动方向的相反方向倾斜。
[93]根据一特征，翼片90、190优选向与风扇转动方向相同的方向倾斜。
[94]因此，每个径向翼片在一与它的型体垂直的平面中有一从沿它的型体长度看是小尺寸的截面，该截面属于一轴向部分，该部分下面叫做弯曲头(cross)，该部分向与一轴向翼片190相同的方向圆周倾斜。
[95]因此，根据一特征，径向孔眼(71)包括至少一径向翼片90，该翼片在一与纵轴线垂直的平面中的剖面以和径向翼片90相同的方向倾斜于径向方向。
[96]下面首先描述第一实施例，其中翼片90、190基本是直的，与图2-4一致。
[97]正如图2中看到的，径向孔眼71的每个径向翼片90的型体由一延伸在一开口80的柱形部分81中的直线部分和一延长直线部分并延伸在环形部分82中的弯头部分构成。
[98]直线部分不与纵轴线平行，而是相反，沿一与该轴倾斜的方向延伸。
[99]如图3中看到的，径向孔眼71的每个径向翼片90，在所述翼片处与所述孔眼71相切的平面中，沿它自己特有的整体方向延伸。在这里所示的实施例中，这个整体方向是一倾斜于纵轴线的直线，相当于翼片90的第一部分延伸的方向。这个整体方向与纵向形成一大于0°的角度α。
[100]在一推荐实施例中，角度α小于30°，优选达到一大约为15°的角度。
[101]这样的角度可以使翼片以非常令人满意的方式实现支座的径向表面与轴向表面之间机械连接的功能，同时又明显地降低了与风扇转动有关的噪音。
[102]在图3中清楚地看到，由于叶片51和翼片90的方向不同，只有叶片51的外边缘511的一非常短的部分在每个时刻与翼片90的内边缘91相对。所述部分在叶片51转动期间变化。在图3所示的实施例中，首先是外边缘511的后端部分与翼片90的一中心部分相对。当叶片51转动时，所述部分向前移动，该部分逐渐与向前错开的翼片90内边缘91的一部分相对。
[103]需要注意的是，翼片90可以或者如图3所示倾斜，使叶片51从后向前沿翼片90移动，或者向相反方向倾斜，使叶片从前向后沿翼片90移动，如图5所示。
[104]另外，翼片90一般具有一些与它们的型体垂直的截面，它们的型体沿一基本为径向的主要方向延长。在图6所示的实施变型中，该主要方向倾斜于径向，倾斜的角度使所述主要方向与穿过径向孔眼71的空气流平行。
[105]正如图4中看到的，轴向孔眼61的每个翼片190具有直线型体。
[106]在一与纵轴线垂直的平面中观察的翼片90沿一整体方向延伸，该方向与通过所述边缘801连在一起的所述翼片90端部的内边缘801的切线形成一小于90°的角度β。
[107]在一推荐实施例中，角度β大于60°，并且角度β优选达到约70°。
[108]这样的角度可以使翼片以非常令人满意的方式起到它们在轴向表面的内、外径向部分之间机械连接的作用，同时又明显降低与风扇转动有关的噪音。
[109]在图4中清楚地看到，由于叶片51和翼片90的方向不同，叶片51的径向边缘512只有一非常短的部分在每个时刻与翼片90朝向风扇的边缘相对。所述部分在叶片51转动期间变化。在图4所示的实施例中，首先是径向边缘512的外部与翼片90和圆形外边缘802连在一起的端部相对。当叶片51转动时，所述部分向内移动，该部分逐渐与向内错开的翼片90的一部分边缘相对。
[110]需要指出的是，翼片190可以或者如图4所示倾斜，使叶片51沿翼片90从外向内移动，或者向相反方向倾斜，使叶片沿翼片90从内向外移动。
[111]现在描述第二实施例，其中径向孔眼71的翼片90的型体是弯曲的，如图5所示。下面只详细描述与第一实施例的不同点。
[112]径向孔眼71的每个翼片90在一在所述翼片处与所述孔眼71相切的平面中的型体形状是弯曲的，为沿一自己特有的确定整体方向延长的圆弧形，凹面朝向圆弧边，叶片51向这个圆周边移动。凹面也可以朝向相反的圆周边。在这里所示的实施例中，第一整体方向为一倾斜于纵轴线的直线D，该直线示于图5，并基本上相当于翼片90与中心圆周边811和侧向圆周边821连接的两个相对端通过的直线。
[113]该第一整体方向与纵轴线形成一大于0°的角度α，角度α优选小于30°，并且15°为最佳。
[114]翼片90的内边缘跟随一条与所述翼片的型体基本平行的曲线。
[115]如前所述，具有弯曲型体的翼片90也可以在与它的型体垂直的方向有一倾斜的截面。
[116]轴向孔眼61/62的翼片190也可以有弯曲的型体。
[117]需要注意的是，叶片51可以不延伸在径向平面中，而是延伸在倾斜于径向平面的平面中，甚至具有弯曲的形状。在这种情况下，叶片朝向翼片的边缘可以分别是倾斜的，或者是弯曲的。因此翼片的设置使这些倾斜的或弯曲的边缘逐渐沿它的型体掠过翼片，如上面解释的。
[118]入口和出口孔眼的翼片90、190也可以沿着它们的型体具有尺寸可变的截面。例如对轴向孔眼61/62，这些截面可以在径向内侧比较大，在径向外侧比较小。
