CN204696819U - 旋转式电机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种旋转式电机(1)，该电机包括：具有转子轴的转子；具有两个轴向相对置的定子侧面的定子(30)；至少部分地环绕定子的壳体(20)；以及在每个定子侧面上的、用于支承转子轴的轴承座(40)。定子(30)具有叠片组(31)，通过该叠片组引导多个具有从该叠片组(31)向外伸出的端部部段的轴向延伸的加固元件(32)。壳体(20)在每个定子侧面上具有至少一个端部部段轴承(25)，借助于该端部部段轴承支承加固元件(32)的端部部段，从而使得定子(30)通过使加固元件(32)的端部部段支承在端部部段轴承(25)中而能移动地支承在壳体(20)中。

Description

旋转式电机
技术领域
本实用新型涉及一种旋转式电机，该电机具有转子、定子、部分地环绕定子的壳体和两个用于支承转子的转子轴的轴承座。
背景技术
这种类型的、尤其是用于例如从6kV至11kV的高压范围的电机，通常具有：散热片冷却的壳体、例如灰口铸铁壳体，带有压入壳体的叠片组的定子和轴通风装置或外部通风组件。这类电机存在一系列缺点。壳体和轴承座的加工成本高并且复杂。存在有气流掀开壳体的风险，由此降低了冷却效率。叠片组与壳体之间的压合座会妨碍热传递。当在壳体与电机支承面的接触区域中使用用于振荡衰减的去连接元件时，通常不能够维持电机的容差、例如预设的轴高度。另外，这种去连接元件使得作用于转子轴的转矩导致机器轴错位，该错位能够导致损伤电机或离合器。为避免这类损害，使用能变形的离合器或高成本地校准传动系。
CH 301 165A公开了一种具有通过螺栓连接的定子叠片组的电机。
EP 0 715 394A公开了一种具有定子的旋转式电机，该定子轴向地插入在相对置的径向轴承面之间，并布置在两部分的壳体中。
FR 1 087 029A公开了一种具有多个将两个轴承座连接的连接元件的电动机和装配这种电动机的方法。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种尤其在振荡衰减方面进行改良的旋转式电机。
根据本实用新型，该目的通过一种旋转式电机来实现。
根据本实用新型的旋转式电机包括：具有转子轴的转子，其纵轴限定轴向方向；具有两个轴向相对置的定子侧面的定子；至少部分地环绕定子的壳体并且在每个定子侧面上包括用于支承转子轴的轴承座。定子具有叠片组，通过该叠片组引导多个具有从叠片组向外伸出的端部部段的轴向延伸的加固元件。壳体在每个定子侧面上具有至少一个端部部段轴承，借助于该端部部段轴承支承加固元件的端部部段，从而使得定子通过使加固元件的端部部段支承在端部部段轴承中而可移动地支承在壳体中。至少一个加固元件设计为用于引导冷却介质的冷却管。
因此根据本实用新型，定子经由通过其叠片组导出的加固元件可移动地支承在壳体的端部部段轴承中，也就是说“悬挂”于壳体内。由此，能够有利地将作用在转子轴上的转矩容纳进经过定子周围分布的端部部段轴承中，使得该转矩并不导致电机轴的错位，而只会导致定子相对于壳体轻微地旋转。以这种方式，能够有利地避免由于电机轴错位对电机或对离合器的损伤，或并不需要高成本的、能变形的离合器或校准传动系来避免这种伤害。另外，壳体能够尽可能地从定子固体声去连接，从而使得叠片组中产生的噪声不会传递到壳体上，因为取消了定子和壳体的刚性连接。此外，通过定子在壳体中的根据本实用新型的支承取消了壳体中叠片组的压合座，从而能够有利地一方面制造精确度低的大型组件，由此简化其生产制作，并且另一方面不会拉紧铸造组件，因此也不必设计拉伸应力。
