RU2597234C2 - Электрическая машина, имеющая ротор для охлаждения электрической машины - Google Patents

Электрическая машина, имеющая ротор для охлаждения электрической машины Download PDF

Info

Publication number
RU2597234C2
RU2597234C2 RU2014140606/07A RU2014140606A RU2597234C2 RU 2597234 C2 RU2597234 C2 RU 2597234C2 RU 2014140606/07 A RU2014140606/07 A RU 2014140606/07A RU 2014140606 A RU2014140606 A RU 2014140606A RU 2597234 C2 RU2597234 C2 RU 2597234C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coolant
electric machine
shaft
axial
chamber
Prior art date
Application number
RU2014140606/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014140606A (ru
Inventor
Клаус БЮТТНЕР
Клаус КИРХНЕР
Маттиас ВАРМУТ
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2014140606A publication Critical patent/RU2014140606A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2597234C2 publication Critical patent/RU2597234C2/ru

Links

Images

Classifications

    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/197—Arrangements 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0069—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to the isolation, e.g. ground fault or leak current
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/165—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors characterised by the squirrel-cage or other short-circuited windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • H02K17/168—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors having single-cage rotors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/193—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/12—Induction machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/50—Structural details of electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/10—Vehicle control parameters
    • B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/425—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/16—Asynchronous induction motors having rotors with internally short-circuited windings, e.g. cage rotors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Abstract

Изобретение касается электрической машины (1, 51), в частности асинхронной машины, и её системы охлаждения. Технический результат - повышение эффективности охлаждения машины. Электрическая машина (1, 51) включает в себя статор (2), ротор (4), находящийся в магнитном взаимодействии со статором (2), вал (5), на котором закреплен ротор (4) и который имеет осевое сверление (6), подводящий элемент (7, 47), который проходит в осевое сверление (6) так, что обеспечивается возможность протекания охлаждающего средства (15) из подводящего элемента (7, 47) в осевое сверление (6). Электрическая машина (1, 51) включает в себя камеру (32, 42), которая расположена на открытом конце вала (5) так, что обеспечивается возможность протекания охлаждающего средства (15), из осевого сверления (6) в камеру (32, 42). Камера (32, 42) в осевом направлении ограничена осевым обрамлением (320, 420), которое обеспечивает возможность спиралеобразного направления охлаждающего средства (15) вокруг оси (3) вращения в выход (33, 43) охлаждающего средства. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Изобретение касается электрической машины, в частности асинхронной машины, имеющей ротор для охлаждения электрической машины. Кроме того, изобретение касается системы охлаждения для охлаждения электрической машины и транспортного средства, которое включает в себя систему охлаждения для охлаждения электрической машины.
Электрическая машина применяется для преобразования электрической энергии в механическую энергию и наоборот.
При преобразовании механической энергии в электрическую энергию электрическая машина применяется в качестве генератора.
При преобразовании электрической энергии в механическую энергию электрическая машина применяется в качестве двигателя.
В обоих случаях хотят достичь высокого коэффициента полезного действия при высокой удельной мощности. Высокий коэффициент полезного действия необходим, чтобы обеспечить возможность поставки энергии по оптимальной стоимости и со сбережением ресурсов. Высокая удельная мощность необходима, так как хотят изготавливать электрические машины с низким расходом материала при более низких затратах или, в случаях применения электрической машины с повышенными требованиями к весу, строить ее с более низкой массой.
Примерами случаев применения с повышенными требованиями к весу являются те случаи применения, в которых несущая структура для электрической машины является дорогостоящей, или в этом случае применения электрическая машина транспортируется с места на место.
В качестве двух примеров случаев применения с повышенными требованиями к весу здесь следует назвать ветровые энергетические установки или транспортные средства с электрическим приводом.
Для достижения высокого коэффициента полезного действия при высокой удельной мощности совершенствуются принципы и конструкции электрических машин, а также их охлаждение.
Поэтому в основе изобретения лежит задача, предоставить электрическую машину с возможностью эффективного охлаждения.
Эта задача решается с помощью электрической машины с признаками по п. 1 формулы изобретения.
Предлагаемая изобретением электрическая машина, которая, в частности, представляет собой асинхронную машину, включает в себя
- статор,
- опертый с возможностью вращения вокруг оси вращения ротор, который при эксплуатации электрической машины находится в магнитном взаимодействии со статором,
- вал, на котором закреплен ротор и который имеет осевое сверление,
- подводящий элемент, который распространяется в осевое сверление так, что охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, может течь из подводящего элемента в осевое сверление.
Эта задача решается также с помощью системы охлаждения с признаками по п. 9 формулы изобретения.
Предлагаемая изобретением система охлаждения включает в себя предлагаемую изобретением электрическую машину и циркуляционный контур охлаждающего средства для перемещения охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости, через осевое сверление.
Кроме того, задача решается с помощью транспортного средства по п. 10 формулы изобретения. Предлагаемое изобретением транспортное средство включает в себя предлагаемую изобретением систему охлаждения.
Предлагаемая изобретением электрическая машина имеет статор и опертый с возможностью вращения вокруг оси вращения ротор. Ротор закреплен на валу; вал оперт с возможностью вращения с помощью подшипников в корпусе электрической машины. В качестве подшипников могут, например, применяться подшипники скольжения или подшипники качения. У подшипников качения опирание с возможностью вращения осуществляется посредством тел качения, которые расположены между внутренним и наружным кольцом. Внутреннее кольцо при этом установлено на валу, а наружное кольцо установлено в корпусе электрической машины так, чтобы вал был оперт в корпусе с возможностью вращения. У шарикоподшипника, например, тела качения представляют собой шарики. Для уменьшения трения между внутренним кольцом и телами качения или, соответственно, наружным кольцом и телами качения могут применяться смазочные средства.
У подшипника скольжения наружное кольцо вращается относительно внутреннего кольца. При этом могут применяться смазочные средства для уменьшения трения между наружным и внутренним кольцом.
При эксплуатации электрической машины ротор может приводиться во вращение, и благодаря магнитному взаимодействию между ротором и статором механическая энергия преобразуется в электрическую. Электрическая энергия может отбираться на обмотке в статоре путем подключения электрического потребителя.
При эксплуатации электрической машины через обмотку статора может также подводиться электрическая энергия и благодаря магнитному взаимодействию между статором и ротором преобразовываться в механическую энергию. При этом ротор приводится во вращение, и на валу механическая энергия может отдаваться механическому потребителю в форме вращательного движения.
Чтобы обеспечить возможность магнитного взаимодействия между статором и ротором при эксплуатации электрической машины, ротор имеет постоянные магниты, или он имеет обмотку, с помощью которой может создаваться магнитное поле. Обмотка ротора может состоять из нескольких витков или, как в случае асинхронного двигателя, из одного витка. Обмотка может быть соединена с электрическим контуром тока или быть короткозамкнутой. Одним из примеров электрической машины с короткозамкнутой обмоткой на роторе является асинхронная машина, имеющая короткозамкнутый ротор, при этом короткозамкнутый ротор имеет функцию ротора.
Статор может иметь несколько обмоток, которые расположены на статоре в окружном направлении. С помощью этих обмоток при эксплуатации электрической машины может создаваться вращающееся магнитное поле. При применении электрической машины в качестве двигателя, т.е. для преобразования электрической энергии в механическую энергию, обмотки могут снабжаться электрической энергией со сдвигом фаз, чтобы так простым образом приводить ротор во вращательное движение. Настройка обмоток может осуществляться путем отбора электрической энергии из сети трехфазного тока или из преобразователя. Преобразователь позволяет настраивать обмотки статора с любым сдвигом фаз и разными частотами электрических токов или, соответственно, напряжений, так что частота вращения вала при эксплуатации электрической машины может изменяться.
Ротор может также иметь несколько обмоток, если это необходимо для магнитного взаимодействия со статором или для пуска электрической машины в эксплуатацию, для поддержания эксплуатации или для останова электрической машины.
При применении электрической машины в качестве генератора могут применяться те же самые системы обмоток, что и у электрической машины, которая применяется в качестве двигателя.
Для достижения эффективного охлаждения электрической машины вал имеет осевое сверление. Под «осевым» понимается при этом направление по оси вращения вала. Посредством подводящего элемента, который распространяется в осевое сверление, охлаждающее средство может течь в осевое сверление. Так можно также достигать эффективного охлаждения у электрической машины путем применения охлаждающей жидкости в качестве охлаждающего средства. Применение охлаждающей жидкости вследствие высокой теплоемкости обеспечивает возможность улучшенного отвода отходящего тепла, создаваемого электрической машиной, по сравнению с охлаждением газом, например воздухом.
Кроме того, у предлагаемой изобретением электрической машины предпочтительно, что подводящий элемент и осевое сверление обеспечивают возможность эффективного охлаждения электрической машины посредством охлаждающей жидкости без соприкосновения охлаждающей жидкости с частями электрической машины, которые при эксплуатации электрической машины проводят электрический ток. Контакт охлаждающей жидкости с токоведущими компонентами электрической машины негативно влиял бы на эксплуатацию электрической машины или совсем разрушил бы ее, так как охлаждающие жидкости, как правило, обладают определенной электрической проводимостью.
Кроме того, предотвращается, чтобы охлаждающая жидкость вследствие ее массы препятствовала вращательному движению ротора при эксплуатации электрической машины. Это происходило бы, например, тогда, когда охлаждающая жидкость находилась бы между ротором и статором.
Кроме того, предпочтительно снабдить электрическую машину подводящим элементом и осевым сверлением в валу, когда конструкция ротора электрической машины приводит к повышенному нагреву ротора при эксплуатации, в частности при определенном рабочем состоянии. Рабочее состояние с повышенным нагревом ротора может, например, наступать при начале эксплуатации, при рабочей фазе, которая требует повышенной отдачи энергии, или в конце эксплуатации электрической машины.
Так, в частности, у асинхронной машины предпочтительно, если она имеет вал, снабженный осевым сверлением, и подводящий элемент распространяется в осевое сверление, так что ротор может охлаждаться охлаждающей жидкостью.
Предлагаемая изобретением система охлаждения, наряду с уже приведенными преимуществами, обладает, в частности, также тем преимуществом, что охлаждение предлагаемой изобретением электрической машины охлаждающим средством может осуществляться независимо от ее эксплуатации или рабочего состояния.
Предлагаемое изобретением транспортное средство, наряду с уже приведенными преимуществами обладает, в частности, также тем преимуществом, что у неподвижного транспортного средства или у транспортного средства с пониженной скоростью недостаточное для электрической машины или, соответственно, отсутствующее охлаждение встречным потоком воздуха может компенсироваться с помощью охлаждения посредством системы охлаждения. Это возможно благодаря тому, что система охлаждения у предлагаемой изобретением электрической машины может охлаждать даже неподвижный ротор, так как охлаждающее средство может перемещаться независимо от частоты вращения ротора, т.е. независимо от эксплуатации электрической машины, через подводящий элемент и осевое сверление ротора. Это относится также к случаю, когда электрическая машина используется для привода транспортного средства.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.
Так, предпочтителен один из вариантов осуществления предлагаемой изобретением электрической машины, при котором электрическая машина включает в себя камеру, которая расположена на открытом конце вала так, что охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, может течь из осевого сверления в эту камеру, и камера в осевом направлении ограничена осевым обрамлением, которое обеспечивает возможность спиралеобразного направления охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости, вокруг оси вращения в выход охлаждающего средства. Охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, вследствие вращения ротора при эксплуатации электрической машины испытывает завихрение. Это завихрение предпочтительно используется осевым обрамлением, чтобы направлять охлаждающее средство, в частности охлаждающую жидкость, по осевому обрамлению в выход охлаждающего средства. Таким образом, не нужна или нужна меньшая энергия, чтобы охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, могло течь через электрическую машину, в частности ротор. Тем самым достигается более эффективное охлаждение электрической машины.
Этот вариант осуществления обеспечивает возможность эффективного охлаждения также у электрических машин, которые эксплуатируются в двух направлениях вращения вокруг оси вращения. Эксплуатация электрической машины в определенном случае применения происходит, как правило, с большей долей времени в одном из двух направлений вращения. Осевое обрамление может быть выполнено так, чтобы это осевое обрамление для направления вращения с большей долей времени обеспечивало возможность спиралеобразного направления охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости, вокруг оси вращения в выход охлаждающего средства.
Осевое обрамление в осевом направлении находится с противоположной осевому сверлению стороны камеры, чтобы там ограничивать камеру таким образом, чтобы охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, не могло выходить из камеры с противоположной стороны в осевом направлении.
Выход охлаждающего средства может быть расположен в радиальном обрамлении камеры, чтобы осевое обрамление при содействии центробежной силы направляло охлаждающее средство, в частности охлаждающую жидкость, в выход охлаждающего средства.
Выход охлаждающего средства может распространяться через вырез в радиальном обрамлении камеры в камеру. Так охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, может направляться в выход охлаждающего средства через осевое обрамление без содействия центробежной силы.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины подводящий элемент имеет осевое отверстие. Так охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, может входить в камеру или осевое сверление в осевом направлении параллельно оси вращения.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины подводящий элемент имеет впускную трубу, которая распространяется в осевое сверление.
В частности, впускная труба распространятся в осевое сверление настолько, чтобы при охлаждении охлаждающей жидкостью охлаждающая жидкость текла из подводящего элемента вблизи компонентов, которые расположены вокруг второго конца, в осевом направлении противоположного открытому концу вала, и охлаждаются практически так же хорошо, как и компоненты, которые находятся вблизи открытого конца вала. Это компоненты, которые нуждаются в охлаждении, так как при слишком сильном нагреве они приводят к электрической или механической неисправности электрической машины. В качестве примера компонента, нагрев которого может приводить к механической неисправности, можно привести подшипник для опирания ротора на втором конце вала. В качестве примера компонента, нагрев которого может приводить в электрической неисправности, можно привести обмотку ротора.
Когда впускная труба должна распространяться далеко в осевое сверление, это предпочтительно простым образом достигается за счет того, что подводящий элемент выполнен в виде впускной трубы.
Предпочтительно осевое сверление закрыто вблизи второго конца. Тогда второй конец является закрытым концом. Это позволяет охлаждающей жидкости при охлаждении электрической машины через впускную трубу до закрытого конца осевого сверления и оттуда через канал выходить из осевого сверления на открытом конце вала, причем этот канал образуется обрамлением осевого сверления и наружной поверхностью впускной трубы. В частности, наружная поверхность впускной трубы с обрамлением осевого сверления может образовывать полый цилиндрический канал. Этот полый цилиндрический канал может распространяться на конце вала в камеру, которая может представлять собой концентрическую полому цилиндрическому каналу полую цилиндрическую камеру для вмещения охлаждающей жидкости, текущей из осевого сверления. При этом выход охлаждающего средства может по меньшей мере частью своего поперечного сечения распространяться через вырез радиального обрамления полой цилиндрической камеры в полую цилиндрическую камеру. Так, охлаждающая жидкость через осевое обрамление может направляться в выход охлаждающего средства без содействия центробежной силы. Охлаждающая жидкость выходит, в частности, из полго цилиндрического канала или полой цилиндрической камеры через выход охлаждающего средства.
Было установлено, что предлагаемая изобретением электрическая машина с возрастающей частотой вращения ротора не оказывает текущей охлаждающей жидкости большего сопротивления, а это сопротивление даже уменьшается.
Так можно эффективно охлаждать предлагаемую изобретением электрическую машину при высокой частоте вращения ротора, в частности в пределах от прибл. 4000 об/мин до 20000 об/мин. Вследствие высокой частоты вращения ротора электрическая машина может отдавать большую мощность при небольшом конструктивном объеме. Охлаждающая жидкость, в зависимости от потребности электрической машины в охлаждении, нагнетается в осевое сверление через впускную трубу. Вследствие того известного факта, что предлагаемая изобретением электрическая машина с возрастающей частотой вращения ротора, в частности при высоких частотах вращения, вызывает в охлаждающей жидкости меньшую потерю давления, охлаждающая жидкость может течь от открытого конца осевого сверления до далеко отстоящего второго закрытого конца, там изменять свое направление и снова течь назад к открытому концу вала, без того, чтобы при высоких частотах вращения это приводило к более высокой затрате энергии на нагнетание охлаждающей жидкости. При этом возможно эффективное охлаждение электрической машины. Вследствие меньших потерь давления возможна также недорогостоящая конструкция, так как охлаждающая жидкость только с одной стороны втекает в опертый с возможностью вращения вал или, соответственно, вытекает из него.
Впускная труба вследствие своей простой формы может изготавливаться при низких затратах. Даже в состоянии останова двигателя, т.е. когда ротор не движется, охлаждающая жидкость может беспрепятственно нагнетаться через впускную трубу и осевое сверление, и при этом предоставляется возможность эффективного охлаждения в состоянии останова электрической машины.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины наружная поверхность впускной трубы представляет собой гладкую поверхность. Вследствие меньшего трения между охлаждающей жидкостью и наружной поверхностью впускной трубы эффективность охлаждения дополнительно улучшается.
При низких затратах это может, например, достигаться за счет того, что впускная труба представляет собой деталь, отлитую под давлением.
Впускная труба может быть также изготовлена так, чтобы средняя арифметическая шероховатость наружной поверхности была лучше 50 мкм, в частности лучше 3,2 мкм.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины внутренняя поверхность впускной трубы представляет собой гладкую поверхность. Так достигается меньшее трение между нагнетаемой через впускную трубу охлаждающей жидкостью и внутренней поверхностью. При этом предоставляется возможность охлаждения с улучшенной эффективностью.
Соответствующая внутренняя поверхность впускной трубы становится возможной при изготовлении впускной трубы, которое обеспечивает среднюю арифметическую шероховатость наружной поверхности лучше 50 мкм, в частности лучше 3,2 мкм.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины впускная труба обладает высокой теплопроводностью. Текущее в канале обратно охлаждающее средство, в частности охлаждающая жидкость, вследствие своего непосредственного контакта с обрамлением осевого сверления поглощает отходящее тепло ротора. Чем ближе охлаждающее средство подходит в канале к открытому концу осевого сверления, тем выше его температура и тем меньше отходящего тепла может оно поглощать от ротора через вал. Это приводит к тому, что электрическая машина по меньшей мере при эксплуатации имеет различные температуры по своей осевой протяженности. Так как впускная труба обладает высокой теплопроводностью, охлаждающее средство в канале может также непосредственным путем через впускную трубу передавать отходящее тепло охлаждающему средству, которое находится во впускной трубе. При этом достигается более равномерное распределение температуры электрической машины по ее осевой протяженности и вместе с тем обеспечивается возможность более эффективного охлаждения. Для этого впускная труба должна обладать теплопроводностью, которая по меньшей мере соответствует теплопроводности вала или лучше. В частности, впускная труба должна состоять из материала, который обладает удельной теплопроводностью, соответствующей удельной теплопроводности материала вала или лучшей. Так, например, для вала может применяться сталь, а для впускной трубы - алюминий.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины закрытый конец осевого сверления имеет передаточный элемент, который на обращенной к подводящему элементу стороне имеет выемку для изменения направления охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости. Посредством передаточного элемента снижается падение давления в циркуляционном контуре охлаждающего средства, который включает в себя подводящий элемент и осевое сверление, так как сдерживаются турбулентности в охлаждающем средстве. При меньшем падении давления в циркуляционном контуре охлаждающего средства необходима более низкая мощность насоса для охлаждающего средства, и, таким образом, экономится энергия. Когда подводящий элемент имеет впускную трубу, выемка может быть кольцеобразной.
Для варианта осуществления, в котором подводящий элемент имеет впускную трубу, предпочтительна выемка, вращательно-симметричная относительно оси вращения.
В частности, предпочтительно выполнить выемку так, чтобы центробежная сила содействовала изменению направления охлаждающего средства. Это может обеспечиваться посредством того, чтобы обрамление выемки было ориентировано так, чтобы на выдавливаемые наружу центробежной силой частички охлаждающего средства действовала осевая компонента движения.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины передаточный элемент обладает высокой теплопроводностью. Так как передаточный элемент находится на валу в положении, которое должно выполнять более низкие требования в отношении механической прочности, для передаточного элемента может выбираться материал более высокой теплопроводности, независимо от требования к прочности. Толщина передаточного элемента, т.е. его протяженность в направлении оси вращения, также может выбираться очень большой, так что по поперечному сечению передаточного элемента также может достигаться высокая теплопроводность.
Так, в качестве материала для передаточного элемента может применяться медь.
Под высокой теплопроводностью здесь также понимается, что передаточный элемент проводит тепло так же хорошо или лучше, чем вал. При одинаковом поперечном сечении передаточного элемента и вала, через которое протекает отходящее тепло, это означало бы, что удельная теплопроводность материала передаточного элемента равна или лучше удельной теплопроводности материала вала.
Предпочтительно передаточный элемент может содержать материал, который не только обладает более высокой удельной теплопроводностью, чем материал вала, но и более высоким коэффициентом теплового расширения. Тем самым достигается, что при повышенных температурах передаточный элемент расширяется сильнее, чем вал, и при этом при повышенных температурах имеется лучший контакт между передаточным элементом и валом. Тем самым достигается лучшая теплопередача.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины ротор включает в себя пакет активной стали из первого материала и прилитое закорачивающее кольцо из второго материала, которое обладает большей удельной теплопроводностью, чем удельная теплопроводность первого материала, причем это прилитое закорачивающее кольцо имеет область крепления, которая непосредственно соединена с валом. Первый материал пакета активной стали ротора задан электромагнитными свойствами электрической машины. Для пакета активной стали применяются, как правило, листы электротехнической стали. В качестве первого материала применяются, как правило, сплавы железа и кремния. Однако было обнаружено, что закорачивающее кольцо может включать в себя второй материал, удельная теплопроводность которого меньше, чем удельная теплопроводность первого материала, без ухудшения электромагнитных свойств электрической машины. В частности, было обнаружено, что предпочтительно применять закорачивающее кольцо для передачи отходящего тепла ротора на вал.
Предпочтительно второй материал представляет собой алюминий.
Предпочтительно также, если закорачивающее кольцо в осевом направлении находится в непосредственной близости к передаточному элементу. Так коротким путем с помощью материалов высокой теплопроводности отходящее тепло может передаваться охлаждающему средству в осевом сверлении.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины область крепления расположена между стяжным кольцом и валом. Так как стяжное кольцо с возрастающим нагревом растягивается в меньшей мере, чем область крепления прилитого закорачивающего кольца, стяжное кольцо прижимает область крепления к валу. Так, в частности при высоких температурах, сохраняется поверхность соприкосновения между прилитым закорачивающим кольцом и валом. При этом отходящее тепло ротора может предпочтительно передаваться на вал. Это обеспечивает возможность эффективного охлаждения.
Предпочтительно стяжное кольцо из материала, который имеет по меньшей мере вдвое меньший коэффициент линейного расширения, чем второй материал. В качестве примера здесь можно привести стяжное кольцо из стали.
Кроме того, предпочтительно стяжное кольцо имеет балансировочное сверление. У ротора электрической машины во многих случаях должен компенсироваться дисбаланс, который вызывается несимметричным распределением массы. Стяжное кольцо предпочтительно позволяет получить определенную массу по периметру ротора, так что по периметру стяжного кольца может определяться место, в котором при удалении массы может устраняться дисбаланс. Удаление массы может предпочтительно осуществляться путем сверления отверстия надлежащей глубины.
Предпочтительно возможность эффективного охлаждения посредством отвода отходящего тепла из ротора через область крепления прилитого закорачивающего кольца может использоваться у ротора, у которого в пазах пакета активной стали заложены медные стержни. Эти медные стержни обладают высокой теплопроводностью, так что отходящее тепло предпочтительно передается от медных стержней в закорачивающее кольцо, и оттуда предлагаемым изобретением путем через область крепления может передаваться в охлаждающее средство.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины на валу установлены уплотнение и камера утечек так, что уплотнение может препятствовать втеканию охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости, в камеру утечек до некоторой остаточной утечки. Уплотнение и камера утечек обеспечивают возможность охлаждения электрической машины охлаждающей жидкостью в качестве охлаждающего средства и, таким образом, эффективное охлаждение. Уплотнение на валу должно, с одной стороны, предотвращать проникновение охлаждающей жидкости, а с другой стороны, не препятствовать вращательному движению вала. Это требования, взаимно исключающие друг друга. В частности, когда ротор и вместе с тем вал вращается с высокой частотой вращения, т.е. от 4000 до 20000 об/мин, уплотнение подвергается высокому износу или препятствует вращательному движению ротора, когда оно состоит из дорогого износостойкого материала.
Могут применяться все варианты известных уплотнений. Уплотнение может быть выполнено, например, в виде радиального уплотнения вокруг оси вращения или в виде осевого уплотнения на открытом конце вала. Для уплотнения может также применяться, например, уплотнительная система, которая включает в себя несколько частей, взаимодействующих, чтобы препятствовать втеканию охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости, в камеру утечек до некоторой остаточной утечки.
При расположении камеры утечек позади уплотнения при этих требованиях становится возможным, обеспечить эффективное охлаждение охлаждающей жидкостью. Потому что охлаждающая жидкость, которая в виде остаточной утечки проникает между уплотнением и валом, попадает в камеру утечек. Вероятность, что охлаждающая жидкость вызовет механическую неисправность в подшипниках или электрическую неисправность в обмотке ротора и статора, снижается. Таким образом, у электрической машины, несмотря на применение охлаждающей жидкости, которая течет внутри вала, можно гарантировать достаточный срок службы для работы электрической машины.
Камера утечек может иметь размер, который, в зависимости от уплотнения, рассчитан так, чтобы в течение предписанного срока службы он мог вмещать охлаждающую жидкость, проходящую между уплотнением и валом. Так, камера утечек может предпочтительно препятствовать проникновению охлаждающей жидкости в корпус, в частности подшипники, обмотку ротора или в обмотку статора, без необходимости наличия в камере утечек отверстия для стекания охлаждающей жидкости.
Камера утечек может также иметь отверстие для стекания охлаждающей жидкости. При этом камера утечек может выполняться меньше, и нет необходимости знать предполагаемый срок службы электрической машины для выбора соответствующих размеров камеры утечек.
Камера утечек может также иметь удаляемую пробку. При этом предпочтительно до переполнения камеры утечек скопившаяся там охлаждающая жидкость может сливаться путем удаления пробки. Пробка может удаляться перед угрожающим переполнением камеры утечек или в рамках технического обслуживания, чтобы заставить возможно скопившуюся охлаждающую жидкость сливаться из электрической машины. Затем камера утечек может снова закрываться пробкой.
Камера утечек может быть частично обрамлена компонентами электрической машины. Примерами этих компонентов являются подшипниковый щит или обойма уплотнения. Также диафрагма в качестве разделителя относительно пространства, в котором расположен подшипник, может обрамлять камеру утечек. Тогда эта диафрагма предпочтительно образует дополнительное препятствие, которое должна преодолевать охлаждающая жидкость, чтобы попадать в подшипник, к ротору или к статору. Диафрагма может быть закреплена в корпусе электрической машины, держателе подводящего элемента или подшипниковом щите с геометрическим замыканием или с силовым замыканием. Диафрагма может быть также цельно соединена с корпусом, держателем подводящего элемента или подшипниковым щитом. Диафрагма может быть выполнена в виде закрывающего диска.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины уплотнение установлено на валу так, что на обращенную к текучей среде поверхность уплотнения может действовать текучая среда, уменьшая втекание остаточной утечки.
Текучая среда может действовать на обращенную к текучей среде поверхность так, чтобы уплотнение прижималось к валу. Когда уплотнение представляет собой уплотнительную систему, которая включает в себя несколько частей, взаимодействующих, чтобы препятствовать втеканию охлаждающего средства, в частности охлаждающей жидкости, в камеру утечек до некоторой остаточной утечки, текучая среда может действовать на обращенную к текучей среде поверхность так, чтобы разные части прижимались друг к другу.
Когда охлаждающая жидкость из-за удерживающего элемента не может действовать на обращенную к текучей среде поверхность уплотнения, текучая среда представляет собой газ, в частности воздух, который находится в полости между удерживающим элементом и уплотнением. В этом случае удерживающий элемент находится между открытым концом осевого сверления и полостью. Удерживающий элемент препятствует или, соответственно, уменьшает проникновение охлаждающей жидкости в полость. Удерживающий элемент может представлять собой уплотнение, в частности уплотнение зазора.
Если удерживающего элемента нет, охлаждающая жидкость направляется по уплотнению и прижимает его к валу. В этом случае текучая среда представляет собой охлаждающую жидкость.
В обоих случаях с возрастающей частотой вращения ротора, в частности при высоких частотах вращения двигателя, осуществляется усиленное давление текучей среды на уплотнение.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины камера утечек по меньшей мере частично обрамлена радиальной поверхностью вала, и на радиальной поверхности вала имеется отбрасывающий диск. Отбрасывающий диск соединен с валом так, что при вращении вала он приводится в движение. При движении отбрасывающего диска охлаждающая жидкость, которая проникает между уплотнением и валом, отбрасывается к обрамлению камеры утечек, так что охлаждающая жидкость не может проникать в электрическую машину, в частности, в подшипник, ротор или статор. На обрамлении камеры утечек скапливается проникнувшая охлаждающая жидкость, которая может там храниться или может стекать через отверстие камеры утечек.
Отбрасывающий диск выполнен, в частности, так, что охлаждающая жидкость, в частности капли охлаждающей жидкости, центробежной силой, возникающей при вращении отбрасывающего диска, перемещаются радиально к наружному краю отбрасывающего диска и там отбрасываются отбрасывающим диском.
Охлаждающая жидкость или капли охлаждающей жидкости могут, в частности, попадать на отбрасывающий диск, когда они текут по радиальной поверхности вала до отбрасывающего диска.
Отбрасывающий диск может быть выполнен за счет разности диаметров в валу. Эта разность диаметров может быть выполнена с помощью пазов или уступов в валу. Они могут быть очень просто созданы на валу на токарном станке.
Отбрасывающий диск может также иметь больший диаметр и при этом дополнительно закрывать подшипник или отверстия во внутреннее пространство электрической машины, подобно экрану.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины в направлении взгляда от открытого конца вала по оси вращения перед ротором расположено уплотнение, а позади уплотнения камера утечек, при этом камера утечек по меньшей мере частично обрамлена радиальной поверхностью вала и уплотнения. Благодаря тому, что позади уплотнения расположена камера утечек, которая по меньшей мере частично обрамлена радиальной поверхностью вала и уплотнения, обеспечивается возможность компактного охлаждения электрической машины охлаждающей жидкостью в качестве охлаждающего средства. Так достигается более эффективное охлаждение электрической машины.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением электрической машины уплотнение установлено на валу так, что текучая среда может действовать на обращенную к текучей среде поверхность уплотнения, которая находится ближе к открытому концу осевого сверления, чем обращенная к камере утечек поверхность уплотнения, так что текучая среда может прижимать уплотнение к валу. Благодаря тому, что текучая среда прижимает уплотнение к валу, меньшее количество охлаждающей жидкости может попадать между уплотнением и валом и так входить в камеру утечек.
Когда охлаждающая жидкость из-за удерживающего элемента не может действовать на обращенную к текучей среде поверхность уплотнения, эта текучая среда представляет собой газ, в частности воздух, который находится в полости между удерживающим элементом и уплотнением. В этом случае удерживающий элемент находится между открытым концом осевого сверления и полостью. Удерживающий элемент препятствует или, соответственно, уменьшает проникновение охлаждающей жидкости в полость. Удерживающий элемент может представлять собой уплотнение, в частности уплотнение зазора.
Если удерживающего элемента нет, охлаждающая жидкость направляется по уплотнению и прижимает его к валу. В этом случае текучая среда представляет собой охлаждающую жидкость.
В обоих случаях с возрастающей частотой вращения ротора, в частности при высоких частотах вращения двигателя, осуществляется усиленное давление текучей среды на уплотнение.
В обоих случаях также уплотнение тем сильнее прижимается к валу, чем выше давление в охлаждающей жидкости.
Уплотнение на обращенной к текучей среде поверхности может иметь выемки, которые улучшают прижатие уплотнения к валу текучей средой.
Уплотнение может также иметь изогнутые области, которые обеспечивают возможность улучшенного прижатия уплотнения к валу текучей средой. Изогнутые области могут также представлять собой запасы, которые подстраиваются при износе уплотнения, так чтобы уплотнение, несмотря на износ, все еще хорошо прилегало к валу.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением системы охлаждения циркуляционный контур охлаждающего средства включает в себя насос для охлаждающего средства для перемещения охлаждающего средства от насоса для охлаждающего средства к входу охлаждающего средства электрической машины и от выхода охлаждающего средства электрической машины к насосу для охлаждающего средства. Так охлаждающее средство может перемещаться насосом для охлаждающего средства, независимо от эксплуатации электрической машины. Так с помощью насоса для охлаждающего средства может устанавливаться необходимая для эффективного охлаждения скорость течения охлаждающего средства, т.е. расход охлаждающего средства, для отвода отходящего тепла.
В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемой изобретением системы охлаждения охлаждающее средство включает в себя воду и антифриз. При этом благодаря высокой теплоемкости охлаждающего средства достигается эффективное охлаждение. Даже при низких температурах при этом достаточно небольшого количества энергии для перемещения охлаждающего средства. Это обеспечивает возможность эффективного охлаждения электрической машины.
Предпочтительным является антифриз, который предотвращает или только в ограниченной мере допускает коррозию системы охлаждения, в частности в электрической машине. Так, в частности, антифриз может сдерживать или предотвращать коррозию компонентов электрической машины, материалом которых является сталь.
Один из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретением транспортного средства включает в себя предлагаемую изобретением систему охлаждения.
Описанные выше свойства, признаки и преимущества этого изобретения, а также способ их достижения становятся яснее и отчетливее понятны в контексте последующего описания примеров осуществления, которые изображены и поясняются подробнее на фигурах. Показано:
фиг. 1: первый пример осуществления электрической машины;
фиг. 2: измеренное падение давления в зависимости от частоты вращения у системы охлаждения в предлагаемой изобретением электрической машине;
фиг. 3: увеличенная отдельная область фиг. 1 вокруг открытого конца вала;
фиг. 4: другой пример осуществления электрической машины, при этом показана область вокруг открытого конца вала;
фиг. 5: один из примеров осуществления системы охлаждения;
фиг. 6: один из примеров осуществления транспортного средства.
На фиг. 1 показан один из примеров осуществления электрической машины 1, которая включает в себя статор 2 и ротор 4. Статор 2 закреплен в корпусе 101. Ротор 4 оперт с возможностью вращения вокруг оси 3 вращения, при этом вал 5 оперт посредством подшипника 8 в корпусе 101. Подшипник 8 в этом примере осуществления представляет собой шарикоподшипник.
Для охлаждения в качестве охлаждающего средства 15 применяется охлаждающая жидкость 15, которая состоит из воды и глисантина G30® в соотношении 50:50.
Вал 5, на котором закреплен ротор 4, имеет осевое сверление 6. Подводящий элемент 7 распространяется от открытого конца вала 5 в осевое сверление 6 так, что охлаждающая жидкость 15 может течь из подводящего элемента 7 в осевое сверление 6. Подводящий элемент 7 имеет впускную трубу 9, которая закреплена в держателе 37 подводящего элемента 7. Держатель 37 закреплен на корпусе 101 электрической машины 1.
Стрелка 21 задает осевое направление электрической машины 1. Стрелка 22 задает радиальное направление электрической машины 1.
Для охлаждения электрической машины 1 охлаждающая жидкость 15 течет через вход 34 охлаждающего средства во впускную трубу 9. Во впускной трубе 9 охлаждающее средство 15 течет в направлении закрытого конца осевого сверления 6, где оно выходит из впускной трубы 9 и изменяет свое направление посредством передаточного элемента 13. Передаточный элемент 13 имеет для этого выемку 14, которая выполнена вращательно-симметрично относительно оси 3 вращения, так что охлаждающая жидкость имеет только небольшие турбулентности, обусловленные изменением направления охлаждающей жидкости. Передаточный элемент 13 из алюминия, так что он может в хорошей мере передавать отходящее тепло, которое он поглотил на обрамлении 12 осевого сверления 6 или на закрытом конце осевого сверления 6, охлаждающей жидкости 15. Вал 5 традиционным образом был изготовлен из стали. Вследствие большего коэффициента теплового расширения передаточного элемента 13 по сравнению с традиционной сталью вала 5 передаточный элемент прижимается к обрамлению 12 осевого сверления 6, так что с возрастающей температурой имеется лучшая теплопередача между обрамлением 12 осевого сверления 6 и передаточным элементом 13. После того, как охлаждающая жидкость 15 изменила свое направление посредством передаточного элемента 13, охлаждающая жидкость 15 течет в полый цилиндрический канал 31, который образуется обрамлением 12 осевого сверления 6 и наружной поверхностью 10 впускной трубы 9. На открытом конце вала 5 охлаждающая жидкость 15 течет затем из полого цилиндрического канала 31 в полую цилиндрическую камеру 32. Оттуда охлаждающая жидкость 15 выходит из полой цилиндрической камеры 32 через выход 33 охлаждающего средства, который частью своего поперечного сечения распространяется через вырез радиального обрамления полой цилиндрической камеры 32, в полую цилиндрическую камеру 32.
Ротор 4 имеет пакет активной стали 16, а также медные стержни 23, которые расположены в пазах 4 пакета 16 активной стали. Медные стержни 23 замкнуты накоротко посредством прилитых из алюминия закорачивающих колец 17. На фиг.1 остаточное поперечное сечение в радиальном направлении рядом с медными стержнями 23 изображено на чертеже другой штриховкой, чем закорачивающие кольца 17. Остаточное поперечное сечение пазов 4 может заливаться, независимо от прилива закорачивающих колец 17, или при приливе закорачивающих колец 17 заливаться алюминием.
Прилитые закорачивающие кольца 17 имеют область крепления 18. Она непосредственно соединена с валом 5. Это значит, что поверхность закорачивающего кольца 17 вблизи области 18 крепления касается поверхности вала 5. Для обеспечения этого контакта между закорачивающим кольцом 17 и валом 5 в большом диапазоне температуры у закорачивающего кольца 17 расположено так стяжное кольцо 19, чтобы область 18 крепления находилась между стяжным кольцом 19 и валом 5. Это стяжное кольцо 19 из стали, которая с возрастающей температурой расширяется менее сильно, чем алюминий закорачивающего кольца 17. Стяжное кольцо 19 используется при балансировке ротора для выполнения балансировочных сверлений 20. Количество и глубина балансировочных сверлений 20, а также их расположение на стяжном кольце зависит от индивидуального дисбаланса ротора 4.
Теперь, когда компоненты ротора 4, в частности закорачивающие стержни 23, при эксплуатации электрической машины 1 нагреваются, отходящее тепло, благодаря хорошей теплопроводности медных стержней 23, передается в закорачивающие кольца 17 и от закорачивающих колец 17 через их область 18 крепления в вал 5.
На фиг. 1 для одного из закорачивающих колец 17 это воспроизведено стрелкой 35, которая указывает направление передачи тепла в передаточный элемент 13. От передаточного элемента 13 охлаждающая жидкость забирает отходящее тепло и может передавать его к выходу 33 охлаждающего средства.
У другого из закорачивающих колец 17 тепло от вала 5 непосредственно передается охлаждающей жидкости, как это указывает стрелка 36.
Впускная труба представляет собой отлитую под давлением деталь из алюминия. Благодаря хорошей теплопроводности алюминия достигается равномерное охлаждение вала 5 по оси 3 вращения. Отходящее тепло, которое поглощает охлаждающая жидкость в полом цилиндрическом канале 31, именно благодаря хорошей теплопроводности впускной трубы 9 может в большей мере передаваться охлаждающей жидкости 15 внутри впускной трубы 9. Так, относительно холодная охлаждающая жидкость 15 внутри впускной трубы 9 вблизи открытого конца осевого сверления 6 поддерживает охлаждающую жидкость 15 в полом цилиндрическом канале 31, так как она через алюминий впускной трубы 9 уже забирает у нее определенное количество отходящего тепла.
На фиг. 3 показана увеличенная отдельная область фиг. 1 вокруг открытого конца вала 5.
На противоположной осевому сверлению 6 стороне можно видеть осевое обрамление 320, которое ограничивает полую цилиндрическую камеру 32 и обеспечивает возможность спиралеобразного направления охлаждающего средства 15, в частности охлаждающей жидкости 15, вокруг оси 3 вращения от расположенной в осевом направлении вблизи вала 5 части 321 осевого обрамления 320 к расположенной в осевом направлении удаленно от вала 5 части 322 осевого обрамления 320. Так охлаждающее средство 15 направляется по осевому обрамлению 320 в выход 33 охлаждающего средства.
Выход 33 охлаждающего средства распространяется через вырез в радиальном обрамлении 324 полой цилиндрической камеры 32 в полую цилиндрическую камеру 32. На фиг. 3 это видно по тому, что обрамление 323 выхода 33 охлаждающего средства находится внутри полой цилиндрической камеры 32.
На фиг. 1 и на фиг. 3 можно видеть камеру 25 утечек, которая по меньшей мере частично обрамлена радиальной поверхностью 26 вала 5 и уплотнением 27. На фиг. 1 и 3 можно видеть также отбрасывающий диск 28, а также сливное отверстие 29, через которое может сливаться охлаждающая жидкость 15, скапливающаяся в камере 25 утечек.
Отбрасывающий диск 28 осуществляет отбрасывание охлаждающей жидкости 15 от вала 5. Отбрасывающий диск 28 образуется пазом 301 и уступом 30 в валу 5. Уступ 30 имеет дополнительно выполненный паз. Уплотнение 27 установлено на валу 5 так, что охлаждающая жидкость 15 может прижимать уплотнение 27 к валу 5.
На фиг. 3 показано также, что камера утечек частично обрамлена диафрагмой 39. Диафрагма 39 отделяет камеру утечек от пространства, в котором распложен подшипник 8. Таким образом, диафрагма 39 предпочтительно образует дополнительное препятствие, которое должна преодолевать охлаждающая жидкость 15, чтобы попадать в подшипник 8 к ротору 4 или к статору 2.
На фиг. 4 показан другой пример осуществления электрической машины 1, при этом показана область вокруг открытого конца вала 5. На фиг. 4 показан при этом только тот фрагмент электрической машины 1, который изменился по сравнению с примером осуществления электрической машины 1 фиг. 1. Все остальные компоненты электрической машины выполнены, как на фиг.1.
Охлаждающая жидкость 15 входит через вход 45 охлаждающего средства в держатель 437 подводящего элемента 7 и подпадает оттуда во впускную трубу 9. После того, как охлаждающая жидкость протекла по впускной трубе 9, она течет, изменив направление посредством передаточного элемента 13, в полый цилиндрический канал 41. Оттуда охлаждающая жидкость 15 течет через полую цилиндрическую камеру 42 в выход 43 охлаждающего средства.
На противоположной осевому сверлению 6 стороне можно видеть осевое обрамление 420, которое ограничивает полую цилиндрическую камеру 42 и обеспечивает возможность спиралеобразного направления охлаждающей жидкости 15 вокруг оси 3 вращения от расположенной в осевом направлении вблизи вала 5 части 421 осевого обрамления 420 к расположенной в осевом направлении удаленно от вала 5 части 422 осевого обрамления 420. Так охлаждающее средство 15 направляется по осевому обрамлению 420 в выход 43 охлаждающего средства.
Выход 43 охлаждающего средства расположен в радиальном обрамлении 424 полой цилиндрической камеры 42, чтобы осевое обрамление 420 направляло охлаждающую жидкость 15 при содействии центробежной силы в выход 43 охлаждающего средства.
В примере осуществления фиг. 4 на переходе от вала 5 к держателю 437 предусмотрен удерживающий элемент в виде уплотнения 49 зазора. Уплотнение 27 воздухом 340, который находится в полости между удерживающим элементом, т.е. уплотнением 49 зазора, и уплотнением 27, прижимается к валу 15.
Отбрасывающий диск 48 в этом примере осуществления выполнен с большим диаметром, который распространяется глубоко в камеру 45 утечек. При этом отбрасывающий диск имеет задачей не только отбрасывать проникающую охлаждающую жидкость глубоко в камеру 45 утечек, а также закрывает оставшееся отверстие диафрагмы 409 в направлении подшипника 8.
Камера утечек в этом примере осуществления закрыта пробкой 451, так что охлаждающая жидкость 15 скапливается в камере утечек в месте 46 скопления и в рамках необходимых мероприятий по техническому обслуживанию может стекать при удалении пробки 451.
На фиг. 2 показано измеренное падение давления Δpизмер. в зависимости от частоты вращения nизмер. ротора электрической машины 1 у системы 50 охлаждения на предлагаемой изобретением электрической машине 1. Точки измерения были определены при первом нарастании давления примера осуществления в соответствии с фиг. 4.
На фиг. 2 показано, что с возрастающей частотой вращения падение давления не увеличивается. Более того, точки измерения показывают, что даже, начиная с частоты вращения, равной прибл. 4000 об/мин, падение давления уменьшается.
На фиг. 5 показан один из примеров осуществления системы 50 охлаждения. Система 50 охлаждения включает в себя циркуляционный контур 55 охлаждающего средства для перемещения охлаждающей жидкости 15 через осевое сверление 6. Циркуляционный контур 55 охлаждающего средства включает в себя насос 52 для охлаждающего средства для перемещения охлаждающей жидкости 15 от насоса 15 для охлаждающего средства к входу 54 охлаждающего средства электрической машины 51 и от выхода 53 охлаждающего средства электрической машины 51 к насосу 52 для охлаждающего средства.
Таким образом, насос 52 для охлаждающего средства нагнетает охлаждающую жидкость 15 от насоса 52 для охлаждающего средства к входу 54 охлаждающего средства электрической машины 51 и оттуда через выход 53 охлаждающего средства снова обратно к насосу 52 для охлаждающего средства.
Вход 54 охлаждающего средства в примере осуществления фиг. 1, 3 и 4 соответствует одинаково названному входу охлаждающего средства со ссылочными обозначениями 34 и 44, так чтобы охлаждающая жидкость могла течь во впускную трубу 9. Аналогично этому выход 53 охлаждающего средства соответствует одноименному выходу охлаждающего средства со ссылочными обозначениями 33 и 43.
На фиг. 6 показан один из примеров осуществления транспортного средства 61. Транспортное средство 61, которое представляет собой автомобиль, едет, приводимое в движение электрической машиной 1, в направлении 63 с первой скоростью. Это приводит к тому, что встречный поток 62 воздуха проходит по электрической машине 52, которая закреплена внутри или на транспортном средстве 61. Это приводит к тому, что электрическая машина 52 в некоторой мере подвергается охлаждению. Электрическая машина 52 охлаждается, кроме того, системой 50 охлаждения. Система 50 охлаждения, благодаря предлагаемому изобретением исполнению электрической машины 52, может осуществлять охлаждение независимо от эксплуатации или рабочего состояния электрической машины 52.
В примере осуществления фиг. 4 на переходе от вала 5 к держателю 437 вместо удерживающего элемента в виде уплотнения 49 зазора может быть также предусмотрено осевое уплотнение, включающее в себя две части, которые прижимаются друг к другу. Тогда уплотнение 27 могло бы отсутствовать или сохраняться в качестве дополнительного уплотнения.
Хотя изобретение было в деталях подробнее проиллюстрировано и описано на предпочтительных примерах осуществления, изобретение не ограничено раскрытыми примерами, и специалистом вполне могут быть выведены другие варианты без выхода из объема охраны изобретения.

Claims (15)

1. Электрическая машина (1, 51), в частности асинхронная машина, включающая в себя
- статор (2),
- опертый с возможностью вращения вокруг оси (3) вращения ротор (4), который при эксплуатации электрической машины (1, 51) находится в магнитном взаимодействии со статором (2),
- вал (5), на котором закреплен ротор (4) и который имеет осевое сверление (6),
- подводящий элемент (7, 47), который проходит в осевое сверление (6) так, что обеспечивается возможность протекания охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15), из подводящего элемента (7, 47) в осевое сверление (6),
при этом электрическая машина (1, 51) включает в себя камеру (32, 42), которая расположена на открытом конце вала (5) так, что обеспечивается возможность протекания охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15), из осевого сверления (6) в камеру (32, 42), и камера (32, 42) в осевом направлении ограничена осевым обрамлением (320, 420), которое обеспечивает возможность спиралеобразного направления охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15), вокруг оси (3) вращения в выход (33, 43) охлаждающего средства.
2. Электрическая машина (1, 51) по п.1, при этом подводящий элемент (7, 47) имеет впускную трубу (9), которая проходит в осевое сверление (6).
3. Электрическая машина (1, 51) по п.2, при этом закрытый конец осевого сверления (6) имеет передаточный элемент (13), который на обращенной к подводящему элементу (7, 47) стороне имеет выемку (14) для изменения направления охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15).
4. Электрическая машина (1, 51) по п.3, при этом камера (32, 42) имеет форму полого цилиндра и ограничена осевым обрамлением (320, 420) на противоположной осевому сверлению (6) стороне, причем осевое обрамление (320, 420) выполнено с возможностью спиралеобразного направления охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15), вокруг оси (3) вращения от расположенной в осевом направлении вблизи вала (5) части (321, 421) осевого обрамления (320, 420) к расположенной в осевом направлении удаленно от вала (5) части (322, 422) осевого обрамления (320, 420) для направления охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15), в выход (33) охлаждающего средства, причем охлаждающее средство (15), в частности охлаждающая жидкость (15), может протекать через вход (34, 44) охлаждающего средства во впускную трубу (9).
5. Электрическая машина (1, 51) по п.4, при этом выход (33) охлаждающего средства проходит через вырез в радиальном обрамлении (324) полой цилиндрической камеры (32) в полую цилиндрическую камеру (32).
6. Электрическая машина (1, 51) по п.4, при этом выход (43) охлаждающего средства расположен в радиальном обрамлении (324) полой цилиндрической камеры (32).
7. Электрическая машина (1, 51) по любому из пп.1-6,
- при этом ротор (4) включает в себя листовой пакет (16) из первого материала и прилитое закорачивающее кольцо (17) из второго материала, который обладает большей удельной теплопроводностью, чем удельная теплопроводность первого материала,
- причем прилитое закорачивающее кольцо (17) имеет область (18) крепления, которая непосредственно соединена с валом (5).
8. Электрическая машина (1, 51) по любому из пп.1-6, при этом на валу установлены уплотнение (27) и камера (25) утечек так, что уплотнение (27) выполнено с возможностью препятствовать втеканию охлаждающего средства (27), в частности охлаждающей жидкости (15), в камеру (25) утечек до некоторой остаточной утечки.
9. Электрическая машина (1, 51) по п.7, при этом на валу установлены уплотнение (27) и камера (25) утечек так, что уплотнение (27) выполнено с возможностью препятствовать втеканию охлаждающего средства (27), в частности охлаждающей жидкости (15), в камеру (25) утечек до некоторой остаточной утечки.
10. Электрическая машина (1, 51) по п.9,
- при этом камера (25) утечек по меньшей мере частично обрамлена радиальной поверхностью (26) вала,
- при этом на радиальной поверхности (26) вала имеется отбрасывающий диск (28).
11. Электрическая машина (1, 51) по п.8,
- при этом камера (25) утечек по меньшей мере частично обрамлена радиальной поверхностью (26) вала,
- при этом на радиальной поверхности (26) вала имеется отбрасывающий диск (28).
12. Электрическая машина (1, 51) по любому из пп.9, или 10, или 11, при этом уплотнение (27) установлено на валу (5) так, что обеспечивается возможность воздействия текучей среды (15, 340) на обращенную к текучей среде (15, 340) поверхность уплотнения (27) для уменьшения втекания остаточной утечки.
13. Электрическая машина (1, 51) по п.8, при этом уплотнение (27) установлено на валу (5) так, что обеспечивается возможность воздействия текучей среды (15, 340) на обращенную к текучей среде (15, 340) поверхность уплотнения (27) для уменьшения втекания остаточной утечки.
14. Система (50) охлаждения, включающая в себя электрическую машину (1, 51) по любому из пп.1-13 и циркуляционный контур (55) охлаждающего средства для транспортировки охлаждающего средства (15), в частности охлаждающей жидкости (15), через осевое сверление (6).
15. Транспортное средство, включающее в себя систему (50) охлаждения по п.14.
RU2014140606/07A 2012-03-08 2013-03-06 Электрическая машина, имеющая ротор для охлаждения электрической машины RU2597234C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012203697A DE102012203697A1 (de) 2012-03-08 2012-03-08 Elektrische Maschine mit einem Rotor zur Kühlung der elektrischen Maschine
DE102012203697.0 2012-03-08
PCT/EP2013/054492 WO2013131949A2 (de) 2012-03-08 2013-03-06 Elektrische maschine mit einem rotor zur kühlung der elektrischen maschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014140606A RU2014140606A (ru) 2016-04-27
RU2597234C2 true RU2597234C2 (ru) 2016-09-10

Family

ID=47913377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014140606/07A RU2597234C2 (ru) 2012-03-08 2013-03-06 Электрическая машина, имеющая ротор для охлаждения электрической машины

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9787164B2 (ru)
EP (1) EP2807732B1 (ru)
CN (1) CN104285361B (ru)
DE (1) DE102012203697A1 (ru)
RU (1) RU2597234C2 (ru)
WO (1) WO2013131949A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194082U1 (ru) * 2019-06-10 2019-11-28 Акционерное общество "Электромашиностроительный завод "ЛЕПСЕ" Ротор электрической машины

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10033250B2 (en) 2012-10-01 2018-07-24 Abb Research, Ltd. Electrical machine rotors
KR101995849B1 (ko) * 2012-12-17 2019-07-03 엘지이노텍 주식회사 냉각유체 공급 회수 장치 및 이를 구비한 전동기
JP6201650B2 (ja) * 2013-11-06 2017-09-27 日産自動車株式会社 ロータ軸芯冷却構造
DE102013020332A1 (de) 2013-12-04 2014-07-31 Daimler Ag Elektrische Maschine, insbesondere Asynchronmaschine
DE102013020324A1 (de) 2013-12-04 2014-07-31 Daimler Ag Elektrische Maschine, insbesondere Asynchronmaschine
EP2928047A1 (de) 2014-03-31 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Reluktanzrotor mit mechanischer Stabilisierung
JP6303770B2 (ja) * 2014-04-25 2018-04-04 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 駆動装置
DE102014107845B4 (de) 2014-06-04 2024-02-15 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Ölverteilelement
DE102014107843B3 (de) 2014-06-04 2015-11-26 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Medientransport in Rotorwelle
JP6181609B2 (ja) * 2014-06-30 2017-08-16 ファナック株式会社 エアパージ構造を備えた電動機
WO2016050534A1 (de) * 2014-09-30 2016-04-07 Siemens Aktiengesellschaft Flüssigkeitsgekühlte elektrische maschine
DE102015205724B4 (de) 2014-12-01 2016-10-27 Thyssenkrupp Ag Kühlsystem eines elektrischen Antriebes
DE102014117962A1 (de) 2014-12-05 2016-06-09 Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag Elektrisches Antriebssystem mit einer verbesserten Kühlung
DE102015201450A1 (de) * 2015-01-28 2016-07-28 Deckel Maho Pfronten Gmbh Mechanisches Getriebe einer Werkzeugmaschine
EP3070824A1 (de) 2015-03-19 2016-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Rotor einer synchronen Reluktanzmaschine
JP2016220404A (ja) * 2015-05-20 2016-12-22 東芝三菱電機産業システム株式会社 かご型誘導電動機およびかご型誘導電動機用回転子ならびに回転子製造方法
BR112018000809A2 (pt) 2015-07-17 2018-09-04 Siemens Ag rotor, máquina elétrica, e, método para fabricar um rotor
AT517533B1 (de) * 2015-07-20 2017-06-15 Avl List Gmbh Elektrische Maschine
JP6264339B2 (ja) * 2015-08-10 2018-01-24 トヨタ自動車株式会社 積層ロータの焼嵌方法
DE102015223073A1 (de) * 2015-11-23 2017-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Elektromotor mit gekühlter Rotorwelle
DE102015223462A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Rotor, flüssigkeitsgekühlte, elektrische Maschine sowie Fahrzeug
DE102015223631B4 (de) * 2015-11-30 2017-06-08 Thyssenkrupp Ag Gebaute Rotorhohlwelle mit Kühlmediumverteilelement
ES2667490T3 (es) 2015-12-14 2018-05-11 Siemens Aktiengesellschaft Alineación de rotor para la reducción de las vibraciones y los ruidos
EP3193431A1 (de) 2016-01-14 2017-07-19 Siemens Aktiengesellschaft Elektroblech mit gedrucktem steg
DE102016200423A1 (de) * 2016-01-15 2017-07-20 Continental Automotive Gmbh Elektrische Maschine
DE102016204980A1 (de) * 2016-03-24 2017-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Elektrische Maschine mit einer Kühleinrichtung
CN105680729A (zh) * 2016-03-31 2016-06-15 亿昇(天津)科技有限公司 一种磁悬浮电机
DE102016004931B4 (de) * 2016-04-23 2021-01-14 Audi Ag Elektrische Maschine sowie Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Maschine
JP2018026977A (ja) * 2016-08-12 2018-02-15 トヨタ自動車株式会社 回転電機
DE102016117011A1 (de) * 2016-09-09 2018-03-15 Itt Manufacturing Enterprises Llc Elektrisch leitfähiges Kontaktelement für einen elektrischen Steckverbinder
JP6664302B2 (ja) * 2016-09-30 2020-03-13 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 車両用駆動装置
JP6412089B2 (ja) * 2016-12-01 2018-10-24 ファナック株式会社 モータ
DE102016225180A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Continental Automotive Gmbh Elektrische Maschine
DE102017202356A1 (de) * 2017-02-14 2018-08-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotorwelle für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine
WO2018154943A1 (ja) * 2017-02-21 2018-08-30 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モータ
CN108462318B (zh) * 2017-02-22 2022-04-26 蔚来(安徽)控股有限公司 电机冷却结构、动力电机及电驱动系统
GB2560375A (en) * 2017-03-10 2018-09-12 Edwards Ltd Rotating machine and rotors for use therein
DE102017207056B4 (de) 2017-04-26 2022-03-31 Magna powertrain gmbh & co kg Elektrische Maschine
DE102017211318B4 (de) * 2017-07-04 2020-08-20 Audi Ag Elektrische Maschine
CN115580055A (zh) 2017-08-08 2023-01-06 美国轮轴制造公司 具有在转子轴中带有散热插入件的马达的电驱动模块
JP6812937B2 (ja) * 2017-09-22 2021-01-13 トヨタ自動車株式会社 回転電機の冷却装置
DE102017218865A1 (de) 2017-10-23 2019-04-25 Audi Ag Elektrische Maschine und Kraftfahrzeug
EP3530989B1 (en) 2018-02-23 2020-08-05 Valeo Siemens eAutomotive Germany GmbH Arrangement comprising an electric machine and a gearbox and vehicle
DE102018204691A1 (de) * 2018-03-27 2019-10-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Fluidverteiler zur Fluidkühlung einer Hohlwelle
DE102018211038B4 (de) * 2018-07-04 2021-01-14 Audi Ag Leckageregelungsvorrichtung, elektrische Maschine mit einer Leckageregelungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Leckageregelungsvorrichtung
DE102018218815A1 (de) * 2018-11-05 2020-05-07 Zf Friedrichshafen Ag Elektrische Maschine mit einer Fluid-Kühleinrichtung
DE102018218817A1 (de) * 2018-11-05 2020-05-07 Zf Friedrichshafen Ag Elektrische Maschine mit einer Fluid-Kühleinrichtung
CN109309430A (zh) * 2018-11-21 2019-02-05 中国科学院电工研究所 一种转轴中心水冷的电机冷却结构
DE102018221569A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Thyssenkrupp Ag Rotoreinrichtung für eine elektrische Maschine, sowie elektrische Maschine
DE102019200098A1 (de) 2019-01-07 2020-07-09 Audi Ag Fluidgekühlter Rotor für eine elektrische Maschine
DE102019108085A1 (de) * 2019-02-20 2020-08-20 Carl Freudenberg Kg Elektromotor mit Hohlwellenkühlung
JP2020188624A (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 本田技研工業株式会社 回転電機
DE102019207325A1 (de) 2019-05-20 2020-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Kühlanordnung für eine elektrische Maschine und elektrische Maschine
DE102019207326A1 (de) * 2019-05-20 2020-11-26 Zf Friedrichshafen Ag Kühlanordnung für den Rotor einer elektrischen Maschine und elektrische Maschine
DE102019208293A1 (de) * 2019-06-06 2020-12-10 Zf Friedrichshafen Ag Welle für eine elektrische Maschine
DE102019215239A1 (de) * 2019-10-02 2021-04-08 Zf Friedrichshafen Ag E-Maschine und Antriebsvorrichtung
JP7308773B2 (ja) * 2020-01-23 2023-07-14 エドワーズ株式会社 回転装置及び真空ポンプ
DE102020210222A1 (de) 2020-08-12 2022-02-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Rotorwelle für einen Rotor einer elektrischen Maschine mit einem Fluidleitteil und Fluidleitteil für eine Rotorwelle
CN112467911A (zh) * 2020-10-28 2021-03-09 恒大恒驰新能源汽车研究院(上海)有限公司 转轴结构及驱动电机
DE102020216237A1 (de) 2020-12-18 2022-06-23 Zf Friedrichshafen Ag Rotor und elektrische Maschine mit einem solchen Rotor
US11722038B2 (en) 2021-01-13 2023-08-08 Dana Belgium N.V. Systems and methods for cooling electric motor
WO2022191952A1 (en) * 2021-03-11 2022-09-15 American Axle & Manufacturing, Inc. Electric drive unit with a exchanger that is formed by disks having a disk spring portion and which are received into a bore in a rotor shaft of an electric motor
DE102021203302A1 (de) 2021-03-31 2022-10-06 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Elektrische Maschine mit einem Radialwellendichtring
DE102021203304A1 (de) 2021-03-31 2022-10-06 Valeo Siemens Eautomotive Germany Gmbh Elektrische Maschine mit einem Reservoir für Kühlmittelleckage
DE102021115033A1 (de) 2021-06-10 2022-12-15 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Blechpaketeinrichtung für eine elektrische Maschine sowie elektrische Maschine
CN113922599A (zh) * 2021-11-16 2022-01-11 浙江极氪智能科技有限公司 一种电机轴电压的柔性接地结构
DE102021130563A1 (de) 2021-11-23 2023-05-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hohlwellenkühleinrichtung
DE102022113712A1 (de) 2022-05-31 2023-11-30 Elringklinger Ag Rotorvorrichtung, elektrische Maschine, Temperierfluidumlenkeinheit, Verfahren zur Herstellung eines Rotorblechpakets und Verwendung eines Verbindungsmittels
DE102022206648A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Valeo Eautomotive Germany Gmbh Elektrische Maschine mit einer als Labyrinthdichtung ausgebildeten Abdichteinrichtung
DE102022120773A1 (de) 2022-08-17 2024-02-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Rotor für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, sowie elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug
US11787551B1 (en) 2022-10-06 2023-10-17 Archer Aviation, Inc. Vertical takeoff and landing aircraft electric engine configuration

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55127868A (en) * 1979-03-22 1980-10-03 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of rotor of rotating electric machine
SU862317A1 (ru) * 1975-11-04 1981-09-07 Предприятие П/Я А-7676 Устройство подвода жидкости в ротор электрической машины
JPH02197237A (ja) * 1989-01-25 1990-08-03 Fanuc Ltd モータの液冷構造
US6191511B1 (en) * 1998-09-28 2001-02-20 The Swatch Group Management Services Ag Liquid cooled asynchronous electric machine
EP2254221A2 (en) * 2009-05-18 2010-11-24 General Electric Company Cooling system for rotating machine

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE478380C (de) * 1926-03-04 1929-06-22 Rheinland Akt Ges Maschf Abdichtung zwischen Waelzlagern von Bahnelektromotoren und dem anliegenden Zahnradgetriebe
US2894155A (en) * 1955-03-21 1959-07-07 Gen Electric Liquid cooled dynamoelectric machine
CA562880A (en) * 1955-12-14 1958-09-02 Westinghouse Electric Corporation Liquid-cooled dynamoelectric machine
US3060335A (en) * 1961-02-07 1962-10-23 Garrett Corp Fluid cooled dynamoelectric machine
CA902150A (en) * 1969-11-10 1972-06-06 M. Potter Frederick Brushless d.c. oil cooled generator
US3898671A (en) * 1973-12-12 1975-08-05 Teletype Corp Ink jet recording
JPS55106062A (en) * 1979-02-07 1980-08-14 Hitachi Ltd Squirrel-cage rotor having two end rings at both ends
DE4002245A1 (de) * 1990-01-26 1991-08-22 Werner Dipl Ing Arnswald Tauchmotorpumpe
US5319272A (en) * 1992-07-14 1994-06-07 Eemco/Datron, Inc. Miniature rotating rectifier assembly
US5589720A (en) * 1992-09-10 1996-12-31 Elin Motoren Gmbh Electric motor with cooling device
EP0824287A1 (de) * 1996-08-12 1998-02-18 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit einem flüssigkeitsgekühlten Innenläufer
ATE288633T1 (de) * 1999-08-10 2005-02-15 Swatch Group Man Serv Ag Antriebsvorrichtung mit einem flüssigkeitsgekühlten elektrischen motor und planetengetriebe
US7489057B2 (en) * 2007-05-01 2009-02-10 Tesla Motors, Inc. Liquid cooled rotor assembly
DE102009008440B3 (de) 2009-02-11 2010-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Käfigläufer
US8450888B2 (en) * 2009-04-20 2013-05-28 General Electric Company Integrated brushless starter/generator system
EP2282396B1 (de) 2009-08-03 2012-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Herstellungsverfahren für geschrägte Käfigläufer und geschrägter Käfigläufer
EP2288004B1 (de) 2009-08-19 2017-05-17 Siemens Aktiengesellschaft Käfigläufer mit Anlaufstab
EP2299565B1 (de) 2009-09-17 2012-08-15 Siemens Aktiengesellschaft Kühlung eines Asynchronläufers
DE102009051114A1 (de) 2009-10-28 2011-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine
WO2012041943A2 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Siemens Aktiengesellschaft Käfigläufer
DE102011119255A1 (de) * 2010-11-24 2012-05-31 Handtmann Systemtechnik Gmbh & Co. Kg Verdrängermaschine für kompressible Medien
US9373984B2 (en) * 2011-06-29 2016-06-21 General Electric Company Electrical machine
DE102011078671B4 (de) 2011-07-05 2015-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Elektrische Maschine mit zwei Axiallüftern
US9300190B2 (en) * 2011-10-21 2016-03-29 Hamilton Sundstrand Corporation Free-surface liquid capture device for rotating machinery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU862317A1 (ru) * 1975-11-04 1981-09-07 Предприятие П/Я А-7676 Устройство подвода жидкости в ротор электрической машины
JPS55127868A (en) * 1979-03-22 1980-10-03 Mitsubishi Electric Corp Manufacture of rotor of rotating electric machine
JPH02197237A (ja) * 1989-01-25 1990-08-03 Fanuc Ltd モータの液冷構造
US6191511B1 (en) * 1998-09-28 2001-02-20 The Swatch Group Management Services Ag Liquid cooled asynchronous electric machine
EP2254221A2 (en) * 2009-05-18 2010-11-24 General Electric Company Cooling system for rotating machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU194082U1 (ru) * 2019-06-10 2019-11-28 Акционерное общество "Электромашиностроительный завод "ЛЕПСЕ" Ротор электрической машины

Also Published As

Publication number Publication date
CN104285361B (zh) 2017-05-17
RU2014140606A (ru) 2016-04-27
DE102012203697A1 (de) 2013-09-12
EP2807732B1 (de) 2020-07-29
WO2013131949A3 (de) 2014-10-02
EP2807732A2 (de) 2014-12-03
US9787164B2 (en) 2017-10-10
US20150042185A1 (en) 2015-02-12
WO2013131949A2 (de) 2013-09-12
CN104285361A (zh) 2015-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2597234C2 (ru) Электрическая машина, имеющая ротор для охлаждения электрической машины
KR101597425B1 (ko) 냉각된 회전자 샤프트를 갖는 전기 기계
RU2670601C9 (ru) Электрическая машина с жидкостным охлаждением
JP5911033B1 (ja) 回転電機の運転方法
CN111601971B (zh) 具有优化的轴承布置和改善的热效率的冷却剂泵
US9729027B2 (en) Cooling structure of rotary electric machine
US9287754B2 (en) Electrical machine having dual-circuit cooling
KR100921764B1 (ko) 베어링 윤활이 개선된 기계
TWI565199B (zh) 用於電機機械之流體冷卻的系統及方法
JP4450050B2 (ja) モータの冷却構造
CN111356841B (zh) 具有优化使用结构和提高热效率的冷却剂泵
WO2014025928A2 (en) Liquid cooled electric motor
JP2015104214A (ja) 回転電機
US10190635B2 (en) Electric machine with improved bearing lubrication
CN110086296B (zh) 一种高效油冷永磁同步电机
KR102067054B1 (ko) 스크루 압축기
CN102624121A (zh) 一种电机绕组端部冷却结构
CN109713821A (zh) 一种适用于内转子电机的转子液冷系统结构
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
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
CN219639079U (zh) 一种液冷冷却泵
WO2023162096A1 (ja) 回転電機
JP2012060843A (ja) 回転電機用ロータ及び回転電機
JP2017108502A (ja) 電動機の冷却システム

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210307