[119]上面描述了型体是直线的或圆弧形的翼片90、190。翼片的型体可以具有其它形状，例如形成波浪，或由几个倾斜度不同的直线段构成，或从一与转轴平行的直线形成的其它可能的不同形状。
[120]翼片90、190还可以沿一弯曲表面延伸，例如一椭圆形的部分，或一其它二次曲面的部分。
[121]因此翼片朝向风扇的边缘可以不与翼片的型体平行。在这种情况下，力求使翼片的边缘和它的型体二者都倾斜于叶片朝向翼片的边缘。
[122]上面描述的机器风扇可以不是离心式的，而是螺旋-离心式、轴向、向心或螺旋-向心式。
[123]在一螺旋-离心风扇的情况下，轴向孔眼构成空气入口，径向孔眼与朝向机器的空气入口相对一侧的风扇轴向错开，并构成空气出口孔眼。穿过出口孔眼的空气流与纵轴线形成一0-90°之间的角度。
[124]在一轴向风扇的情况下，轴向孔眼构成空气入口，封套不包括径向孔眼，而是包括另一在与第一构成空气出口的孔眼相对一侧的轴向孔眼。
[125]风扇也可以是向心式或螺旋向心式的，在这种情况下，封套包括一构成空气入口的径向孔眼和一构成空气出口的轴向孔眼，在向心风扇的情况下，径向孔眼轴向位于与风扇相同的水平上，并且在螺旋-向心风扇的情况下向与轴向孔眼相反的方向轴向错开。
[126]因此可以理解上面描述的机器具有很多优点。
[127]由于叶片沿着这些翼片的型体逐渐掠过翼片，一给定叶片和一给定翼片交叉产生的噪音大大减小。当叶片与翼片平行时，这种噪音要强得多。
[128]本发明用于各种类型和形状的叶片以及各种类型和形状的翼片。叶片可以位于或不位于径向平面中，并且形状可以是平面的或弯曲的。翼片可以具有直的或弯曲的型体，并且在一与它们的型体垂直的平面中具有倾斜的截面。
[129]本发明用于装有各种类型风扇的机器，离心式、螺旋-离心式、轴向、向心式或螺旋-向心式。
[130]这些风扇的叶片可以具有倾斜于纵轴线的外边缘511。它们也可以具有向前或向后的凹陷、凸起、S形或其它形状的非径向边缘512。叶片可以不规则的角度分布在转轴周围，并且不与一包含该轴的平面对称。
[131]最后，轴向孔眼71/72可以设在不垂直于纵轴线的轴向表面14/15上，例如与该轴倾斜一小于90°的角度，或者设在稍微弯曲的轴向表面上，例如在球形部分上。
[132]本发明还适用于包括一带有凸起极的转子的机器。作为变型，该机器包括一带有交变凸起极的转子，并带有永磁铁，如文件WO 02/0545566描述的。
[133]比前风扇51更强的后风扇51可以是一包括两个系列叶片的双风扇，例如文件WO 2004/106748中描述的。这是可能的，因为由于本发明，可以增加穿过封套10的冷却空气的流量，而不增加噪音。
[134]存在前风扇不是强制性的。
[135]支座11、12中的其中一可以有一用于使一种冷却流体如机动车辆热发动机的冷却流体循环的室。
[136]封套10可以包括两个以上的部分。例如支座11、12可以安装在一中心部分的二侧，该中心部分内带有定子的铁皮包。这个中心部分可以带有一冷却室。
[137]径向或轴向孔眼的开口80、180可以不具有围绕轴30的旋转对称性，而是具有沿一确定径向方向延长的狭长形。

Claims (10)

1.旋转电机，其包括一纵轴线、一中空形状的外部封套(10)、一固定在所述封套(10)中的定子(20)、一沿纵轴线穿过所述定子(20)的转轴(30)、一与在所述定子(10)内转动的所述轴(30)连接的转子(40)、和一带有叶片(51)的风扇(50)，所述风扇(50)被所述轴(30)带动转动，并且安置在所述封套(10)内在所述转子(40)的第一轴向侧，
该封套(10)一方面在它的外周边具有径向孔眼(71、72)，且另一方面在它的至少一轴向端具有轴向孔眼(61、62)，用于构成空气入口孔眼和空气出口孔眼，所述孔眼分布成使得所述风扇(50)产生一股从所述入口到所述出口的空气流，每个所述入口孔眼和出口孔眼由一开口(80、180)构成，所述开口(80、180)在所述封套(10)中切割出、并且被机械保持翼片(90、190)细分，每个翼片按它本身特有的型体延长，其中，一径向孔眼(71)设置在所述封套(10)的、一整体纵向取向的径向表面(13)上，并且整体形状基本为与所述纵轴线同轴的柱形，
其特征在于，所述径向孔眼(71)的至少一称为径向翼片的翼片(90)——在与所述径向翼片处的该孔眼(71)相切的平面内被考察——沿一相对于纵向形成大于0°的一角度的整体方向延伸，使得所述风扇叶片(51)的、朝向所述孔眼的边缘在围绕所述转轴(30)转动时按照一剪切运动沿所述径向翼片(90)的型体逐渐掠过所述径向翼片(90)，根据该剪切运动，在每一时刻，只有所述叶片(51)边缘的一基本点状的部分与所述翼片(90)相对。
2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述角度小于30°。
