DE102017204796B4 - Verfahren zum Sichern des Stators bei schnelllaufenden Elektromotoren - Google Patents
Verfahren zum Sichern des Stators bei schnelllaufenden Elektromotoren Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017204796B4 DE102017204796B4 DE102017204796.8A DE102017204796A DE102017204796B4 DE 102017204796 B4 DE102017204796 B4 DE 102017204796B4 DE 102017204796 A DE102017204796 A DE 102017204796A DE 102017204796 B4 DE102017204796 B4 DE 102017204796B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- housing
- stator
- bearing
- electromechanical machine
- rotor
- 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.)
- Active
Links
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 17
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 3
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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
- H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D15/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
- F01D15/10—Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/162—Bearing supports
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/02—Drives of pumps; Varying pump drive gear ratio
- F02B39/08—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio
- F02B39/10—Non-mechanical drives, e.g. fluid drives having variable gear ratio electric
-
- 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
- F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/056—Bearings
-
- 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
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
- F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/083—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/20—Structural association with auxiliary dynamo-electric machines, e.g. with electric starter motors or exciters
-
- 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
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/40—Application in turbochargers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
Abstract
Elektromechanische Maschine, die Folgendes umfasst:einen elektromagnetischen Rotor (10, 100, 200);ein Gehäuse (20, 120, 220) mit einer inneren Öffnung (30) mit einem Anschlag (32, 132, 232);eine bezüglich des Gehäuses fixierte erste Lagerbefestigung (18) zum Stützen eines ersten Lagers (16), das den Rotor (10, 100, 200) in dem Gehäuse (20, 120, 220) drehbar befestigt;eine fest mit dem Gehäuse (20, 120, 220) verbundene Abdeckung (38, 138, 238), wobei die Abdeckung (38, 138, 238) einen fest verbundenen Ansatz (40, 140, 240) aufweist, der ein Inneres aufweist, das eine zweite Lagerbefestigung (42) bereitstellt, die ein zweites Lager (46) stützt, das den Rotor (10, 100, 200) in dem Gehäuse (20, 120, 220) drehbar befestigt;einen Stator (50, 150, 250) mit einer Spielpassung in der inneren Öffnung (30) des Gehäuses (20, 120, 220), wobei der Stator (50, 150, 250) in einer Richtung zu der ersten Lagerbefestigung (18) durch den Gehäuseanschlag (32, 132, 232) axial beschränkt wird, wobei der Stator (50, 150, 250) einen axialen Spielraum in einer Richtung zu dem Abdeckungsansatz (40, 140, 240) aufweist; undein mit einem äußeren Ende des Ansatzes (40, 140, 240) verbundenes elastomeres Abstandsstück (70, 170, 270), das den axialen Spielraum zwischen dem Stator (50, 150, 250) und dem Ansatz (40, 140, 240) nachgiebig ausfüllt, wodurch der Stator (50, 150, 250) in einer axialen Richtung positioniert und eine Bewegung des Stators (50, 150, 250) in einer Winkelrichtung in der Gehäuseöffnung eingeschränkt wird.
Description
- GEBIET DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Elektromotoren, die bei elektrischen Turboladern eingesetzt werden.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Zur Verbesserung des Wärmewirkungsgrads von Brennkraftmaschinen ist es oftmals wünschenswert, den Druck der Einlassladung für die Kraftmaschine zu erhöhen. Frühere Lösungen setzten einen Verdichter ein, der entweder durch den Kurbeltrieb der Kraftmaschine mechanisch angetrieben wurde (Aufladung) oder durch den Abgasstrom der Kraftmaschine thermisch und kinetisch angetrieben wurde (Turboaufladung). Eine wesentliche Einschränkung beider Ansätze besteht darin, dass, da sie auf Kraftmaschinenleistung basieren, eine Einlassaufladung zu Zeitpunkten geringer Kraftmaschinenleistung nicht zur Verfügung steht. Eine Lösung dieses Problems besteht darin, entweder einen eigenständigen elektrisch betriebenen Verdichter zu verwenden oder den mit dem Turbolader integralen vorhandenen Verdichter elektrisch zu unterstützen. Aufgrund des erforderlichen thermodynamischen Verhaltens des Verdichters sind hohe Drehzahlen für die elektrische Maschine erforderlich. Die elektrische Maschine wird ähnlich hohen Drehzahlen unterworfen, wodurch ein Elektromotor/Generator mit hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment für diese Anwendung vorgegeben wird.
-
CN 1 04 769 232 A zeigt ein Lagergehäuse für einen Turbolader, welches eine Teilung umfasst, die ein erstes Lagergehäusesegment und ein zweites Lagergehäusesegment definiert. Zumindest ein Kanal zum Transport von Fluid innerhalb des Lagergehäuses kreuzt die Teilung derart, dass der Kanal sich innerhalb des ersten Lagergehäusesegments und des zweiten Lagergehäusesegments erstreckt. Ein Dübel mit einem hohlen Inneren ist in den Kanal eingesetzt, um das erste und das zweite Lagergehäusesegment fluchtend auszurichten, und ermöglicht, dass Fluid durch den Kanal strömt. - Die meisten elektrisch unterstützten Verdichter setzen ein durch einen Elektromotor angetriebenes Verdichterrad ein. Der Elektromotor weist in der Regel einen elektromagnetischen Rotor auf, der von einem elektrischen Stator umgeben wird. Um eine Drehung des Stators innerhalb des Gehäuses zu verhindern, wird der Stator in der Regel unter Verwendung eines Haftmittels, eines mechanischen Befestigungsmittels oder einer Presspassung zwischen dem Stator und dem Statorgehäuse festgehalten. Es ist wünschenswert, einen Elektromotor bereitzustellen, der zur Verwendung bei einem elektrisch unterstützten Turbolader oder Lader geeignet ist, wobei ein Stator des Motors eine Spielpassung in dem Motorgehäuse aufweisen kann, wodurch niedrigere Montagekosten aufgrund der leichteren Einführung des Stators in das Motorgehäuse, Verzicht auf Presspassungen, Haftmittel, Befestigungsmittel oder zusätzliche Teile, um eine Drehung des Stators in dem Motorgehäuse zu verhindern, während zugleich eine Passung vorliegt, die eng genug ist, um eine leitende Wärmeübertragung zwischen dem Stator und dem Motorgehäuse zu fördern, gestattet werden.
- KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Um den oben erwähnten Anforderungen zu entsprechen, wird eine Offenbarung der vorliegenden Erfindung angeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform bietet die vorliegende Erfindung die Freiheit einer elektromechanischen Maschine, die einen elektromagnetischen Rotor, ein Gehäuse mit einer inneren Öffnung mit einem Anschlag, eine erste Lagerbefestigung zum Stützen eines ersten Lagers, das den Rotor in dem Gehäuse drehbar befestigt, eine mit dem Gehäuse verbundene Abdeckung, die einen Ansatz aufweist, der ein Inneres aufweist, das eine zweite Lagerbefestigung bereitstellt, die ein zweites Lager stützt, das den Rotor in dem Gehäuse drehbar befestigt, einen Stator mit einer Spielpassung in der inneren Öffnung des Gehäuses, wobei der Stator in einer Richtung zu der ersten Lagerbefestigung durch den Gehäuseanschlag axial beschränkt wird, wobei der Stator einen axialen Spielraum in einer Richtung zu dem Abdeckungsansatz aufweist, und ein mit einem äußeren Ende des Ansatzes verbundenes elastomeres Abstandsstück, das den axialen Spielraum zwischen dem Stator und dem Ansatz nachgiebig ausfüllt, wodurch der Stator in einer axialen Richtung positioniert und eine Bewegung des Stators in einer Winkelrichtung in der Gehäuseöffnung eingeschränkt wird, umfasst.
- Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Erfindung gehen aus der hier im Folgenden bereitgestellten detaillierten Beschreibung hervor. Es versteht sich, dass, obgleich die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung angeben, sie lediglich der Veranschaulichung dienen sollen und nicht den Schutzumfang der Erfindung einschränken sollen.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird durch die detaillierte Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen verständlicher; in den Zeichnungen zeigen:
-
1 eine perspektivische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer elektromechanischen Maschine der vorliegenden Erfindung, die als Verdichter eingesetzt wird; -
2 eine Vergrößerung eines Abschnitts von1 ; -
3 eine perspektivische Endansicht der elektromechanischen Maschine von1 , wobei eine Abdeckung entfernt ist; -
4 eine perspektivische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer elektromechanischen Maschine der vorliegenden Erfindung, die als Turbine eingesetzt wird; -
5 eine Vergrößerung eines Abschnitts von4 ; und -
6 eine perspektivische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer elektromechanischen Maschine der vorliegenden Erfindung, die als Turbolader eingesetzt wird. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en) ist lediglich beispielhaft und soll die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen keineswegs beschränken.
- Mit Bezug auf
1-3 wird ein elektrisch unterstützter Turbolader 7 und Elektromotor der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Der Turbolader 7 weist eine elektromagnetische Rotoranordnung 10 auf, die eine Rotorwelle 12 umfasst. An einem Ende der Rotorwelle 12 ist ein Turboladerverdichterrad 14 verbunden. - Die Rotorwelle 12 ist an einem ersten Ende durch ein erstes Lager 16 drehbar befestigt. Bei dem ersten Lager 16 kann es sich um ein Rollenlager, ein Fluidfilmlager, ein Magnetlager oder ein Luftfolienlager handeln. Das erste Lager 16 ist in einer ersten Lagerbefestigung 18 positioniert und wird darin gestützt. Die erste Lagerbefestigung 18 ist bezüglich eines Gehäuses 20 fixiert und integral damit ausgebildet. Das Gehäuse ist in der Regel aus Aluminium, Edelstahl, Gusseisen oder Polymer hergestellt. Vor dem ersten Lager 16 befindet sich eine Dichtung 22. Die Rotorwelle 12 weist eine Schulter 24 auf, die an der Dichtung 22 anliegt. Die Rotorwelle 12 weist des Weiteren eine äußere radiale Schulter 26 auf, die an dem ersten Lager 16 anliegt. Das Gehäuse 20 weist eine innere Öffnung 30 auf. Die innere Öffnung weist einen axialen Anschlag auf, der durch eine Schulter 32 bereitgestellt wird.
- Eine Abdeckung 38 ist vorgesehen. Die Abdeckung ist in der Regel aus Aluminium, Edelstahl, Gusseisen oder Polymer hergestellt. Die Abdeckung 38 weist eine äußere Fläche 34 auf, die sich allgemein gegenüber der Seite des Gehäuses, die die erste Lagerbefestigung 18 aufweist, befindet. Die Abdeckung weist einen fest verbundenen Ansatz 40 auf. Der Ansatz 40 ist rohrförmig und stellt eine zweite Lagerbefestigung 42 für ein zweites Lager 46 bereit, die die Statorwelle 12 neben einem Ende allgemein gegenüber dem Verdichterrad 14 drehbar befestigt. Das zweite Lager 46 kann mehrere Arten von Lager wie das erste Lager 16 sein. Das Lager 46 liegt an einer Schulter 48 der Rotorwelle 12 an.
- Ein elektrischer Stator 50 ist vorgesehen. Der Stator wird in
1 und2 schematisch gezeigt, jedoch weist der Stator einen ferromagnetischen Körper oder Kern auf, der aus einer Reihe von Schichten hergestellt ist. Die Schichten sind mit Spulenwicklungen 51 umwickelt. Der Stator weist eine Gleitpassung mit der Gehäuseöffnung 30 auf. So wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff Gleitpassung auf eine Spielpassung, die fest, jedoch lose genug ist, um ein leichtes manuelles Einführen oder Drehen des Stators nach dem Einführen in die Gehäuseöffnung zu gestatten. Bei gewissen Anwendungen kann der Außendurchmesser des Stators auch mit Wärmeleitpaste bedeckt sein, die die Wärmeleitung zwischen dem Stator und dem Gehäuse unterstützt. Eine Schicht 52 entlang einem vorderen Ende des Stators berührt die Schulter 32 der Gehäuseöffnung, um ihre axiale Position in einer Richtung zum Verdichterrad 14 hin zu beschränken. - Die Abdeckung 38 weist eine Schulter 56 auf. Die Schulter 56 berührt die Fläche 58 des Gehäuses, wobei sichergestellt wird, dass ein geringer Spielraum zwischen einer Schicht 60 des Stators und einer äußeren axialen Endfläche 62 des rohrförmigen Ansatzes 40 vorliegt, wenn das vordere Ende des Stators an der Gehäuseschulter 32 anliegt. Die axiale Endfläche 62 des rohrförmigen Ansatzes weist eine Geometrie zur Aufnahme eines elastomeren Abstandshalters auf. Bei der Geometrie kann es sich um eine Nut gemäß der Darstellung oder ein beliebiges anderes Muster zur Aufnahme/Ausrichtung eines elastomeren Abstandshalters, wie z. B. unter anderem eines Stegs oder einer anderen Konfiguration, handeln. Der elastomere Abstandshalter kann wie ein O-Ring gemäß der Darstellung geformt sein, kann jedoch andere ringförmige Glieder mit anderen Querschnittsformen, wie z. B. rechtwinkliger, polygonaler und krummliniger Form, sein. Ein elastomerer Abstandshalter berührt die Geometrie 64. Der elastomere Abstandshalter 70 füllt nachgiebig den axialen Spielraum zwischen dem Stator und dem Ansatz 40 aus, wodurch der Stator 50 in einer axialen Richtung positioniert wird und eine Bewegung des Stators in einer Winkelrichtung in dem Gehäuse aufgrund von Haftreibung bei der Grenzfläche des Stators/des elastomeren Abstandshalters/der Kappe (des Ansatzes) eingeschränkt wird.
- Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das axiale Zusammendrücken des elastomeren Abstandshalters einen relativ großen axialen Bearbeitungsspielraum und eine relativ große Toleranz zwischen dem Stator und der Kappe gestattet. Da die obige elastomere Grenzfläche zusammengedrückt wird, wird durch das Zusammendrücken eine axiale Kraft zwischen dem Stator und der Schulter des Statorgehäuses ausgeübt, wodurch der Stator ohne eine zusätzliche Fixierung in der axialen Richtung sicher beschränkt wird.
-
4 und5 stellen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer elektromechanischen Maschine der vorliegenden Erfindung eines Turbinengenerators 107 dar. Mit einem in einem Gehäuse 120 und einer Abdeckung 138 befestigten Rotor 100 ist ein Turbinenrad 114 verbunden. Das Kraftmaschinenabgas treibt die Turbine an. Ein O-ringförmiger elastomerer Abstandshalter 170 ist in einer axialen Fläche 162 eines Ansatzes 140 vorgesehen. Der elastomere Abstandshalter 170 beschränkt eine Winkelbewegung des Stators 150. Der Stator 150 wird auch durch einen Anschlag 132 der Gehäuseöffnung axial beschränkt. -
6 stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer elektromechanischen Maschine der vorliegenden Erfindung eines Turboladers 207 dar. Mit einem Rotor 200, der in einem Gehäuse 220 und einer Abdeckung 238 befestigt ist, ist ein Turbinenrad 214 und ein Verdichterrad 215 verbunden. Ein O-ringförmiger elastomerer Abstandshalter 270 ist in einer axialen Fläche 262 eines Ansatzes 240 vorgesehen und ist auch dazu vorgesehen, eine Winkelbewegung des Stators 250 zu beschränken. Der Stator 250 wird auch durch einen Anschlag 232 der Gehäuseöffnung axial beschränkt. - Die Beschreibung der Erfindung ist rein beispielhaft, und somit sollen Variationen, die nicht von dem Kern der Erfindung abweichen, innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Gedanken und Schutzbereich der Erfindung anzusehen.