将加固元件设计为冷却管能够有利地实现其冷却电机的应用。其借助于加固元件能够实现直接的定子冷却，由此与装有散热片的壳体相比取消了热传递，并且能够实现强化的冷却以及电机更高的效率。除此之外，通过将冷却介质引导至加固元件中和壳体内部，不会发生由电机冷却空气导致掀起的危险和由此产生的冷却效率降低。此外，将加固元件设计为冷却管还可以容易地实现流动冷却、尤其是水冷却。进一步地，当冷却达到可避免内部冷却循环的程度，就可以通过使用轴热虹吸管来减少摩擦损耗，由此能够提高电机发动机的效率。
本实用新型的一个设计方案提出，每个端部部段轴承具有至少一个阻尼元件，以用于缓冲借助于支承端部部段轴承所支承的加固元件的以及进而定子的支承。
由此实现了电机在其壳体中的振荡衰减，该振荡衰减一方面通过端部部段轴承进一步改善了转矩支承，并且另一方面使得在底部或在电机支承面区域上的振荡衰减成为多余，从而使得电机的轴承高度不会通过在底部或在电机支承面区域上的振荡衰减而扩大。
本实用新型的另一个设计方案提供了至少一个连接管，该连接管在定子侧面上使两个不同的、分别设计为冷却管的加固元件的端部部段彼此连接。
这能够有利地实现从冷却管到由叠片组引导的冷却循环的连接。
本实用新型的另一个设计方案提出，每个轴承座与定子固定连接。
由此，转子经由轴承座与定子连接，并且因此与定子共同可移动地支承在壳体内，其产生上述优点。
另外，在本实用新型的前述设计方案中有利的是，至少一个轴承座与至少一个加固元件固定连接。
其能够实现利用加固元件连接轴承座和定子。
本实用新型的另一个设计方案提出，每个从叠片组向外伸出的加固元件的端部部段要么借助于壳体的端部部段轴承支承，要么与轴承座固定连接。
由此有利地将所有加固元件要么用于将定子连接到壳体上，要么用于将轴承座与定子相连接。
本实用新型的另一个设计方案提出，壳体由两个接合的壳体部件组成，其中，第一壳体部件具有在第一定子侧面上的所有端部部段轴承，并且第二壳体部件具有在第二定子侧面上的所有端部部段轴承。
由此有利地简化了电机的组装，其中，两个壳体部件能够以简单的方式从不同的定子侧面引导至定子，经由端部部段轴承分别连接至定子并接合在一起。
本实用新型的另一个设计方案提供了至少一个凸缘连接件，以用于将两个壳体部件接合在一起。
其能够有利地实现两个壳体部件的简单可靠的连接。
本实用新型的另一个设计方案提供了至少一个由不锈钢制成的加固元件。
这能够有利地实现加固元件的稳定实施。
附图说明
结合下述联系附图详细阐述的实施例的示意性说明，详细阐述了本实用新型的上述特性、特征和优点以及实现的方式和方法。在此示出：
图1是旋转式电机的壳体、定子和轴承座的透视图，
图2是旋转式电机的壳体、定子和轴承座的正视图，
图3是旋转式电机的壳体、定子和轴承座的透视分解图，
图4是示出了转矩的旋转式电机的壳体、定子和轴承座的正视图，
图5是示出了空气流动方向的旋转式电机的壳体、定子和轴承座的透视图，
图6是示出了冷却水流的旋转式电机的壳体、水冷却定子和轴承座的透视图。
相互对应的部件在所有的附图中以相同的标号标出。
具体实施方式
图1至3分别示出了旋转式电机1的壳体20、定子30和轴承座40。在此，图1示出了电机1的这些部件的透视图，图2示出了电机1的这些部件的正视图，图3示出了电机1的这些部件的透视分解图。另外，电机1还具有附图中未示出的具有转子轴的转子，该转子轴的纵轴限定了轴向方向。
定子30通常具有空心圆筒状的叠片组31，该叠片组环绕着转子布置，并且其圆柱轴与转子纵轴重合。叠片组31以下面详细描述的方式可移动地支承在壳体20中。轴承座40分别在定子30的彼此相对置的两个定子侧面上与定子30以下面详细描述的方式固定连接。轴承座40用于支承转子轴。对此，每个轴承座40具有轴承座开口41，通过该轴承座开口引导转子轴的轴端部，并且在其中容纳用于支承转子轴的(未示出的)轴承。
通过叠片组31引导多个具有从叠片组31向外伸出的端部部段的轴向延伸的加固元件32。每个加固元件32设计为用于引导冷却介质的直接的冷却管。加固元件32在叠片组31中等距离地沿环绕叠片组31的圆柱轴延伸的圆周布置。
沿该圆周线，每个第二加固元件32利用其两个端部部段支承在壳体20的各自的端部部段轴承25中。对此，每个端部部段轴承25具有轴承开口，通过该轴承开口引导加固元件32的支承在端部部段轴承25中的端部部段，并且在该轴承开口上布置有端部部段轴承25的阻尼元件26，该阻尼元件环形地环绕该端部部段并用于缓冲端部部段的支承，从而通过阻尼元件26缓冲垂直于轴向方向的端部部段轴承25中的端部部段的运动。通过将加固元件32的端部部段支承在壳体20的端部部段轴承25中，定子30可移动地的支承在壳体20中，从而使得定子30能以较小的角度相对于壳体20旋转并且可通过阻尼元件26环绕叠片组31的圆柱轴旋转。
另外的加固元件32的端部部段并不以这种方式借助于壳体20的端部部段轴承25支承，而是分别与轴承座40的轴承座凸缘42相一致。在此，每个轴承座凸缘42具有凸缘开口，通过该凸缘开口引导加固元件的相应的端部部段。每个轴承座凸缘42与通过其凸缘开口引导的加固元件32端部部段固定连接和/或与叠片组31固定连接。
冷却通道33在每两个相邻的加固元件32之间轴向穿过叠片组31地延伸，其中，每个冷却通道33的每个端部位于轴承座凸缘42与端部部段轴承25之间。
壳体20由两个壳体部件21，22组成，该壳体部件沿着与轴向方向垂直的平面借助于多个凸缘连接件23接合，从而使得第一壳体部件21具有在第一定子侧面上的所有端部部段轴承25，并且第二壳体部件22具有在第二定子侧面上的所有端部部段轴承25。每个壳体部件21，22具有两个壳体底部24，以用于在支承面10上设置电机1。
图4以示出转矩的方式示出了已在图2中示出的旋转式电机1的部件的正视图，该转矩在运行中出现。该转矩在此通过借助于箭头示出的、与转矩相应的旋转方向51，52来表示。通过电机1产生与第一旋转方向51相应的机器转矩。该机器转矩通过端部部段轴承25的与第二旋转方向52相应的相对转矩而抵消。在此由于将定子30支承在壳体20中，通过机器转矩并没有在定子30上产生垂直于轴向方向作用的力，而仅仅使得定子30相对于壳体20轻微旋转。由此有利地避免了对电机1或离合器的损伤。
图5示出了图1至图4中所示的电机1的实施例的设计方案的透视图，该电机1具有空气冷却的定子30。在该设计方案中，设计为冷却管的加固元件32和叠片组31中的冷却通道33应用于引导用于冷却定子30的冷却空气。相应的气流方向60以箭头表示。通过(未示出的)轴通风装置(例如，径向通风装置、轴向通风装置或斜向通风装置)或外部通风装置生成气流，并且通过加固元件32和冷却通道33挤压该气流。此外，优选地将冷却空气附加地在叠片组31和壳体20之间引导，这有利地引起电机1的额外的散热。通过该结构也避免了空气流将电机1掀起。从通风装置到叠片组31的空气流动例如能够通过罩子来实现。定子30的线圈的(未示出的)绕组端部的散热经由轴承座40来实现。
图6示出了图1至图4中所示的电机1的实施例的作为图5中所示的设计方案的替换的设计方案的透视图，该电机1具有至少部分地水冷却的定子30。在此设计为冷却管的加固元件32应用于引导用于冷却定子30的冷却水。通过加固元件32曲折地引导该冷却水。图6以虚线表示相应冷却水流70的部段。为产生冷却水流70，加固元件32的端部部段在每个定子侧面上借助于(未示出的)弯曲的连接管、例如通过轨道焊接的或通过套筒相互连接。可替换地，也能够经由合适的收集器或分配器垫片通过加固元件32平行地引导冷却水。叠片组31中的冷却通道33例如能够附加地应用为用于内部冷却空气循环的空气冷却。
尽管通过优选的实施例在细节上详细地阐述并说明了本实用新型，本实用新型不受到公开的实施例的限制，并且本领域的技术人员能够从中推导出其他的变体，而这并不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (15)

1.一种旋转式电机(1)，包括；具有转子轴的转子，所述转子轴的纵轴限定轴向方向；具有两个轴向相对置的定子侧面的定子(30)；至少部分地环绕所述定子(30)的壳体(20)；以及在每个定子侧面上的、用于支承所述转子轴的轴承座(40)；其中
所述定子(30)具有叠片组(31)，通过所述叠片组引导多个具有从所述叠片组(31)向外伸出的端部部段的轴向延伸的加固元件(32)，
并且所述壳体(20)在每个定子侧面上具有至少一个端部部段轴承(25)，借助于所述端部部段轴承支承加固元件(32)的端部部段，
从而使得所述定子(30)通过使所述加固元件(32)的端部部段支承在所述端部部段轴承(25)中而能移动地支承在所述壳体(20)中，
其特征在于，至少一个加固元件(32)设计为用于引导冷却介质的冷却管。
2.根据权利要求1所述的旋转式电机(1)，其特征在于，每个端部部段轴承(25)具有至少一个阻尼元件(26)，以用于缓冲借助于所述端部部段轴承(25)所支承的所述加固元件(32)的以及进而所述定子(30)的支承。
3.根据权利要求1或2所述的旋转式电机(1)，其特征在于，具有至少一个连接管，所述连接管在定子侧面上使两个不同的、分别设计为冷却管的加固元件(32)的端部部段彼此连接。
4.根据权利要求1或2所述的旋转式电机(1)，其特征在于，每个轴承座(40)与所述定子(30)固定连接。
5.根据权利要求3所述的旋转式电机(1)，其特征在于，每个轴承座(40)与所述定子(30)固定连接。
6.根据权利要求4所述的旋转式电机(1)，其特征在于，至少一个轴承座(40)与至少一个加固元件(32)固定连接。
7.根据权利要求5所述的旋转式电机(1)，其特征在于，至少一个轴承座(40)与至少一个加固元件(32)固定连接。
8.根据权利要求1或2所述的旋转式电机(1)，其特征在于，每个从所述叠片组(31)向外伸出的加固元件(32)的端部部段要么借助于所述壳体(20)的端部部段轴承(25)支承，要么与轴承座(40)固定连接。
9.根据权利要求7所述的旋转式电机(1)，其特征在于，每个从所述叠片组(31)向外伸出的加固元件(32)的端部部段要么借助于所述壳体(20)的端部部段轴承(25)支承，要么与轴承座(40)固定连接。
10.根据权利要求1或2所述的旋转式电机(1)，其特征在于，所述壳体(20)由两个接合的壳体部件(21，22)组成，其中，第一壳体部件(21)具有在第一定子侧面上的所有端部部段轴承(25)，并且第二壳体部件(22)具有在第二定子侧面上的所有端部部段轴承(25)。
11.根据权利要求9所述的旋转式电机(1)，其特征在于，所述壳体(20)由两个接合的壳体部件(21，22)组成，其中，第一壳体部件(21)具有在第一定子侧面上的所有端部部段轴承(25)，并且第二壳体部件(22)具有在第二定子侧面上的所有端部部段轴承(25)。
12.根据权利要求10所述的旋转式电机(1)，其特征在于，具有至少一个凸缘连接件(23)用于将所述两个壳体部件(21，22)接合在一起。
13.根据权利要求11所述的旋转式电机(1)，其特征在于，具有至少一个凸缘连接件(23)用于将所述两个壳体部件(21，22)接合在一起。
14.根据权利要求1或2所述的旋转式电机(1)，其特征在于，具有至少一个由不锈钢制成的加固元件(32)。
15.根据权利要求13所述的旋转式电机(1)，其特征在于，具有至少一个由不锈钢制成的加固元件(32)。
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