3.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述径向孔眼(71)包括至少一径向翼片(90)，该翼片——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向倾斜。
4.如权利要求1所述的电机，其特征在于，至少一轴向孔眼(61)设置在所述外部封套(10)的、按垂直于所述纵轴线整体取向的轴向面上，并且在径向内侧被一基本圆形的内边缘(801)限定，所述孔眼的至少一称为轴向翼片的翼片(190)——在一与所述纵轴线垂直的平面中被考察——沿一相对于所述内边缘(801)的切线形成一小于90°的角度的整体方向延伸，使得所述轴向翼片——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向倾斜。
5.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述角度大于60°。
6.如权利要求4所述的电机，其特征在于，所述径向孔眼(71)包括至少一径向翼片(90)，所述径向翼片——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向倾斜；并且所述轴向翼片(190)——按一垂直于所述纵轴线的平面剖切来考察——相对于所述径向方向按与所述径向翼片(90)相同的走向倾斜。
7.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述径向翼片(90)垂直于它们的型体地具有一尺寸恒定的截面。
8.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述径向翼片(90)垂直于它们的型体地具有一尺寸沿该型体变化的截面。
9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述翼片(90)具有曲线型体。
10.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述至少一轴向的和径向的孔眼(61、71)的至少一翼片(190、90)具有一朝向所述风扇(50)的边缘，该翼片的边缘倾斜使得：所述风扇(50)的叶片(51)的、朝向所述孔眼的边缘在围绕所述转轴(30)转动的同时逐渐掠过所述翼片(90)的边缘。
CNA2005800049445A 2004-03-26 2005-03-25 旋转电机、特别是机动车辆交流发电机——其空气入口/出口包括相对于风扇叶片倾斜的翼片 Pending CN1918772A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0403173 2004-03-26
FR0403173A FR2869477B1 (fr) 2004-03-26 2004-03-26 Machine electrique tournante, notamment alternateur de vehicule automobile, dont les entrees/sorties d'air comprennent des ailettes inclinees par rapport aux pales des ventilateurs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN1918772A true CN1918772A (zh) 2007-02-21

Family

ID=34946078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2005800049445A Pending CN1918772A (zh) 2004-03-26 2005-03-25 旋转电机、特别是机动车辆交流发电机——其空气入口/出口包括相对于风扇叶片倾斜的翼片

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20070222311A1 (zh)
EP (1) EP1735894A1 (zh)
JP (1) JP4527765B2 (zh)
KR (1) KR20060131982A (zh)
CN (1) CN1918772A (zh)
AU (1) AU2005226131A1 (zh)
BR (1) BRPI0509098A (zh)
CA (1) CA2549520A1 (zh)
FR (1) FR2869477B1 (zh)
WO (1) WO2005093930A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101931284A (zh) * 2009-06-18 2010-12-29 日立汽车系统株式会社 旋转电机
CN102593999A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 鞍山钦元节能设备制造有限公司 一种鼠笼式离心散热罩
CN103915944A (zh) * 2014-02-24 2014-07-09 苏州德能电机有限公司 水泵专用高效电机

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008086987A1 (de) * 2007-01-16 2008-07-24 Zeki Akbayir Strömungsmaschine mit einem angetriebenen rotor
JP4620117B2 (ja) * 2007-01-25 2011-01-26 三菱電機株式会社 交流発電機
ES2671171T3 (es) * 2008-09-19 2018-06-05 Abb Schweiz Ag Motor de tracción autoventilado
EP2966760A4 (en) * 2013-03-06 2016-10-12 Mitsubishi Electric Corp ELECTRIC TURNING MACHINE
CN108988577B (zh) * 2018-10-29 2023-11-21 湖南精正设备制造有限公司 一种电机转轴用的可调节风冷装置
US11691750B1 (en) 2021-12-28 2023-07-04 Beta Air, Llc Electric aircraft lift motor with air cooling

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1827316A (en) * 1929-11-18 1931-10-13 Mcquay Radiator Corp Rotor
US3213304A (en) * 1962-11-06 1965-10-19 Allis Chalmers Mfg Co Fan-cooled electric motor
US4604538A (en) * 1985-02-19 1986-08-05 General Motors Corporation Air cooling for diode-rectified alternating current generators
US4606000A (en) * 1985-03-27 1986-08-12 General Motors Corporation Bridge rectifier
DE3514207A1 (de) * 1985-04-19 1986-10-30 Promotec GmbH Ingenieurbüro, Industrievertretungen, 7000 Stuttgart Lichtmaschine mit einem luefterrad zum ansaugen von kuehlluft fuer kraftfahrzeuge
US4684835A (en) * 1985-10-07 1987-08-04 Ametek, Inc. Motor cooling fan housing
JPH0813180B2 (ja) * 1989-06-02 1996-02-07 三菱電機株式会社 車両用交流発電機
US5028826A (en) * 1989-06-02 1991-07-02 Mitsubishi Denki K.K. Fan arrangement for a vehicular AC generator
JPH04140043A (ja) * 1990-09-28 1992-05-14 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機
DE4129411C2 (de) * 1990-09-28 1995-10-12 Mitsubishi Electric Corp Fahrzeug-Wechselstromgenerator
JPH04140042A (ja) * 1990-09-28 1992-05-14 Mitsubishi Electric Corp 車両用交流発電機
US5144175A (en) * 1991-05-15 1992-09-01 Siemens Energy & Automation, Inc. Cooling fan for electric motors
FR2685572B1 (fr) * 1991-10-15 2003-01-10 Mitsubishi Electric Corp Generateur de courant pour vehicule, et procede de fabrication des ventilateurs.
JP2622215B2 (ja) * 1991-10-15 1997-06-18 三菱電機株式会社 車両用交流発電機
JP2661545B2 (ja) * 1993-07-15 1997-10-08 株式会社デンソー 回転電機
JP2814890B2 (ja) * 1993-10-06 1998-10-27 三菱電機株式会社 車両用交流発電機
JP2828586B2 (ja) * 1993-12-28 1998-11-25 三菱電機株式会社 回転ファン
JP3336831B2 (ja) * 1995-11-06 2002-10-21 三菱電機株式会社 交流発電機
JPH09172752A (ja) * 1995-12-19 1997-06-30 Denso Corp 交流発電機
FR2745439B1 (fr) * 1996-02-28 1998-04-10 Valeo Equip Electr Moteur Alternateur de vehicule automobile a ventilation interne muni d'un palier perfectionne
USD401319S (en) * 1997-05-05 1998-11-17 Fanco, Inc. Alternator fan
JP3900677B2 (ja) * 1998-05-14 2007-04-04 株式会社デンソー 車両用交流発電機
WO2000002429A1 (en) * 1998-07-01 2000-01-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Alternating-current generator for vehicles and heat sink incorporated therein
KR100367369B1 (ko) * 1998-09-11 2003-01-09 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 차량용 교류 발전기
JP3449330B2 (ja) * 2000-01-31 2003-09-22 株式会社日立製作所 車両用交流発電機
FR2806223B1 (fr) * 2000-03-10 2003-10-03 Valeo Equip Electr Moteur Machine electrique tournante polyphasee
US6644923B1 (en) * 2000-09-27 2003-11-11 Visteon Global Technologies, Inc. Fan for an alternator
FR2819350B1 (fr) * 2001-01-05 2003-04-11 Valeo Equip Electr Moteur Machine tournante perfectionnee pour vehicules automobiles
FR2820558B1 (fr) * 2001-02-05 2004-05-07 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif de ventilation pour machine electrique, notamment pour alternateur de vehicule automobile, et machine electrique pourvue d'un tel dispositif
FR2824201B1 (fr) * 2001-04-27 2003-08-01 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif de ventilation pour machine electrique tournante
KR100925299B1 (ko) * 2001-07-16 2009-11-04 발레오 에뀝망 엘렉뜨리끄 모떼르 회전 전기 기계용 전류 정류 장치
DE10155224A1 (de) * 2001-11-09 2003-05-22 Bosch Gmbh Robert Lüfterrad für elektrische Maschinen
FR2841705B1 (fr) * 2002-06-28 2009-01-23 Valeo Equip Electr Moteur Systeme de ventilation interne d'une machine electrique tournante telle qu'un alternateur notamment de vehicule automobile
JP4007229B2 (ja) * 2002-08-30 2007-11-14 株式会社デンソー 車両用交流発電機
JP3982369B2 (ja) * 2002-09-12 2007-09-26 株式会社デンソー 車両用交流発電機
US6800972B2 (en) * 2003-01-29 2004-10-05 Delphi Technologies, Inc. Generator and fan
US20060012254A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Visteon Global Technologies, Inc. Finned rear housing for alternator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101931284A (zh) * 2009-06-18 2010-12-29 日立汽车系统株式会社 旋转电机
CN102593999A (zh) * 2012-02-29 2012-07-18 鞍山钦元节能设备制造有限公司 一种鼠笼式离心散热罩
CN103915944A (zh) * 2014-02-24 2014-07-09 苏州德能电机有限公司 水泵专用高效电机

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0509098A (pt) 2007-08-28
JP4527765B2 (ja) 2010-08-18
JP2007531481A (ja) 2007-11-01
EP1735894A1 (fr) 2006-12-27
US20070222311A1 (en) 2007-09-27
CA2549520A1 (fr) 2005-10-06
FR2869477A1 (fr) 2005-10-28
WO2005093930A1 (fr) 2005-10-06
FR2869477B1 (fr) 2007-07-27
KR20060131982A (ko) 2006-12-20
AU2005226131A1 (en) 2005-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1918772A (zh) 旋转电机、特别是机动车辆交流发电机——其空气入口/出口包括相对于风扇叶片倾斜的翼片
CN1276567C (zh) 旋转电机
CN1283036C (zh) 用于旋转电机的电流整流装置
CN1914782A (zh) 转子组件－其至少一齿爪间间隙被风扇封闭
US5561334A (en) Rotary electric machine with increased cooling capacity
JP5930250B2 (ja) 回転電機
CN1051413C (zh) 旋转电机
CN1200591A (zh) 车用发电机
US7168923B2 (en) Alternator fan
EP2869437B1 (en) Rotating electrical machine for vehicle
JP2013528352A (ja) 電気機械冷却システム及び方法
CN1044181C (zh) 具有防水结构的旋转机械
US6844638B2 (en) Fan for rotating electric machine
JP3876912B2 (ja) 車両用交流発電機
JP3294497B2 (ja) 交流発電機
CN1930759A (zh) 用于机动车的交流发电机
US20030030334A1 (en) Ventilating device for electrical machine in particular for motor vehicle
EP1193398A2 (en) Fan for an alternator
JPH09172752A (ja) 交流発電機
CN1816957A (zh) 用于交流发电机－起动机的通风机
JP2004104955A (ja) 車両用交流発電機
JP2003143801A (ja) 車両用交流発電機
US7633196B2 (en) Vehicle-use alternator
JPH09201009A (ja) 交流発電機
CN1489263A (zh) 车辆用交流发电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication