KR20140132673A - 냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계 - Google Patents

냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR20140132673A
KR20140132673A KR1020140051238A KR20140051238A KR20140132673A KR 20140132673 A KR20140132673 A KR 20140132673A KR 1020140051238 A KR1020140051238 A KR 1020140051238A KR 20140051238 A KR20140051238 A KR 20140051238A KR 20140132673 A KR20140132673 A KR 20140132673A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
oil
duct
lance
rotor shaft
Prior art date
Application number
KR1020140051238A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101597425B1 (ko
Inventor
다니엘 크노플라우흐
Original Assignee
독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
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 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 filed Critical 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20140132673A publication Critical patent/KR20140132673A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101597425B1 publication Critical patent/KR101597425B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil in which the rotor or stator space is fluid-tight, e.g. to provide for different cooling media for rotor and stator
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

본 발명은, 중공 샤프트로 형성된 회전자 샤프트(3) 및 회전자 샤프트(3)의 냉각을 위한 장치(12)를 구비한 전기 기계(1)에 관한 것이다.
이러한 타입의 기계에서는, 본 발명에 따라, 냉각 장치(12)가 중공 샤프트(3)를 축방향으로 관통하는 고정식 냉각 랜스(13)를 가지며, 상기 냉각 랜스(13)는 냉매용 유입구(16) 및 배출구(17)와, 냉각 랜스(13)를 통하여 냉매가 안내되도록 상기 유입구(16) 및 배출구(17)에 연결되고 냉각 랜스(13)를 축방향으로 관통하는 냉각 덕트(18)를 가지며, 상기 냉각 랜스(13)는 오일용 유입구(24) 및 배출구(25)와, 냉각 랜스(13)를 통하여 오일이 안내되도록 상기 오일 유입구(24) 및 오일 배출구(25)에 연결되고 냉각 랜스(13)를 축방향으로 관통하는 오일 덕트(26)를 가지며, 오일용 배출구(25)는 냉각 랜스(13)와 회전자 샤프트(3) 사이에 형성된 환형 공간(27)에 연결되며, 상기 환형 공간(27)은 오일용 개구(28)를 갖는다.
이러한 타입의 기계는, 오일의 실질적인 가열 없이도, 회전자 샤프트의 영역에서 회전자 샤프트(3)의 최적의 냉각 및 최적의 오일 전달을 보장한다.

Description

냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계{ELECTRIC MACHINE HAVING A COOLED ROTOR SHAFT}
본 발명은, 중공 샤프트로 형성된 회전자 샤프트 및 상기 회전자 샤프트의 냉각을 위한 장치를 구비한 전기 기계에 관한 것이다.
이러한 타입의 전기 기계가 EP 0 660 492 A1호로부터 공지되어 있다. 이 전기 기계에서는, 회전자 샤프트가 트랜스미션의 트랜스미션 오일에 의하여 냉각되며, 트랜스미션의 입력 기어 휠이 회전자 샤프트에 고정 연결되어 함께 회전한다. 트랜스미션 오일은 냉각제로서 기어 박스로부터 회전자 샤프트 내로 안내되고, 이 트랜스미션 오일은 회전자 샤프트로부터 다시 기어 박스 내로 반환된다.
상기 전기 기계의 설계에서는, 회전자 샤프트의 냉각이 트랜스미션 오일의 체적 유동 및 온도에 따라 좌우되고, 트랜스미션 오일이 회전자 샤프트를 통과하는 동안 가열된다는 단점이 있다. 뿐만 아니라, 대개 회전자 샤프트의 영역 내에 트랜스미션 오일을 안내하는 회전자 샤프트 영역에 대한 특수 씰을 제공해야 한다.
본 발명의 과제는, 오일의 실질적인 가열 없이도, 회전자 샤프트의 영역에서의 회전자 샤프트의 최적의 냉각 및 최적의 오일 전달이 보장되도록, 도입부에 언급한 타입의 전기 기계를 개선하는 것이다.
상기 과제는, 냉각 장치가 중공 샤프트를 축방향으로 관통하는 고정식 냉각 랜스를 포함하고, 상기 냉각 랜스는 냉매용 유입구 및 배출구와, 냉각 랜스를 통해 냉매가 안내되도록 유입구 및 배출구에 연결되며 냉각 랜스를 축방향으로 관통하는 냉각 덕트를 포함하고, 상기 냉각 랜스는 오일용 유입구 및 배출구와, 냉각 랜스를 통해 오일이 안내되도록 오일 유입구 및 오일 배출구에 연결되며 냉각 랜스를 축방향으로 관통하는 오일 덕트를 포함하고, 상기 오일용 배출구는 냉각 랜스와 회전자 샤프트 사이에 형성된 환형 공간에 연결되고, 이 환형 공간은 오일용 개구를 가짐으로써 해결된다.
전기 기계의 본 발명에 따른 구성으로 인하여, 오일은 회전자 샤프트 영역의 윤활에 사용되고, 냉매는 회전자의 냉각에 사용된다. 그럼으로써, 특히 회전자 샤프트에 인접하는 고온의 회전자 연철판들로부터 회전자 샤프트로 전달되는 열이 냉매에 의하여 배출될 수 있다. 이에 따라, 오일은 단지 회전자와 냉매 사이의 열 브리지(heat bridge)의 기능을 한다. 이는 특히 오일의 체적 유동 및 온도에 대해 독립적인 냉각이 가능케 할 뿐만 아니라, 경우에 따라 회전자 샤프트 영역 내에 씰이 생략될 수 있게 한다. 특히, 예를 들어 전기 기계의 정상적인 고정자 냉각을 위한 냉각제로서 물이 제공된다.
바람직하게는 냉각 랜스가 트랜스미션 하우징 내에 장착된다. 이 트랜스미션 하우징은 특히 하우징 핀(fin)을 가지며, 상기 하우징 핀은 냉각 랜스의 오일 유입구에 연결된 오일 덕트를 포함한다.
냉각 랜스가 외측으로 트랜스미션 하우징을 관통하고, 트랜스미션 하우징의 외측에 냉각 덕트 유입구 및 냉각 덕트 배출구를 갖는 것이 특히 바람직한 것으로 간주된다. 이는 냉각 랜스로의 냉각 회로의 간단한 연결을 가능하게 한다.
냉각 덕트는 특히, 회전자 축의 방향으로 배치된 2개의 덕트부를 가지며, 냉각 랜스의 동일한 단부의 영역에서 일측 덕트부는 냉각 덕트 유입구를 가지고, 타측 덕트부는 냉각 덕트 배출구를 갖는 방식으로 설계된다. 상기 두 덕트부는 냉각 덕트 유입구 및 냉각 덕트 배출구 반대편 단부들의 영역에서 추가 덕트부에 의해 서로 연결된다. 따라서, 냉매는 냉각 덕트 유입구를 통하여 상기 냉각 덕트 유입구에 할당된 덕트부로 이송되고, 그로부터 상기 추가 덕트부로 이송되고, 그로부터 냉각 덕트 배출구가 할당된 또 다른 냉각 덕트부로 이송된다. 냉각 랜스의 고정식 장착으로 인하여, 냉각 덕트 유입구 및 냉각 덕트 배출구의 영역에서의 냉매의 밀봉이 간단한 방식으로 구현될 수 있다.
냉각 덕트는 바람직하게는 실질적으로 냉각 랜스의 축방향 길이 전체에 걸쳐 연장된다. 이에 따라, 냉각 랜스는 냉매에 의하여 실질적으로 그 축방향 길이 전체에 걸쳐 냉각된다.
회전자 샤프트는 바람직하게는 일측 축방향 단부의 영역에서 폐쇄되도록 형성된다. 따라서, 회전자 샤프트는 일측 단부의 영역에서만 개방되며, 이 단부를 통하여 냉각 랜스가 회전자 샤프트 내에 끼워질 수 있다.
바람직하게는 냉각 랜스는 실질적으로 그 축방향 길이 전체에 걸쳐 회전자 샤프트를 관통한다. 이에 따라, 폐쇄된 일측 축방향 단부를 갖도록 형성된 회전자 샤프트의 경우 냉각 랜스는 상기 단부에 밀착될 때까지 접근된다.
냉각 랜스는 원통형으로 형성될 경우 구조적으로 매우 간단한 형상을 갖는다. 이러한 냉각 랜스 내에 매우 간단한 방식으로 오일 덕트 및 냉각 덕트가 설치될 수 있다. 물론, 냉각 랜스 및/또는 오일/냉각 덕트의 단면들을 다르게 형성할 수도 있다. 예를 들면, 냉각 랜스의 형상은 유동 거동 및/또는 열 전달과 관련하여 최적화될 수 있다.
전기 기계의 회전자 샤프트는 일반적으로 트랜스미션의 기어 휠과 상호 작용한다. 구체적으로는, 회전자 샤프트가 기어 휠을 구비한 트랜스미션 샤프트에 연결된다. 특히, 트랜스미션 샤프트의 회전축은 회전자 샤프트의 회전축과 동일하다.
냉각 랜스는 통상 길쭉한 형상의 부품이므로, 이를 일측 단부의 영역에서 고정되도록, 특히 트랜스미션 하우징 내에 장착하고, 냉각 랜스의 타측 단부를 지지하는 것이 유리하다. 이에 근거하여, 냉각 랜스가 고정식 장착부 또는 트랜스미션 하우징 반대편의 단부 영역에서 회전자 샤프트 내에 베어링에 의해 지지되는 것이 유리한 것으로 간주된다.
냉각 랜스를 관통하는 오일 덕트는 바람직하게 회전자의 축방향으로 배치된, 냉각 덕트의 2개의 덕트부에 평행하게 배치된다.
환형 공간에 구비된 오일용 개구는 특히 상기 환형 공간으로부터 오일을 배출하기 위한 개구이다. 오일을 배출하기 위한 이 개구는 다양한 유형으로 설계될 수 있다. 환형 공간으로부터 오일을 배출하기 위한 개구가 병목부로서 형성되는 것이 특히 유리한 것으로 간주된다. 상기 병목부는 특히, 트랜스미션 샤프트를 관통하는 오일 덕트, 바람직하게는 베어링 및/또는 반경방향 샤프트 씰의 영역에서 개방되는 오일 덕트로의 환형 공간의 전이에 의하여 형성된다.
전술한 본 발명에 따른 전기 기계는 전술한 전기 기계의 유리한 개선 사항들을 포함하여 하기와 같은 많은 장점을 갖는다.
- 하우징에 고정된 냉각 랜스는 트랜스미션으로부터, 트랜스미션 입력 샤프트를 경유하여/통하여, 전기 기계의 회전자 내부까지 연장된다. 이 경우, 냉각 랜스는 오일 안내 및 냉매 안내를 위한 조치들 또는 장치들을 이용한다. 트랜스미션으로부터 오일이 냉각 랜스를 통하여 전기 기계의 중공 샤프트 내로 이송되거나 펌핑되며, 이는 오일 펌프에 의하여 수행될 수 있거나, 예컨대 비산 윤활의 경우 상응하는 오일 안내를 통해 수행될 수 있다. 병목부 및/또는 밀봉부들 또는 씰들을 이용하여, 전기 기계의 회전자와 냉각 랜스 사이의 환형 간극이 오일로 채워지며, 그 결과 회전자가 냉각 랜스에 열적으로 연결된다. 냉매, 특히, 냉각액이 냉각 랜스를 통해 흐름으로써, 냉각 랜스가 냉각된다. 병목부는 회전자 샤프트의 회전 운동을 토대로 오일 분배기의 표면이 (축방향으로 볼 때) 균일하게 습윤되게 한다. 따라서, 회전자 내의 열이 환형 오일 간극, 냉각 랜스 및 냉매를 통하여 배출될 수 있다.
- 오일은 주로 열 전달에 이용된다. 오일은 각 오일 체적 유동에 상응하게, 부분적으로 열 배출에 관여한다.
- 냉각 랜스를 통한 열 수송으로 인하여, 회전자 내부의 오일 온도는, 오일 체적 유동이 적을 때에도, 냉각 랜스가 없는 시스템의 경우에 비하여 더 낮은 수준으로 유지될 수 있다.
- 회전자 샤프트와 트랜스미션의 계면에서, 회전자로부터 나오는 오일은 전기 기계 및/또는 트랜스미션의 부품들을 윤활하는 데 이용될 수 있다. 이 경우, 회전자 샤프트의 온도보다 더 낮은 오일 온도가 유리하다.
- 공지된 냉각 회전자 샤프트를 구비한 전기 기계와 비교할 때, 냉각 시스템에 반경방향 샤프트 씰 링과 같은 회전 씰이 불필요하다.
- 공지된 회전자 내부 냉각용 유압 냉각 시스템에서 요구되는 것과 같은 냉매용 순환 씰이 생략될 수 있다.
본 발명의 그 밖의 특징들은 종속 청구항, 첨부된 도면 및 도면에 재현된 바람직한 실시예의 설명에 기술되며, 이들에 제한되지 않는다.
도 1은 전기 기계 및 상기 전기 기계와 상호 작용하는 트랜스미션의 영역, 특히, 전기 기계의 회전자 샤프트와, 중공형으로 형성된 회전자 샤프트를 관통하며 트랜스미션 하우징 내에 장착된 냉각 랜스의 종방향 중앙 단면도이다.
도 2는 라인 A-A의 영역에서의 냉각 랜스의 단면도이다.
전기 기계(1)의 영역 및 전기 기계(1)와 직접 상호 작용하는 트랜스미션(2)의 영역이 개략적으로 도시되어 있다.
전기 기계(1)는 중공 샤프트로서 형성된 회전자 샤프트(3)를 포함한다. 상기 회전자 샤프트는 서로 대향하는 단부들의 영역에서 내마찰 베어링들(4, 5) 내에 지지된다. 회전자 샤프트(3)는 내마찰 베어링(4)의 영역에서는 개방되도록 형성되고, 내마찰 베어링(5)의 영역에서는 폐쇄되도록 형성된다. 개방 단부의 영역에서는 회전자 샤프트(3)가 내마찰 베어링들(7, 8) 내에 지지된 트랜스미션 샤프트(6)와 연결된다. 트랜스미션(2)의 트랜스미션 하우징(9)은 반경방향 샤프트 씰(10)에 의해 전기 기계(1)에 대해 밀봉된다.
뿐만 아니라 전기 기계(1) 측에는 전기 기계(1)의 작동 중 가열되고 회전자 샤프트(3)에 인접해 있는 회전자 연철판들(11)이 도시되어 있다. 따라서, 회전자 연철판들(11)을 통해 회전자 샤프트(3)가 가열된다.
전기 기계(1)는 회전자 샤프트(3)를 냉각하는 냉각 장치(12)를 포함한다. 냉각 장치(12)는 고정되어 있는, 구체적으로는 트랜스미션 하우징(9) 내에 지지되어 트랜스미션 하우징(9)을 관통하는 냉각 랜스(13)를 포함한다. 트랜스미션 하우징(9)은, 트랜스미션 하우징(9)의 하우징 공간 반대편 측에, 적어도 냉각 랜스(13)의 영역에, 하우징 핀(14)을 갖는다.
냉각 랜스(13)는 원통형으로 형성되며, 중공 샤프트로서 형성된 회전자 샤프트(3)를 축방향으로 관통한다. 이 경우, 냉각 랜스(13)의 냉각 핀(14) 반대편 단부의 영역이 베어링(15)에 의해 회전자 샤프트(3) 내에 지지된다.
냉각 랜스(13)는 냉매용 유입구(16) 및 배출구(17)를 가지며, 이때 냉매는 특히 냉각액이다. 상기 냉매는, 예를 들면 전기 기계의 정상적인 고정자 냉각 시 제공되는 물일 수 있다. 유입구(16) 및 배출구(17)에는 냉각 랜스(13)를 축방향으로 관통하는 냉각 덕트(18)가 연결된다. 이 냉각 덕트(18)는 냉매를 냉각 랜스(13) 통해 안내하는 데 이용된다.
구체적으로, 냉각 덕트(18)는 회전자 샤프트(3) 및 트랜스미션 샤프트(6)의 축(19)의 방향으로 배치된 2개의 덕트부(20, 21)를 포함하며, 회전자 샤프트(3)의 바닥(23) 쪽 단부 영역들에 상기 덕트부들(20, 21)을 연결하는 추가 덕트부(22)를 더 포함한다. 따라서, 냉각 덕트(18)는 각 덕트부(20 또는 21)의 길이와 관련하여 실질적으로 냉각 랜스(13)의 축방향 길이 전체에 걸쳐 연장된다. 냉각 랜스(13)는 실질적으로 그 축방향 길이 전체에 걸쳐 회전자 샤프트(3)를 관통한다.
또한, 냉각 랜스(13)는 오일, 구체적으로는 트랜스미션 오일을 위한 유입구(24) 및 배출구(25)와, 냉각 랜스(13)를 통하여 오일이 안내되도록 오일 유입구(24) 및 오일 배출구(25)에 연결되며 냉각 랜스(13)를 관통하는 오일 덕트(26)를 더 포함한다. 배출구(25)는 냉각 랜스(13)와 회전자 샤프트(3) 사이에 형성된 환형 공간(27) 또는 환형 간극에 연결된다. 이 환형 공간 또는 환형 간극은 오일용 개구(28)를 갖는다.
하우징 핀(14)은 냉각 랜스(13)의 오일 유입구(24)에 연결되는 오일 덕트(29)를 포함한다.
냉각 랜스(13)를 관통하는 오일 덕트(26)는 회전자 샤프트(3)의 축방향으로 배치된 2개의 덕트부(20, 21)에 평행하게 배치된다. 이 경우, 도 1의 도면에서 오일 덕트(26)와 관련한 덕트부들(20, 21)의 배치는 냉각 장치를 구비한 전기 기계의 기능의 더 나은 이해의 측면에서만 도시되어 있다. 냉각 랜스(13)의 단면과 관련한, 두 덕트부(20, 21) 및 오일 덕트(26)의 정확한 배치는 도 2의 도시를 참조한다.
환형 공간(27)으로부터 오일이 배출되는 개구(28)는 병목부(30)에 의해 형성된다. 구체적으로 병목부(30)는, 트랜스미션 샤프트(3)를 관통하며 베어링, 주로 내마찰 베어링(8) 및/또는 반경방향 샤프트 씰의 영역으로 통하는 오일 덕트(31)로의 환형 공간(27)의 전이에 의해 형성된다.
그럼으로써 냉각 랜스(13)는 오일 안내 및 냉매 또는 냉각액의 안내를 위한 조치들 및 장치들을 구비한다. 트랜스미션(2)으로부터 오일이 냉각 랜스(13)를 통하여 중공 샤프트로서 형성된, 전기 기계(1)의 회전자 샤프트(3) 내로 이송되거나 펌핑된다. 이는 오일 펌프에 의하여 수행될 수 있거나, 예컨대 비산 윤활의 경우,상응하는 오일 안내를 통해 수행될 수 있다. 병목부(30) 및/또는 씰들 또는 밀봉 장치들에 의하여, 회전자 샤프트(3)와 냉각 랜스(13) 사이의 환형 공간(27) 또는 환형 간극이 오일로 채워지며, 그 결과 회전자 샤프트(3)가 냉각 랜스(13)에 열적으로 연결된다. 냉각 랜스(13)를 통하여 냉각액 또는 냉매가 흐름으로써, 냉각 랜스가 냉각된다. 따라서, 회전자 샤프트(3) 내의 열은, 환형 공간(27), 냉각 랜스(13) 및 냉각 랜스(13)를 통해 흐르는 냉매를 통해 배출될 수 있다.
따라서, 오일은 주로 열 전달에 이용된다. 열 배출에서 오일은, 각 오일 체적 유동에 따라 부분적으로만 관여한다. 냉각 랜스(13)를 통한 열 수송으로 인하여, 오일 체적 유동이 적은 경우에도 회전자 샤프트(3) 내부의 오일 온도는 낮은 수준으로 유지될 수 있다. 오일 덕트(31)로부터 배출되는 오일은 비교적 낮은 오일 온도를 가지며, 전기 기계 및 트랜스미션의 부품들의 윤활에 이용될 수 있다.
화살표들(32)은 냉매의 유로를 나타내며, 화살표들(33)은 오일의 유로를 나타낸다. 화살표들(34)은 냉각 랜스(13) 및 냉매에 의한 열 배출(냉각)을 명시한다.
1: 전기 기계
2: 트랜스미션
3: 회전자 샤프트
4: 내마찰 베어링
5: 내마찰 베어링
6: 트랜스미션 샤프트
7: 내마찰 베어링
8: 내마찰 베어링
9: 트랜스미션 하우징
10: 반경방향 샤프트 씰
11: 회전자 연철판
12: 냉각 장치
13: 냉각 랜스
14: 하우징 핀
15: 베어링
16: 유입구
17: 배출구
18: 냉각 덕트
19: 축
20: 덕트부
21: 덕트부
22: 덕트부
23: 바닥
24: 유입구
25: 배출구
26: 오일 덕트
27: 환형 공간
28: 개구
29: 오일 덕트
30: 병목부
31: 오일 덕트
32: 화살표, 냉매
33: 화살표, 오일
34: 화살표, 열 배출

Claims (15)

  1. 중공 샤프트로 형성된 회전자 샤프트(3) 및 상기 회전자 샤프트(3)의 냉각을 위한 장치(12)를 구비한 전기 기계(1)에 있어서,
    상기 냉각 장치(12)는 중공 샤프트(3)를 축방향으로 관통하는 고정식 냉각 랜스(13)를 포함하고, 상기 냉각 랜스(13)는 냉매용 유입구(16) 및 배출구(17)와, 냉각 랜스(13)를 통해 냉매가 안내되도록 유입구(16) 및 배출구(17)에 연결되며 냉각 랜스(13)를 축방향으로 관통하는 냉각 덕트(18)를 포함하고, 상기 냉각 랜스(13)는 오일용 유입구(24) 및 배출구(25)와, 냉각 랜스(13)를 통해 오일이 안내되도록 오일 유입구(24) 및 오일 배출구(25)에 연결되며 냉각 랜스(13)를 축방향으로 관통하는 오일 덕트(26)를 포함하고, 상기 오일용 배출구(25)는 냉각 랜스(13)와 회전자 샤프트(3) 사이에 형성된 환형 공간(27)에 연결되고, 상기 환형 공간(27)은 오일용 개구(28)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계(1).
  2. 제1항에 있어서, 냉각 랜스(13)는 트랜스미션 하우징(9) 내에 지지되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 트랜스미션 하우징(9)은 하우징 핀(14)을 가지며, 상기 하우징 핀(14)은 냉각 랜스(13)의 오일 유입구(24)에 연결된 오일 덕트(29)를 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  4. 제2항에 있어서, 냉각 랜스(13)는 외측으로 트랜스미션 하우징(9)을 관통하며, 트랜스미션 하우징(9)의 외측에 냉각 덕트 유입구(16) 및 냉각 덕트 배출구(17)를 갖는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  5. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 덕트(18)는 회전자 샤프트(3)의 축(19)의 방향으로 배치된 2개의 덕트부(20, 21)를 가지며, 냉각 랜스(13)의 동일 단부 영역에서 일측 덕트부(20)는 냉각 덕트 유입구(16)를 가지고 타측 덕트부(21)는 냉각 덕트 배출구(17)를 가지며, 상기 2개의 덕트부(20, 21)는 냉각 덕트 유입구(16) 및 냉각 덕트 배출구(17)의 반대편에 놓인 이들의 단부 영역에서 추가 덕트부(22)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  6. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 덕트(18)는 실질적으로 냉각 랜스(13)의 축방향 길이 전체에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  7. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자 샤프트(3)는 일측 축방향 단부의 영역에서 폐쇄되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  8. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 랜스(13)는 실질적으로 그 축방향 길이 전체에 걸쳐 회전자 샤프트(3)를 관통하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  9. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 랜스(13)는 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  10. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자 샤프트(3)에 트랜스미션 샤프트(6)가 연결되며, 상기 트랜스미션 샤프트(6)의 회전축(19)은 회전자 샤프트(3)의 회전축에 상응하는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  11. 제2항 또는 제4항에 있어서, 트랜스미션 하우징(9)에 고정 연결된 냉각 랜스(13)는 트랜스미션 하우징(9) 반대편 단부의 영역에서 베어링(15)에 의해 회전자 샤프트(3) 내에 지지되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  12. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 냉각 랜스(13)를 관통하는 오일 덕트(26)는 회전자 샤프트(3)의 축방향으로 배치된 2개의 덕트부(20, 21)에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  13. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 환형 공간(27)에 구비된 오일용 개구(28)는 상기 환형 공간(27)으로부터 오일을 배출하기 위한 개구(28)인 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  14. 제13항에 있어서, 환형 공간(27)으로부터 오일을 배출하기 위한 개구(28)는 병목부로 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
  15. 제14항에 있어서, 병목부는 트랜스미션 샤프트(6)를 관통하는 오일 덕트(31)로의 환형 공간(27)의 전이에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는, 전기 기계.
