ITUA20163925A1 - Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato - Google Patents

Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato Download PDF

Info

Publication number
ITUA20163925A1
ITUA20163925A1 ITUA2016A003925A ITUA20163925A ITUA20163925A1 IT UA20163925 A1 ITUA20163925 A1 IT UA20163925A1 IT UA2016A003925 A ITUA2016A003925 A IT UA2016A003925A IT UA20163925 A ITUA20163925 A IT UA20163925A IT UA20163925 A1 ITUA20163925 A1 IT UA20163925A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
electric machine
cooling
rotor
tangential
rotation axis
Prior art date
Application number
ITUA2016A003925A
Other languages
English (en)
Inventor
Patrick Giuliani
Francesco LELI
Marzio Lettich
Matteo Cataldi
Original Assignee
Magneti Marelli Spa
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 Magneti Marelli Spa filed Critical Magneti Marelli Spa
Priority to ITUA2016A003925A priority Critical patent/ITUA20163925A1/it
Priority to EP17171450.4A priority patent/EP3251880B1/en
Priority to US15/602,633 priority patent/US10560000B2/en
Priority to CN201710386588.2A priority patent/CN107453543B/zh
Publication of ITUA20163925A1 publication Critical patent/ITUA20163925A1/it

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H02K9/04Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
    • H02K9/06Arrangements 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33Drive circuits, e.g. power electronics
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/14Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/003Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
    • B60K2001/006Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

DESCRIZIONE
CAMPO DI APPLICAZIONE
La presente invenzione riguarda una macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato.
STATO DELLA TECNICA
Come è noto, le macchine elettriche sono munite di un’elettronica di potenza per il relativo azionamento e controllo. Detta elettronica, che comprende relative schede, necessita di un relativo raffreddamento. A questo proposito sono note nell’arte svariate soluzioni che prevedono sia soluzioni di raffreddamento a liquido, tipicamente acqua, che soluzioni di raffreddamento ad aria.
Le soluzioni di raffreddamento ad acqua consentono un maggiore smaltimento del calore ma, d’altra parte, comportano maggiori costi, ingombri e peso; inoltre occorre munire gli impianti di raffreddamento di tenute idrauliche affidabili, per evitare possibili perdite di liquido refrigerante.
Le soluzioni di raffreddamento ad aria sono invece più leggere, semplici ed economiche da realizzare; infatti prevedono il calettamento di una o più ventole sull’albero del rotore della macc
questo modo durante la rotazione del rotore si genera automaticamente un flusso di aria che asporta calore dalle parti della macchina da raffreddare.
La soluzione di raffreddamento ad aria comporta però alcune problematiche, a causa della limitata capacità di smaltimento del calore dei sistemi di raffreddamento ad aria, rispetto a quelli ad acqua.
Infatti il mezzo gassoso, in particolare l’aria, ha minori capacità di raffreddamento rispetto ad un liquido refrigerante. Inoltre l’efficienza e la capacità di raffreddamento delle ventole calettate sull’albero del rotore dipende ovviamente dalla velocità di rotazione dell’albero stesso, in quanto la portata del flusso di aria generato dipende direttamente dalla velocità di rotazione del rotore medesimo.
Di conseguenza l’efficienza e l’efficacia del raffreddamento calano quando si riduce la velocità di rotazione del rotore. Questo limite può comportare grossi inconvenienti, ad esempio quando la macchina elettrica lavora sotto coppia, a bassa velocità di rotazione: in tale condizione di funzionamento, la macchina elettrica richiederebbe un maggiore smaltimento di calore ma, a causa della bassa velocità di rotazione, il flusso di
insufficiente a fornire un’adeguata refrigerazione.
Ne consegue che quando si utilizzano macchine elettriche con sistemi di raffreddamento ad aria, diventa fondamentale incrementare il più possibile l'efficienza degli impianti medesimi in modo da garantire un adeguato raffreddamento dell’elettronica di potenza della macchina elettrica in tutte le condizioni di funzionamento. In caso contrario, e soprattutto quando aumentano le potenze delle macchine elettriche da impiegare, ad oggi si tende a passare agli impianti di refrigerazione a liquido che però comportano gli inconvenienti sopra citati, legati principalmente a costi, ingombri e dimensioni.
I problemi sopra citati sono ulteriormente accentuati quando si devono raffreddare macchine elettriche aventi un’architettura tangenziale, ossia aventi l’elettronica di potenza, con relativa scheda elettronica, disposta tangenzialmente rispetto al corpo cilindrico dello statore. Infatti, con questa specifica architettura, quando si utilizzano sistemi di raffreddamento ad aria si incontrano maggiori problematiche a veicolare un adeguato flusso di aria verso le porzioni della macchina elettrica da refrigerare. Per questi motivi, quando si utilizzano macchine elettriche ad architettura tangenziale, si pr
sistemi di raffreddamento ad acqua, con i limiti e gli inconvenienti sopra citati.
PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE
E’ quindi sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.
Pertanto è sentita l’esigenza di mettere a disposizione una macchina elettrica con raffreddamento ad aria che garantisca un’adeguata ed efficiente refrigerazione in tutte le condizioni di funzionamento della macchina, anche quando il rotore ruota a pieno carico e a bassa velocità rotazione.
Tale esigenza è soddisfatta da una macchina elettrica in accordo con la rivendicazione 1.
DESCRIZIONE DEI DISEGNI
Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: - la figura 1 rappresenta una vista in sezione di una macchina elettrica ad architettura tangenziale in accordo con una forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 2 rappresenta una vista prospettica di un rotore della macchina elettrica di f
- la figura 3 rappresenta una vista frontale di una ventola di raffreddamento di una macchina elettrica in accordo con la presente invenzione;
- la figura 4 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 3, lungo il piano di sezione IV-IV di figura 3;
- la figura 5 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 3, lungo il piano di sezione V-V illustrato in figura 4;
- la figura 6 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 3, lungo il piano di sezione VI-VI illustrato in figura 4;
- la figura 7 rappresenta una vista frontale di una ventola di raffreddamento di una macchina elettrica in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 8 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 7, lungo il piano di sezione VIII-VIII di figura 7;
- la figura 9 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 7, lungo il piano di sezione IX-IX illustrato in figura 8;
- la figura 10 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 7, lungo il piano di sezione X-X illustrato in figura
- la figura 11 rappresenta una vista prospettica di una macchina elettrica ad architettura tangenziale secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 12 rappresenta una vista prospettica di un rotore secondo una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 13 rappresenta una vista in sezione della macchina elettrica ad architettura tangenziale di figura 11;
- - la figura 14 rappresenta una vista frontale di una ventola di raffreddamento di una macchina elettrica in accordo con una ulteriore forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 15 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 14, lungo il piano di sezione XV-XV di figura 14;
- la figura 16 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 14, lungo il piano di sezione XVI-XVI illustrato in figura 15;
- la figura 17 rappresenta una vista in sezione della ventola di raffreddamento di figura 14, lungo il piano di sezione XVII-XVII illustrato in figura 15;
- la figura 18 rappresenta una vista laterale di un elemento dissipatore ad alette sec
forma di realizzazione della presente invenzione;
- la figura 19 rappresenta una vista frontale di una macchina elettrica ad architettura tangenziale comprendente un elemento dissipatore ad alette secondo una possibile forma di realizzazione della presente invenzione.
Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Con riferimento alle suddette figure, con 4 si è globalmente indicata una vista schematica complessiva di una macchina elettrica in accordo con la presente invenzione.
Ai fini dell’ambito di tutela della presente invenzione non è rilevante la specifica tipologia di macchina elettrica, intendendosi per macchina elettrica una qualsiasi macchina adatta a funzionare come motore e/o come generatore, di qualsiasi taglia, ossia forma, dimensione e potenza.
La macchina elettrica 4 comprende un rotore 8, rotante attorno ad un asse di rotazione X-X, e uno statore 12, coassiale al rotore 8 rispetto a detto asse di rotazione X-X. Lo statore 12 comprende un involucro 16 che ingloba almeno parzialmente
macchina elettrica 4 comprende inoltre un corpo 20 che ingloba mezzi di controllo (non illustrati) per l’azionamento, l’alimentazione e il controllo della macchina elettrica 4. I mezzi di controllo, ai fini della presente invenzione, possono essere di qualsiasi tipologia, dimensione, potenza.
Il corpo 20 è disposto esternamente allo statore 12 e parallelamente all’asse di rotazione X-X in posizione sostanzialmente tangente all’involucro 16 dello statore 12: da questo specifico posizionamento ‘tangenziale’ del corpo 20, con i relativi mezzi di controllo, rispetto allo statore deriva la denominazione di macchina elettrica ad architettura tangenziale.
Vantaggiosamente, il rotore 8 comprende una prima e una seconda ventola di raffreddamento 24,28, calettate su rispettive prima e seconda estremità assiali 32,36 del rotore 8, opposte lungo detto asse di rotazione X-X. Dette prima e seconda ventola di raffreddamento 24,28 sono configurate per generare rispettivamente, con la rotazione del rotore 8 con il quale ruotano solidalmente, un primo e un secondo flusso di aria di raffreddamento indipendenti tra loro.
In particolare, il primo flusso di aria di raffreddamento è diretto verso la prima estremità assiale 32 del rotore 8, e il second
raffreddamento è diretto verso il corpo 20 in modo da raffreddare i mezzi di controllo.
Preferibilmente, dette prima e seconda ventola di raffreddamento 24,28 sono ventole radiali che aspirano aria in direzione assiale A-A, sostanzialmente parallela a detto asse di rotazione X-X, e la espellono in direzione radiale R-R, sostanzialmente perpendicolare a detta asse di rotazione X-X.
L’involucro 16 delimita, in prossimità della prima estremità assiale 32, una prima camera di ventilazione 40 avente almeno un’apertura frontale 44 affacciata alla prima ventola di raffreddamento 24, in modo che questa aspiri aria attraverso l’apertura frontale 44, la convogli nella prima camera di ventilazione 40 per lambire la prima estremità assiale 32 del rotore 8 e la espella radialmente in corrispondenza di almeno una apertura radiale 48 disposta in prossimità della medesima prima estremità assiale 32.
La prima camera di ventilazione 40 è sostanzialmente isolata fluidicamente da una seconda camera di ventilazione 52, delimitata dall’involucro 16 e alloggiante la seconda estremità assiale 32 del rotore 8.
L’involucro 16 delimita, in corrispondenza della seconda estremità assiale 36, la
ventilazione 52 che alloggia la seconda ventola di raffreddamento 28. La seconda camera di ventilazione 52 è fluidicamente connessa con un canale di raffreddamento 56 adiacente ai mezzi di controllo. In questo modo, un flusso di aria di raffreddamento che attraversa il canale di raffreddamento 56 è in grado di asportare calore da detti mezzi di controllo.
Preferibilmente, il canale di raffreddamento 56 si estende lungo una direzione assiale prevalente, parallela all’asse di rotazione X-X, tra la prima e la seconda estremità assiale 32,36 del rotore 8.
Secondo una forma di realizzazione, il canale di raffreddamento 56 si estende da una bocca d’ingresso 60, disposta dalla parte della prima estremità assiale 32, ad una bocca di uscita 64 della seconda camera di ventilazione 52, in modo da convogliare il secondo flusso di aria di raffreddamento dalla prima estremità assiale 32 alla seconda camera di ventilazione 52, lambendo e dunque raffreddando i mezzi di controllo. Secondo una possibile forma di realizzazione (figura 1), detta bocca d’ingresso 60 è orientata secondo un asse di estensione prevalente assiale A-A parallelo all’asse di rotazione X-X.
Secondo una ulteriore forma di realizzazione (figure 11, 13) detta bocca d’ingresso 60
un asse di estensione prevalente tangenziale T-T perpendicolare all’asse di rotazione X-X e sostanzialmente tangente all’involucro 16 dello statore 12.
Il flusso di aria di raffreddamento che attraversa il canale di raffreddamento 56 può essere convogliato verso la seconda camera di ventilazione 52 mediante 1 opportuno canale di convogliamento 68.
La bocca d’ingresso 60 è fluidicamente separata dall’apertura frontale 44 della prima camera di ventilazione 40. In questo modo i rispettivi primo e secondo flusso di aria di raffreddamento non interferiscono tra di loro e non creano turbolenze che potrebbero compromettere l’efficacia dei flussi medesimi e dunque l’efficienza delle ventole di raffreddamento 24,28.
Il canale di raffreddamento 56 può avere svariate configurazioni; secondo una possibile forma di realizzazione, il canale di raffreddamento 56, rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse di rotazione X-X, presenta una sezione poligonale (figura 19) delimitata tra l’involucro 16 dello statore 12, il corpo 20 e una coppia di pareti laterali.
Preferibilmente, all’interno del canale di raffreddamento 46 è alloggiato a
dissipatore ad alette 72, munito di una pluralità di alette di raffreddamento 76 aventi altezza 80 variabile lungo l’estensione angolare dell’involucro 16 dello statore 12, detta altezza essendo definita dalla distanza tra una parete di supporto 84 del corpo 20, connessa ai mezzi di controllo, e l’involucro 16 dello statore 12. La parete di supporto 84 del corpo 20 è connessa ai mezzi di controllo, direttamente o mediante l’interposizione di mezzi di fissaggio a conduzione termica, al fine di consentire il flusso di energia termica dai mezzi di controllo verso le alette di raffreddamento 76, e dunque verso il canale di raffreddamento 56.
Dette alette di raffreddamento 76 sono separate tra loro in modo da suddividere il canale di raffreddamento 56 in una pluralità di condotti di ventilazione di tipo lamellare 88, diretti assialmente.
Per quanto riguarda la tipologia delle ventole di raffreddamento calettate sullo rotore 8, secondo una possibile forma di realizzazione, la prima e/o la seconda ventola di raffreddamento 24,28 comprendono una pluralità di pale rettilinee radiali 92, aventi una sezione rettilinea radiale passante per l’asse di rotazione X-X, rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse di rotaz
Secondo una ulteriore possibile forma di realizzazione, la prima e/o la seconda ventola di raffreddamento 24,28 comprendono una pluralità di pale curvilinee 96, aventi una sezione curvilinea, rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse di rotazione X-X.
Verrà ora descritto il funzionamento di una macchina elettrica secondo la presente invenzione.
In particolare, la prima ventola di raffreddamento 24, ad esempio disposta dal lato di una puleggia, aspira attraverso delle adeguate aperture frontali 44, convoglia l’aria aspirata sulla corrispondente prima estremità assiale 32 del rotore 8, che viene dunque raffreddata, ed espelle l’aria tramite apposite aperture radiali 48. Questo flusso di aria è dedicato al raffreddamento della prima estremità assiale 32 del gruppo rotore-statore della macchina elettrica 4.
La seconda ventola di raffreddamento 28, in modo analogo, aspira e convoglia l’aria tramite apposite bocche d’ingresso 60. Diversamente dal primo flusso di aria di raffreddamento, l’aria così aspirata attraversa assialmente tutta la macchina elettrica 4, per mezzo del canale di raffreddamento 56 che alloggia i dissipatori ad alette 72, opportunamente sagomati in modo da ricalcare la geometria esterna del motore.
Il secondo flusso di aria di r
realizzato è disposto funzionalmente sia al raffreddamento dell’elettronica di potenza, ossia dei mezzi di controllo, sia al raffreddamento della rimanente porzione assiale di rotore 8 e statore 12 della macchina elettrica 4: infatti, dopo aver raffreddato l’elettronica di potenza, raggiunge la seconda estremità assiale 36 del rotore 8 e fuoriesce in direzione radiale R attraverso la bocca di uscita 64.
Le due portate di aria di raffreddamento così realizzate costituiscono pertanto due flussi d’aria indipendenti l’uno dall’altro, la cui funzionalità consiste nel raffreddamento di specifiche porzioni di macchina elettrica 4, senza che detti due flussi possano influenzarsi l’un l’altro.
Come si può apprezzare da quanto descritto, la macchina elettrica secondo l’invenzione consente di superare gli inconvenienti presentati nella tecnica nota.
In particolare, la soluzione ricercata adotta ventole radiali direttamente calettate sull’albero così da assicurare una soluzione affidabile e contenuta nei costi.
Le due ventole, disposte ad opposte estremità assiali del rotore, generano flussi di aria di raffreddamento indipendenti tra loro, ciascuno
refrigerazione di una relativa porzione della macchina elettrica.
In questo modo è possibile ottimizzare ciascun flusso di aria di raffreddamento senza che questo possa venire influenzato dall’altro. In altre parole, l’indipendenza dei due flussi di aria di raffreddamento consente di ottimizzare ciascuno dei flussi, evitando che l’uno possa compromettere o comunque ridurre l’efficienza dell’altro, in tutte le condizioni di funzionamento della macchina elettrica.
La specifica disposizione e configurazione delle ventole consente un efficace raffreddamento ad aria in macchine elettriche ad architettura tangenziale, in quanto vengono raffreddate efficacemente sia l’elettronica di potenza che ulteriori parti del rotore e dello statore.
In particolare, per quanto riguarda l’elettronica di potenza, viene impiegata una specifica ventola di raffreddamento in grado di indirizzare un flusso di aria di raffreddamento in uno specifico canale o meato disposto tra la scheda elettronica e la superficie laterale esterna dello statore, in direzione sostanzialmente tangenziale a quest’ultima.
L’utilizzo di specifiche alette di raffreddamento dell’elettronica di potenza, almeno
sa rispetto la superficie laterale esterna dello statore, contribuisce sinergicamente al miglioramento dell’efficienza del raffreddamento dell’elettronica di potenza. Infatti tale conformazione delle alette di raffreddamento consente di sfruttare al massimo il volume a disposizione tra la superficie laterale esterna del rotore e l’elettronica di potenza medesima; in questo modo da un lato si aumenta la superficie di scambio termico a disposizione per le alette di raffreddamento, e dall’altro si delimita ancor meglio la direzione del flusso di raffreddamento generato dalla ventola specificamente preposta al raffreddamento dell’elettronica di potenza.
Inoltre la presente invenzione mette a disposizione 1 impianto di raffreddamento ad aria per macchine elettriche particolarmente leggero ed economico da realizzare. Infatti, la soluzione adotta ventole radiali direttamente calettate sull’albero rotore, così da assicurare una soluzione affidabile e contenuta nei costi. L’utilizzo di un impianto di raffreddamento ad aria consente inoltre di evitare l’utilizzo di pompe, condotti e relative guarnizioni di tenuta tipiche di impianti di raffreddamento a liquido.
Un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà
modifiche e varianti alle macchine elettriche sopra descritte, tutte peraltro contenute nell’ambito dell’invenzione quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale comprendente: - un rotore (8), rotante attorno ad un asse di rotazione (X-X), - uno statore (12), coassiale al rotore (8) rispetto a detto asse di rotazione (X-X), - lo statore (12) comprendendo un involucro (16) che ingloba almeno parzialmente il rotore (8), - un corpo (20) che ingloba mezzi di controllo per l’azionamento, l’alimentazione e il controllo della macchina elettrica (4), il corpo (20) essendo disposto esternamente allo statore (12) e parallelamente all’asse di rotazione (X-X) in posizione sostanzialmente tangente all’involucro (16) dello statore (12), caratterizzato dal fatto che - il rotore (8) comprende una prima e una seconda ventola di raffreddamento (24,28), calettate su rispettive prima e seconda estremità assiali (32,36) del rotore (8), opposte lungo detto asse di rotazione (X-X), - dette prima e seconda ventola di raffreddamento (24,28) essendo configurate rispettivamente, con la rotazione del rotore (8), un primo e un secondo flusso di aria di raffreddamento indipendenti tra loro, - in cui il primo flusso di aria di raffreddamento è diretto verso la prima estremità assiale (32) del rotore (8), - in cui il secondo flusso di aria di raffreddamento è diretto verso il corpo (20) in modo da raffreddare i mezzi di controllo.
  2. 2. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 1, in cui dette prima e seconda ventola di raffreddamento (24,28) sono ventole radiali che aspirano aria in direzione assiale (A-A), sostanzialmente parallela a detto asse di rotazione (X-X), e la espellono in direzione radiale (R-R), sostanzialmente perpendicolare a detta asse di rotazione (X-X).
  3. 3. Macchina elettrica () ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui l’involucro (16) delimita, in prossimità della prima estremità assiale (32), una prima camera di ventilazione (40) avente almeno un’apertura frontale (44) affacciata alla prima ventola di raffreddamento (24), in modo che questa aspiri aria attraverso l’apertura frontale (44), la convogli nella prima camera di ve lambire la prima estremità assiale (32) del rotore (8) e la espella radialmente in corrispondenza di almeno una apertura radiale (48) disposta in prossimità della medesima prima estremità assiale (32).
  4. 4. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 3, in cui detta prima camera di ventilazione (40) è sostanzialmente isolata fluidicamente da una seconda camera di ventilazione (52), delimitata dall’involucro (16) e alloggiante la seconda estremità assiale (36) del rotore (8).
  5. 5. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui l’involucro (16) delimita, in corrispondenza della seconda estremità assiale (36), una seconda camera di ventilazione (52) che alloggia la seconda ventola di raffreddamento (28), detta seconda camera di ventilazione (52) essendo fluidicamente connessa con un canale di raffreddamento (56) adiacente ai mezzi di controllo.
  6. 6. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 5, in cui detto canale di raffreddamento (56) si estende lungo una direzione assiale (A-A) prevalente, parallela all’asse di rotazione (X-X), tra la prima e l assiale (32,36) del rotore (8).
  7. 7. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui detto canale di raffreddamento (56) si estende da una bocca d’ingresso (60), disposta dalla parte della prima estremità assiale (32), ad una bocca di uscita (64) della seconda camera di ventilazione (52), in modo da convogliare il secondo flusso di aria di raffreddamento dalla prima estremità assiale (32) alla seconda camera di ventilazione (52), lambendo i mezzi di controllo.
  8. 8. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 7, in cui detta bocca d’ingresso (60) è orientata secondo un asse di estensione prevalente assiale (A-A), parallelo all’asse di rotazione (X-X).
  9. 9. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 7, in cui detta bocca d’ingresso (60) è orientata secondo un asse di estensione prevalente tangenziale (T-T), perpendicolare all’asse di rotazione (X-X) e sostanzialmente tangente all’involucro (16) dello statore (12).
  10. 10. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 7, 8 o 9, in cui la bocca d’ingresso (60) è fluidicamente separata dall’apertura frontale (44) della ventilazione (40).
  11. 11. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 10, in cui il canale di raffreddamento (56), rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse di rotazione (X-X), presenta una sezione poligonale delimitata tra l’involucro (16) dello statore (12), il corpo (20) e una coppia di pareti laterali.
  12. 12. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 11, in cui all’interno del canale di raffreddamento (56) è alloggiato almeno un elemento dissipatore ad alette (72), munito di una pluralità di alette di raffreddamento (76) aventi altezza (80) variabile lungo l’estensione angolare dell’involucro (16) dello statore (12), detta altezza (80) essendo definita dalla distanza tra una parete di supporto (80) del corpo (20), connessa ai mezzi di controllo, e l’involucro (16) dello statore (12).
  13. 13. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo la rivendicazione 12, in cui dette alette di raffreddamento (76) sono separate tra loro in modo da suddividere il canale di raffreddamento (56) in una pluralità di condotti di ventilazione di tipo lamellare (88), diretti assialmente.
  14. 14. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima e/o la seconda ventola di raffreddamento (24,28) comprendono una pluralità di pale rettilinee radiali (92), aventi una sezione rettilinea radiale passante per l’asse di rotazione (X-X), rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse di rotazione (X-X).
  15. 15. Macchina elettrica (4) ad architettura tangenziale, secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la prima e/o la seconda ventola di raffreddamento (24,28) comprendono una pluralità di pale curvilinee (96), aventi una sezione curvilinea, rispetto ad un piano di sezione perpendicolare a detto asse di rotazione (X-X).
ITUA2016A003925A 2016-05-30 2016-05-30 Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato ITUA20163925A1 (it)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUA2016A003925A ITUA20163925A1 (it) 2016-05-30 2016-05-30 Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato
EP17171450.4A EP3251880B1 (en) 2016-05-30 2017-05-17 Electric machine having a tangential architecture with improved air cooling
US15/602,633 US10560000B2 (en) 2016-05-30 2017-05-23 Electric motor having a tangential architecture with improved air cooling
CN201710386588.2A CN107453543B (zh) 2016-05-30 2017-05-26 带有改进的空气冷却的具有切向结构的电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUA2016A003925A ITUA20163925A1 (it) 2016-05-30 2016-05-30 Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ITUA20163925A1 true ITUA20163925A1 (it) 2017-11-30

Family

ID=56990868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ITUA2016A003925A ITUA20163925A1 (it) 2016-05-30 2016-05-30 Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10560000B2 (it)
EP (1) EP3251880B1 (it)
CN (1) CN107453543B (it)
IT (1) ITUA20163925A1 (it)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018208620A1 (de) * 2018-05-30 2019-12-05 Conti Temic Microelectronic Gmbh Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
KR102610744B1 (ko) * 2018-11-27 2023-12-07 현대자동차주식회사 오브젝트 센싱장치
ES2978338T3 (es) * 2018-12-18 2024-09-10 Alstom Holdings Una disposición para refrigerar dispositivos semiconductores de potencia de un convertidor
AU2021282453A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-23 Delavan Ag Pumps, Inc. Pump with quick connect pump head and pump monitoring and control systems

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2318458A (en) * 1996-10-17 1998-04-22 Ford Motor Co Dual fan alternator with internal partition.
US20120062057A1 (en) * 2009-03-17 2012-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Traction motor
DE102014225588A1 (de) * 2013-12-23 2015-06-25 Denso Corporation Rotierende elektrische Maschine
DE102015217917A1 (de) * 2014-09-19 2016-03-24 Denso Corporation Steuervorrichtung mit integrierter rotierender elektrischer Maschine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005032968A1 (de) * 2005-07-14 2007-02-08 Siemens Ag Umrichtermotor
JP5384569B2 (ja) * 2011-07-07 2014-01-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置
EP2566015B1 (de) * 2011-08-29 2019-11-27 Grundfos Management A/S Elektromotor
US9160209B2 (en) * 2011-12-30 2015-10-13 Regal Beloit America, Inc. Blower for downdraft cooking applications and associated method of use
CN202696381U (zh) * 2012-05-23 2013-01-23 熊泰原 送料器的变频式电机装置
US9013076B2 (en) * 2012-10-10 2015-04-21 Prestolite Electric Inc. Systems and methods for cooling a drive end bearing
ITUA20163927A1 (it) * 2016-05-30 2017-11-30 Magneti Marelli Spa Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2318458A (en) * 1996-10-17 1998-04-22 Ford Motor Co Dual fan alternator with internal partition.
US20120062057A1 (en) * 2009-03-17 2012-03-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Traction motor
DE102014225588A1 (de) * 2013-12-23 2015-06-25 Denso Corporation Rotierende elektrische Maschine
DE102015217917A1 (de) * 2014-09-19 2016-03-24 Denso Corporation Steuervorrichtung mit integrierter rotierender elektrischer Maschine

Also Published As

Publication number Publication date
CN107453543A (zh) 2017-12-08
US10560000B2 (en) 2020-02-11
EP3251880A1 (en) 2017-12-06
CN107453543B (zh) 2020-08-04
US20170346368A1 (en) 2017-11-30
EP3251880B1 (en) 2019-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ITUA20163927A1 (it) Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato
ITUA20163925A1 (it) Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato
US10415590B2 (en) Electric coolant pump
JP6382672B2 (ja) パッケージ型圧縮機
US8933600B2 (en) Brushless DC motor structure having a fan radiator for dissipating heat from the motor and the controller
BR112013018324B1 (pt) Máquina elétrica compreendendo um corpo de base, um eixo de rotor, um trocador de calor, um elemento de alimentação e um alojamento de alimentação
KR20160021619A (ko) 냉각수 유동 통로를 갖는 전동식 워터 펌프
ITBO20070380A1 (it) Unita' di ventilazione
US7670102B2 (en) Heat dissipating module
JP4639648B2 (ja) インバータ装置
WO2015159723A1 (ja) 電動ポンプ
KR101040755B1 (ko) 베어링 냉각장치
WO2017045411A1 (zh) 一种螺杆压缩机及其机体
TW201510372A (zh) 旋轉葉片式真空泵
ITUA20163930A1 (it) Macchina elettrica ad architettura tangenziale con raffreddamento ad aria migliorato
CN102810940B (zh) 一种水套冷电机的风路结构
WO2015045569A1 (ja) ウォータポンプ
JP7322380B2 (ja) 電動オイルポンプ
CN102734132B (zh) 气泵
EP3346588B1 (en) Rotary electric machine
JP2008267238A (ja) 遠心ファン
KR20050026787A (ko) 전동기의 냉각구조
JP5252640B2 (ja) ペルチェ式冷却装置
IT202100031481A1 (it) Ventola assiale
IT201800002390U1 (it) Ventilatore con dispositivo di dissipazione del calore associato alla scheda di controllo del medesimo