Claims (17)
- Elektromechanische Maschine, die Folgendes umfasst: einen elektromagnetischen Rotor (10, 100, 200); ein Gehäuse (20, 120, 220) mit einer inneren Öffnung (30) mit einem Anschlag (32, 132, 232); eine bezüglich des Gehäuses fixierte erste Lagerbefestigung (18) zum Stützen eines ersten Lagers (16), das den Rotor (10, 100, 200) in dem Gehäuse (20, 120, 220) drehbar befestigt; eine fest mit dem Gehäuse (20, 120, 220) verbundene Abdeckung (38, 138, 238), wobei die Abdeckung (38, 138, 238) einen fest verbundenen Ansatz (40, 140, 240) aufweist, der ein Inneres aufweist, das eine zweite Lagerbefestigung (42) bereitstellt, die ein zweites Lager (46) stützt, das den Rotor (10, 100, 200) in dem Gehäuse (20, 120, 220) drehbar befestigt; einen Stator (50, 150, 250) mit einer Spielpassung in der inneren Öffnung (30) des Gehäuses (20, 120, 220), wobei der Stator (50, 150, 250) in einer Richtung zu der ersten Lagerbefestigung (18) durch den Gehäuseanschlag (32, 132, 232) axial beschränkt wird, wobei der Stator (50, 150, 250) einen axialen Spielraum in einer Richtung zu dem Abdeckungsansatz (40, 140, 240) aufweist; und ein mit einem äußeren Ende des Ansatzes (40, 140, 240) verbundenes elastomeres Abstandsstück (70, 170, 270), das den axialen Spielraum zwischen dem Stator (50, 150, 250) und dem Ansatz (40, 140, 240) nachgiebig ausfüllt, wodurch der Stator (50, 150, 250) in einer axialen Richtung positioniert und eine Bewegung des Stators (50, 150, 250) in einer Winkelrichtung in der Gehäuseöffnung eingeschränkt wird.
- Elektromechanische Maschine nach
Anspruch 1 , wobei der Ansatz (40, 140, 240) eine Geometrie (64) an dem äußeren Ende aufweist und eine axiale Fläche des elastomeren Abstandshalters (70, 170, 270) zur Platzierung des elastomeren Abstandshalters (70, 170, 270) darin platziert ist. - Elektromechanische Maschine nach
Anspruch 1 oderAnspruch 2 , wobei der Anschlag (32, 132, 232) eine Schulter in der inneren Öffnung (30) des Gehäuses (20, 120, 220) ist. - Elektromechanische Maschine nach
Anspruch 2 oder nachAnspruch 3 , wenn dieser vonAnspruch 2 abhängig ist, wobei die Geometrie (64) zwei Seitenwände aufweist. - Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Stator (50, 150, 250) Schichten (60) aufweist und wobei eine der Schichten (60) den Anschlag in dem Gehäuse (32, 132, 232) berührt.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Stator (50, 150, 250) Schichten (60) aufweist und wobei eine der Schichten (60) den elastomeren Abstandshalter (70, 170, 270) berührt.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei das erste Lager (16) aus einer Gruppe gewählt wird, die Rollenlager, Fluidfilmlager, Magnetlager oder Luftfolienlager umfasst.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei das zweite Lager (46) aus einer Gruppe gewählt wird, die Rollenlager, Fluidfilmlager, Magnetlager oder Luftfolienlager umfasst.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Rotor (50, 150, 250) mit einer Komponente verbunden ist, die aus einer Gruppe gewählt wird, die Turbinenräder (114, 214) und Verdichterräder (14, 215) umfasst.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Rotor (200) mit einem Turbinenrad (214) und einem Verdichterrad (215) verbunden ist.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Rotor mit einem Turbinenrad (114) verbunden ist und der Stator (150) Teil eines Generators (107) ist.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die elektromechanische Maschine Drehzahlen von bis zu 200.000 rpm erzielen kann.
- Elektromechanische Maschine nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Abdeckung (38, 138, 238) eine Schulter zur Beschränkung einer axialen Position der Abdeckung (38, 138, 238) bezüglich des Gehäuses (20, 120, 220) aufweist.
- Elektromechanische-Maschine-Turbolader (7, 107, 207), der Folgendes umfasst: einen elektrischen Rotor (10, 100, 200), der mit mindestens einem einer Gruppe von Rädern, die Turbinenräder (114, 214) und Verdichterräder (14, 215) umfasst, verbunden ist; ein Gehäuse (20, 120, 220) mit einer inneren Öffnung mit einem Schulteranschlag (32, 132, 232); eine bezüglich des Gehäuses (20, 120, 220) fixierte erste Lagerbefestigung (18) zum Stützen eines Lagers (16), das den Rotor (10, 100, 200) in dem Gehäuse (20, 120, 220) drehbar befestigt; eine fest mit dem Gehäuse (20, 120, 220) verbundene Abdeckung (38, 138, 238), wobei die Abdeckung (38, 138, 238) einen fest verbundenen Ansatz aufweist, der ein Inneres aufweist, das eine zweite Lagerbefestigung (42) bereitstellt, die ein zweites Lager (46) stützt, das den Rotor (10, 100, 200) in dem Gehäuse (20, 120, 220) drehbar befestigt, wobei die Abdeckung (38, 138, 238) einen Schulteranschlag zum Festlegen einer axialen Beschränkung der Abdeckung (38, 138, 238) bezüglich des Gehäuses (20, 120, 220) aufweist; einen elektrischen Stator (50, 150, 250), der Schichten aufweist, die mit Spulenwicklungen (51) umwickelt sind, wobei der Stator (50, 150, 250) eine Spielpassung in dem Gehäuse (20, 120, 220) aufweist, wobei der Stator (50, 150, 250) in einer Richtung zu der ersten Lagerbefestigung (18) durch den die Schichten berührenden Gehäuseschulteranschlag (32, 132, 232) axial beschränkt wird, wobei der Stator (50, 150, 250) einen axialen Spielraum in einer Richtung zu dem Abdeckungsansatz (40, 140, 240) aufweist; und ein in einer Geometrie in einer äußeren axialen Endfläche des Ansatzes (40, 140, 240) verbundenes elastomeres Abstandsstück (70, 170, 270), das den axialen Spielraum zwischen dem Stator (50, 150, 250) und dem Ansatz (40, 140, 240) nachgiebig ausfüllt, wodurch der Stator (50, 150, 250) in einer axialen Richtung positioniert und eine Bewegung des Stators (50, 150, 250) in einer Winkelrichtung in dem Gehäuse (20, 120, 220) eingeschränkt wird.
- Elektromechanische-Maschine-Turbolader (207) nach
Anspruch 14 , wobei der elektrische Rotor (200) mit einem Turbinenrad (214) und einem Verdichterrad (215) verbunden ist. - Elektromechanische-Maschine-Turbolader (7, 107, 207) nach
Anspruch 14 oderAnspruch 15 , wobei es sich bei der Geometrie um eine Nut handelt. - Elektromechanische-Maschine-Turbolader (107) nach
Anspruch 14 oderAnspruch 16 , wobei der elektrische Rotor (100) mit einem Turbinenrad (114) verbunden ist, und wobei der Elektromechanische-Maschine-Turbolader (107) ein Turbinengenerator ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US15/095,852 | 2016-04-11 | ||
US15/095,852 US9976561B2 (en) | 2016-04-11 | 2016-04-11 | Method for securing stator in high speed electric motors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017204796A1 DE102017204796A1 (de) | 2017-10-12 |
DE102017204796B4 true DE102017204796B4 (de) | 2023-12-28 |
Family
ID=59929791
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017204796.8A Active DE102017204796B4 (de) | 2016-04-11 | 2017-03-22 | Verfahren zum Sichern des Stators bei schnelllaufenden Elektromotoren |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9976561B2 (de) |
JP (1) | JP2017192290A (de) |
KR (1) | KR20170116573A (de) |
CN (1) | CN107294258B (de) |
DE (1) | DE102017204796B4 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107643174A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-01-30 | 南京磁谷科技有限公司 | 一种超速试验台主机中的转子安装结构 |
CN110440112B (zh) * | 2019-09-04 | 2024-06-14 | 上海隐冠半导体技术有限公司 | 垂向运动装置 |
US11732638B2 (en) | 2019-11-26 | 2023-08-22 | Garrett Transportation I Inc. | E-charger with longitudinal cooling passage |
US11791675B2 (en) * | 2020-03-06 | 2023-10-17 | Lc Advanced Motor Technology Corporation | Housing for a rotary electric machine and associated laminations |
KR20220111968A (ko) * | 2021-02-03 | 2022-08-10 | 삼성전자주식회사 | 진공청소기 |
JP7185152B2 (ja) * | 2021-03-19 | 2022-12-07 | ダイキン工業株式会社 | ステータコアの固定構造、遠心式圧縮機、及び固定方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104769232A (zh) | 2012-11-12 | 2015-07-08 | 博格华纳公司 | 用于结合电动马达的涡轮增压器的轴承壳体区段连结方法 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3512020A (en) | 1968-02-28 | 1970-05-12 | Allen Business Mach | Gyroscopic-type motor |
JPH03198646A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Matsushita Electric Works Ltd | 無刷子電動機 |
US5158304A (en) | 1990-01-23 | 1992-10-27 | Inpro Companies, Inc. | Captured rotor seal |
DE4438747A1 (de) | 1994-10-29 | 1996-05-02 | Pierburg Gmbh | Elektrisch angetriebene Luftpumpe |
DE19846188A1 (de) | 1998-10-07 | 2000-04-13 | Leybold Vakuum Gmbh | Reibungsvakuumpumpe mit Stator und Rotor |
DE19851060A1 (de) | 1998-11-05 | 2000-05-18 | Trw Automotive Electron & Comp | Elektromotorischer Antrieb, insbesondere für eine Pumpe für ein Servo-Lenksystem eines Kraftfahrzeugs |
FR2803451B1 (fr) * | 1999-12-30 | 2002-03-15 | Crouzet Automatismes | Moteur a rotor etanche avec roulement a billes |
US6478553B1 (en) * | 2001-04-24 | 2002-11-12 | General Motors Corporation | High thrust turbocharger rotor with ball bearings |
US7659648B2 (en) | 2004-03-10 | 2010-02-09 | Comair Rotron Inc. | Motor with raised rotor |
ATE402514T1 (de) * | 2004-04-01 | 2008-08-15 | Sew Eurodrive Gmbh & Co | Elektromotor und baureihe von elektromotoren |
KR20070108516A (ko) | 2005-02-08 | 2007-11-12 | 파커-한니핀 코포레이션 | 고정자 밀봉부를 갖는 전동식 밸브 조립체 |
US7550881B1 (en) | 2006-01-17 | 2009-06-23 | Honeywell International Inc. | Vibration damper for generator or motor stator |
TWI326958B (en) * | 2007-01-02 | 2010-07-01 | Delta Electronics Inc | Motor |
DE102010017829A1 (de) * | 2010-04-20 | 2011-10-20 | Inwall Ag | Motor-Getriebe-Einheit |
JP5535992B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 電動過給圧縮機、その組立方法及び内燃機関 |
CN202206275U (zh) * | 2011-08-18 | 2012-04-25 | 王华钦 | 一种改进的怠速马达 |
US20140001901A1 (en) * | 2012-06-28 | 2014-01-02 | Adam M. Finney | Electric motor with a redundant seal arrangement |
US20140205222A1 (en) | 2013-01-24 | 2014-07-24 | Baker Hughes Incorporated | Systems and Methods for Preventing Electrical Arcing Between Components of Rotor Bearings |
FR3024492B1 (fr) * | 2014-07-29 | 2019-08-23 | Safran Aircraft Engines | Element comprenant un stator et un rotor de turbomachine avec un joint d'etancheite et test de ce joint |
-
2016
- 2016-04-11 US US15/095,852 patent/US9976561B2/en active Active
-
2017
- 2017-03-22 KR KR1020170035874A patent/KR20170116573A/ko unknown
- 2017-03-22 DE DE102017204796.8A patent/DE102017204796B4/de active Active
- 2017-03-23 JP JP2017057017A patent/JP2017192290A/ja active Pending
- 2017-03-24 CN CN201710183756.8A patent/CN107294258B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104769232A (zh) | 2012-11-12 | 2015-07-08 | 博格华纳公司 | 用于结合电动马达的涡轮增压器的轴承壳体区段连结方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017192290A (ja) | 2017-10-19 |
KR20170116573A (ko) | 2017-10-19 |
CN107294258A (zh) | 2017-10-24 |
DE102017204796A1 (de) | 2017-10-12 |
CN107294258B (zh) | 2020-08-07 |
US9976561B2 (en) | 2018-05-22 |
US20170292524A1 (en) | 2017-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102017204796B4 (de) | Verfahren zum Sichern des Stators bei schnelllaufenden Elektromotoren | |
DE102009036657B4 (de) | Turboladergehäuse mit fest eingebauten Einlass- und Auslassöffnungen | |
DE10043736A1 (de) | Fahrzeug-Antriebseinheit | |
DE112012005049T5 (de) | Elektrisch unterstützter Turbolader | |
DE112013000614T5 (de) | Fluidgekühlter, elektrisch unterstützter Turbolader | |
DE112016002743T5 (de) | Elektrischer Aktuator | |
EP2305981A1 (de) | Elektrischer Turbolader | |
DE102016210948A1 (de) | Elektro-Verdichter mit kompakter Lagerung | |
DE102017216807A1 (de) | Pumpeneinrichtung mit einem Kontaktierelement | |
DE102013113697A1 (de) | Stromgenerator mit axialem Spalt | |
DE102022116149A1 (de) | Motor und antriebsvorrichtung | |
WO2012117047A1 (de) | Druckerzeugungsvorrichtung | |
DE102016212552A1 (de) | Elektro-Verdichter mit schwingungsgedämpfter, kompakter Lagerung | |
DE102014101398B4 (de) | Turbolader-Verdichter mit integrierter Rückplatte und Lagergehäuse | |
DE112011105757T5 (de) | Turboaktor | |
DE102011121935B4 (de) | Lagerbuchse mit Lager zur Verwendung in einer elektrischen Maschine | |
DE102019202339B4 (de) | Baugruppe für eine Brennkraftmaschine sowie Brennkraftmaschine | |
DE102009053101B4 (de) | Turbolader mit einem Turboladergehäuse und einer Aufnahmeeinrichtung für das Laufzeug des Turboladers | |
DE102015106640A1 (de) | Elektrischer Verdichter für eine Verbrennungskraftmaschine | |
EP2626510B1 (de) | Kfz-Hilfsaggregat-Vakuumpumpe | |
DE102021210026A1 (de) | Rotor-Baugruppe mit Rotorhohlwelle für einen Turbolader mit elektromotorischem Zusatzantrieb und Turbolader | |
DE102016105938A1 (de) | Gleitlagersystem für einen Turbolader | |
DE102015106642A1 (de) | Elektrischer Verdichter für eine Verbrennungskraftmaschine | |
DE102019216313A1 (de) | Verfahren der herstellung eines rotors für drehelektromaschine | |
DE102013112966A1 (de) | Elektronisch kommutierter Innenläufermotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H02K0005020000 Ipc: H02K0005040000 |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division |