KR1020140051238A 2013-05-07 2014-04-29 냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계 KR101597425B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013104711.4 2013-05-07
DE102013104711.4A DE102013104711A1 (de) 2013-05-07 2013-05-07 Elektrische Maschine mit gekühlter Rotorwelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140132673A true KR20140132673A (ko) 2014-11-18
KR101597425B1 KR101597425B1 (ko) 2016-02-24

Family

ID=51787415

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140051238A KR101597425B1 (ko) 2013-05-07 2014-04-29 냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9148041B2 (ko)
JP (1) JP5739566B2 (ko)
KR (1) KR101597425B1 (ko)
CN (1) CN104143884B (ko)
DE (1) DE102013104711A1 (ko)
FR (1) FR3005538B1 (ko)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6145120B2 (ja) * 2015-02-13 2017-06-07 ファナック株式会社 冷却流体用流路を有する回転子及び該回転子を備える電動機
US9550406B2 (en) 2015-03-16 2017-01-24 Thunder Power Hong Kong Ltd. Thermal dissipation system of an electric vehicle
US10173687B2 (en) 2015-03-16 2019-01-08 Wellen Sham Method for recognizing vehicle driver and determining whether driver can start vehicle
US9954260B2 (en) 2015-03-16 2018-04-24 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system with heat exchange device
US10703211B2 (en) 2015-03-16 2020-07-07 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery pack, battery charging station, and charging method
DE102015214309A1 (de) * 2015-07-29 2017-02-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hohlwellenkühlung für einen Antrieb eines Elektrofahrzeugs
DE102015218519A1 (de) * 2015-09-25 2016-09-29 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische Maschine
DE102016218819B4 (de) 2016-09-29 2018-10-11 Audi Ag Kühlsystem
DE102017215784A1 (de) * 2017-09-07 2019-03-07 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug
DE102017223490B3 (de) * 2017-12-21 2019-06-27 Audi Ag Kühlmittelverteiler für eine Maschinenanordnung sowie entsprechende Maschinenanordnung
DE102018102024A1 (de) * 2018-01-30 2019-08-01 EEO Tech GmbH Rotierende elektrische Maschine in Innenläuferausführung zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie oder umgekehrt
EP3530989B1 (en) 2018-02-23 2020-08-05 Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH Arrangement comprising an electric machine and a gearbox and vehicle
DE102018215572A1 (de) * 2018-09-13 2020-03-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit Rotorwellenkühlung
US11489408B2 (en) 2019-02-13 2022-11-01 Hamilton Sundstrand Corporation Dual fluid rotating shaft
CN109921575B (zh) * 2019-03-19 2021-01-29 苏州萨伯工业设计有限公司 基于液气电的混合动力转子的集成方法
US11108302B2 (en) 2019-03-26 2021-08-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Electric generator having a liquid coolant system
US11692466B2 (en) 2019-05-30 2023-07-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Machine having a liquid lubrication system and a shaft
US10965183B2 (en) * 2019-06-14 2021-03-30 Honeywell International Inc. Integrated traction drive system
DE102019117637A1 (de) * 2019-07-01 2021-01-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Anordnung zum Kühlen einer Elektromaschine bei einem Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben der Anordnung
US11603842B2 (en) 2019-08-14 2023-03-14 Pratt & Whitney Canada Corp. Method of priming a pump of an aircraft engine
US11489386B2 (en) * 2019-12-18 2022-11-01 Ge Aviation Systems Llc Wet and dry cavity generator systems and methods of manufacturing the same
FR3106943B1 (fr) 2020-02-05 2023-05-26 Leviathan Dynamics Dispositif de refroidissement de rotor et machine tournante le comportant
US11626776B2 (en) 2020-05-08 2023-04-11 Dana Belgium N.V. Methods and systems for oil cooled rotor laminations
DE102020117719A1 (de) 2020-07-06 2022-01-13 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
CN112803643B (zh) * 2021-03-18 2021-06-22 西安兴航航空科技股份有限公司 用于航空构件加工的大功率电主轴转子内热管冷却装置
DE102021205261A1 (de) 2021-05-21 2022-11-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotorwellensystem für eine elektrische Maschine
US11799362B2 (en) 2021-09-20 2023-10-24 Dana Automotive Systems Group, Llc Methods and systems for oil cooled rotor laminations
FR3138859A1 (fr) 2022-08-10 2024-02-16 IFP Energies Nouvelles Rotor de machine électrique avec canal de refroidissement
EP4333267A1 (de) 2022-08-29 2024-03-06 Walter Henrich GmbH Modulare rotorwelle mit integrierten kühlkanälen

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5532535A (en) * 1993-06-25 1996-07-02 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh Electric drive for an automotive vehicle
US20100252236A1 (en) * 2007-11-08 2010-10-07 Step-Tec Ag Shaft cooler for a tool motor spindle

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE949757C (de) * 1952-09-25 1956-09-27 Siemens Ag Einrichtung zur Innenkuehltung der Laeuferwicklung von elektrischen Stromerzeugern
US4358937A (en) * 1980-12-01 1982-11-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Device for conducting cooling liquid in and out of liquid cooled rotor type rotary electric machine
US4364241A (en) * 1980-12-02 1982-12-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Device for draining cooling liquid from rotary electric machine with liquid cooled rotor
US5019733A (en) * 1987-09-25 1991-05-28 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha AC generator
US5394040A (en) * 1993-09-07 1995-02-28 Heat Pipe Technology, Inc. Electric motor having internal heat dissipator
EP0660492B1 (de) 1993-12-23 1997-09-03 ABB Daimler Benz Transportation Austria GmbH Kühlsystem für einen Motor
US6351045B1 (en) * 1999-09-30 2002-02-26 Reliance Electric Technologies, Llc Croyogenic rotary transfer coupling for superconducting electromechanical machine
US6879069B1 (en) * 2000-06-21 2005-04-12 Bae Systems Controls Inc. Rotating machine with cooled hollow rotor bars
US6657333B2 (en) * 2001-09-17 2003-12-02 Reliance Electric Technologies, Llc Vacuum coupling of rotating superconducting rotor
EP1490946A1 (en) * 2002-04-01 2004-12-29 Nissan Motor Company, Limited Stator cooling structure for multi-shaft, multi-layer electric motor
JP2007043817A (ja) * 2005-08-03 2007-02-15 Meidensha Corp 回転電機の回転子冷却装置
US20080135339A1 (en) * 2006-11-17 2008-06-12 Miller Kent A Method and apparatus for cooling and lubricating an off-axis motor/generator
JP5158861B2 (ja) * 2008-03-11 2013-03-06 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置
US8022582B2 (en) * 2008-12-30 2011-09-20 Caterpillar Inc. Liquid cooled permanent magnet rotor
CN101499697B (zh) * 2009-03-10 2012-04-25 武汉唯特特种电机有限公司 一种液冷电机
US8450888B2 (en) * 2009-04-20 2013-05-28 General Electric Company Integrated brushless starter/generator system
US9154006B2 (en) * 2010-03-24 2015-10-06 Aisin Aw Co., Ltd. Rotor for rotating electric machine
JP5365880B2 (ja) 2010-06-08 2013-12-11 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5532535A (en) * 1993-06-25 1996-07-02 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh Electric drive for an automotive vehicle
US20100252236A1 (en) * 2007-11-08 2010-10-07 Step-Tec Ag Shaft cooler for a tool motor spindle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014220996A (ja) 2014-11-20
US20140333161A1 (en) 2014-11-13
CN104143884B (zh) 2017-04-12
KR101597425B1 (ko) 2016-02-24
FR3005538B1 (fr) 2018-06-15
CN104143884A (zh) 2014-11-12
FR3005538A1 (fr) 2014-11-14
DE102013104711A1 (de) 2014-11-13
JP5739566B2 (ja) 2015-06-24
US9148041B2 (en) 2015-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101597425B1 (ko) 냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계
RU2597234C2 (ru) Электрическая машина, имеющая ротор для охлаждения электрической машины
RU2670601C9 (ru) Электрическая машина с жидкостным охлаждением
KR100921764B1 (ko) 베어링 윤활이 개선된 기계
CN102713273B (zh) 具有冷却系统的直接驱动式风力涡轮机
JP4450050B2 (ja) モータの冷却構造
JP2007523308A5 (ko)
CN108700071B (zh) 螺旋压缩机
CN101855043B (zh) 用于工具马达芯轴的轴冷却器
CN104295454A (zh) 用于风力涡轮机的轴承
CN112956118A (zh) 具有流体冷却装置的电动机器
JP2015104214A (ja) 回転電機
US20160372986A1 (en) Electric machine
JP2016505352A (ja) ダイレクトドライブによるセパレータ
US20220018354A1 (en) Seal structure of drive device
EP2672121A1 (en) Pump Shaft Sealing Device
JP2023182767A (ja) 電気機械およびギアボックスを備える構成および車両
JP7121261B2 (ja) 回転機
JP2020162338A (ja) 回転電機
US11527939B2 (en) Cooling arrangement for an electric machine, and electric machine
CN206442201U (zh) 具有水冷功能的电机转子组件和用于电动汽车的驱动电机
CN109104029B (zh) 汽车电机冷却系统及汽车电机
WO2010017699A1 (zh) 汽车用水冷刮片式液涡流缓行器
JP2011214642A (ja) 湿式動力断続装置の冷却構造
CN208885921U (zh) 电桥减速器及车辆

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant