SE537090C2 - Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor - Google Patents

Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor Download PDF

Info

Publication number
SE537090C2
SE537090C2 SE1251264A SE1251264A SE537090C2 SE 537090 C2 SE537090 C2 SE 537090C2 SE 1251264 A SE1251264 A SE 1251264A SE 1251264 A SE1251264 A SE 1251264A SE 537090 C2 SE537090 C2 SE 537090C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
rotor
hub
cooling
stator
liquid
Prior art date
Application number
SE1251264A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1251264A1 (sv
Inventor
Anders Söderholm
Viktor Lassila
Original Assignee
BAE Systems Hägglunds Aktiebolag
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 BAE Systems Hägglunds Aktiebolag filed Critical BAE Systems Hägglunds Aktiebolag
Priority to SE1251264A priority Critical patent/SE537090C2/sv
Priority to CN201380057186.8A priority patent/CN104823368A/zh
Priority to PL13853210T priority patent/PL2918003T3/pl
Priority to ES13853210.6T priority patent/ES2659724T3/es
Priority to PCT/SE2013/051243 priority patent/WO2014074051A1/en
Priority to EP13853210.6A priority patent/EP2918003B1/en
Priority to US14/441,365 priority patent/US9979260B2/en
Priority to KR1020157015236A priority patent/KR20150082587A/ko
Priority to SG11201503172UA priority patent/SG11201503172UA/en
Publication of SE1251264A1 publication Critical patent/SE1251264A1/sv
Publication of SE537090C2 publication Critical patent/SE537090C2/sv

Links

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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • B60K7/0007Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
    • 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

Landscapes

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

Abstract

537 090 SAMMAN DRAG Foreliggande uppfinning hanfor sig till ett forfarande for vatskekylning av en elnnotor (1; 2; 3) av innerrotortyp innefattande en rotor (10; 110; 210) av hubtyp och en lindningsforsedd stator (30), innefattande stegen att: tillfora (Si) en kylvatska (0) for namnda kylning till atminstone en ande hos namnda rotors hub (20; 120; 220); mata (S2) tillford kylvatska (0) atminstone radiellt i namnda hub (20; 120; 220) medelst rotationen hos namnda hub (20; 120; 220), samt medelst rotorns (10; 110; 210) rotation utkasta (S3) salunda matad kylvatska (0) mot namnda stator (30). Foreliggande uppfinning hanfor sig ocksa till en anordning for vatskekylning av en elmotor (1; 2; 3) av innerrotortyp innefattande en rotor (10; 110; 210) av hubtyp och en lindningsforsedd stator (30). Foreliggande uppfinning hanfOr sig ocksa till ett motorfordon.

Description

537 090 FORFARANDE OCH ANORDNING FOR VATSKEKYLNING AV EN ELMOTOR TEKNISKT OMRADE Uppfinningen hanfor sig till ett forfarande for vatskekylning av en elmotor enligt ingressen till patentkrav 1. Uppfinningen hanfor sig till en anordning for vatskekylning av en elmotor enligt ingressen till patentkrav 7. Uppfinningen hanfor sig ocksa till ett motorfordon.
BAKGRUND Vid drift uppvarms elmotorer varvid kylning erfordras for att leda bort varmen. Kylning av elmotor kan ske medelst olika typer av kylmedium sasom t.ex. luft, vatten eller olja.
Hos hogpresterande elmotorer är effektiv kylning hogst vasentlig for god prestanda. Kylningen av elmotorns aktiva delar Overkar direkt prestandan.
Vatskekylning medelst exempelvis olja kan harvid medfora effektiv kylning.
Elmotorer med rotor av sa kallad hubdesign, dvs. dar rotorn inbegriper ett navorgan inbegripande ett ringformigt cylindriskt parti, dar enligt en variant rotorns platar är anordnade utvandigt navorganet, f6r att saledes minska mangden rotorplat i kostnadssparande syfte. Vidare blir en dylik elmotor med rotor av hubdesign lattare. En sadan elemotor har motsvarande behov av kylning. 1 537 090 SYFTE MED UPPFINNINGEN Ett syfte med foreliggande uppfinning är att astadkomma ett forfarande for vatskekylning av en elmotor sonn nnedfor enkel och effektiv kylning av el motorn .
Ett syfte med foreliggande uppfinning är att astadkomma en anordning for vatskekylning av en elmotor sonn medfor enkel och effektiv kylning av elnnotorn.
SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Dessa och andra syften, vilka framgar av nedanstaende beskrivning, astadkommes medelst ett forfarande, en anordning och ett motorfordon av inledningsvis angivet slag och som vidare uppvisar sardragen angivna i den kannetecknande delen av bifogade sjalvstandiga patentkrav 1, 7 och 13. Foredragna utforingsformer av forfarandet och anordningen är definierade i bifogade osjalvstandiga patentkrav 2-6 och 8-12.
Enligt uppfinningen uppnas syftena med ett forfarande for vatskekylning av en elmotor av innerrotortyp innefattande en rotor av hubtyp och en lindningsforsedd stator, innefattande stegen att: tillfora en vatska for namnda kylning till atminstone en ande hos namnda rotors hub och att mata tillford kylvatska atminstone radiellt i namnda hub medelst rotationen hos namnda hub, samt att medelst rotorns rotation utkasta salunda matad kylvatska mot namnda stator. Flarigenom kommer vatskan for kylning i direkt kontakt eller i narheten av forlustskapande delar hos rotorn for att sedan kastas mot statorn, i synnerhet statorlindningarna och dess harvandor, varvid foljaktligen effektiv kylning erhalles av forlustskapande delar i rotorn genom att mata kylvatskan i rotorn, och i statorn i det att god termisk kontakt mellan statorlindning och kylvatskan garanteras tack vare direktkylning. Vidare erfordras ingen 2 537 090 precisionssprejning da fordelningen av kylvatskan sker medelst rotation hos rotorn och via rotorn.
Enligt en utforingsfornn av forfarandet innefattar nannnda rotor perifert anordnade matningsutrymmen for namnda vatska fran vilka namnda vatska utkastas mot namnda stator. Harigenom mojliggors effektiv transportering av kylvatska for effektiv kylning av forlustskapande delar i rotorn samt effektiv kylning av statorn och dess lindningar.
Enligt en utforingsform av forfarandet utkastas namnda vatska mot ett andparti hos statorn inbegripande statorlindningens harvandar. Harigenom mojliggors effektiv kylning av statorn dar statorlindningens harvandar utgor de varmaste partierna och fOljaktligen har stOrst kylbehov hos statorn.
Enligt en utforingsform av forfarandet innefattar namnda hub en invandig vatskeuppsamlande yta. Harigenom mojliggOrs effektiv kvarhallning av kylvatska for vidare matning i namnda matningsutrymmen for kylning av rotor och utkastning av kylvatskan via namnda matningsutrymmen for kylning av stator.
Enligt en utforingsforrn av forfarandet innefattar namnda hub en invandigt och axiellt avsmalnande i riktning fran namnda ande lopande invandig vatskeuppsamlande yta. Harigenom mojliggors effektiv kvarhallning samt ledning av kylvatska vid rotation hos rotorn for vidare matning i namnda matningsutrymmen for kylning av rotor och utkastning av kylvatskan via namnda matningsutrymmen kir kylning av stator.
Enligt en utfOringsform av forfarandet är namnda vatskeuppsamlande yta vasentligen konisk. Harigenom erhalles effektiv ledning av kylvatska mot matningsutrymme for matning i namnda matningsutrymmen for kylning av rotor och utkastning av kylvatska for kylning av stator. Vidare mojliggor konisk utformning relativt enkel tillverkning. 3 537 090 Enligt uppfinningen uppnas syftena med en anordning for vatskekylning av en elmotor av innerrotortyp innefattande en rotor av hubtyp och en lindningsfOrsedd stator, innefattande medel for att tillfOra en vatska for namnda kylning till atminstone en ande hos namnda rotors hub och medel for att mata tillfOrd kylvatska atminstone radiellt i namnda hub medelst rotationen hos namnda hub, samt att medelst rotorns rotation utkasta salunda matad kylvatska mot namnda stator. Harigenom kommer vatskan fOr kylning i direkt kontakt eller i narheten av forlustskapande delar hos rotorn f6r att sedan kastas mot statorn, i synnerhet statorlindningarna och dess harvandor, varvid foljaktligen effektiv kylning erhalles av forlustskapande delar i rotorn genom att mata kylvatskan i rotorn, och i statorn i det att god termisk kontakt mellan statorlindning och kylvatskan garanteras tack vare kylning direktkylning. Vidare erfordras ingen precisionssprejning da fordelningen av kylvatskan sker medelst rotation hos rotorn och via rotorn.
Enligt en utforingsform av anordningen innefattar namnda hub perifert anordnade matningsutrymmen for namnda vatska Than vilka namnda vatska är anordnad att utkastas mot namnda stator. Harigenom mojliggors effektiv transportering av kylvatska f6r effektiv kylning av forlustskapande delar i rotorn samt effektiv kylning av statorn och dess lindningar.
Enligt en utforingsform av anordningen är namnda vatska anordnad att utkastas mot ett andparti hos statorn inbegripande statorlindningens harvandar. Harigenom mojliggors effektiv kylning av statorn dar statorlindningens harvandar utgor de varmaste partierna hos statorn och foljaktligen har st6rst kylbehov.
Enligt en utforingsform av anordningen innefattar namnda hub en invandig vatskeuppsamlande yta. Harigenom mojliggors effektiv kvarhallning av kylvatska for vidare matning i namnda matningsutrymmen for kylning av rotor och utkastning av kylvatskan via nannnda matningsutrynnnnen f6r kylning av stator. 4 537 090 Enligt en utforingsform av anordningen innefattar namnda hub en invandigt och axiellt avsmalnande i riktning fran namnda ande lopande invandig vatskeuppsamlande yta. Harigenom mojliggors effektiv kvarhallning samt ledning av kylvatska vid rotation hos rotorn for vidare matning i namnda matningsutrymmen for kylning av rotor och utkastning av kylvatskan via namnda matningsutrymmen fOr kylning av stator.
Enligt en utforingsform av anordningen är namnda vatskeuppsamlande yta vasentligen konisk. Harigenom erhalles effektiv ledning av kylvatska mot matningsutrymme for matning i namnda matningsutrymmen for kylning av rotor och utkastning av kylvatska for kylning av stator. Vidare mojliggor konisk utformning relativt enkel tillverkning.
FIGURBESKRIVNING Foreliggande uppfinning kommer att forstas battre med hanvisning till foljande detaljerade beskrivning last tillsannnnans med de bifogade ritningarna, dar lika hanvisningsbeteckningar hanfor sig till lika delar genomgaende i de manga vyerna, och i vilka: Fig. 1 illustrerar schematiskt ett nnotorfordon enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning; Fig. 2 schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elmotor med en anordning f6r vatskekylning av elmotorn enligt en utf6ringsform av foreliggande uppfinning; Fig. 3 schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elmotor med en anordning for vatskekylning av elmotorn enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning; 537 090 Fig. 4 schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elmotor med en anordning for vatskekylning av elmotorn enligt en utforingsform av fOreliggande uppfinning; och Fig. 5 schematiskt illustrerar ett blockschema av ett forfarande for 5 vatskekylning av en elmotor enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning.
BESKRIVNING AV UTFORINGSFORMER Med hanvisning till fig. 1 visas en plattform P, dar plattformen P inbegrips i en grupp innefattande motorfordon sasom militarfordon, arbetsfordon, personbil, bat, helikopter eller motsvarande, en kraftstation, vilken som heist elektriskt driven maskin eller motsvarande anordning dar anordningen inbegriper en elmotor for drift av densamma. Plattformen P innefattar atminstone en elmotor 1; 2; 3 innefattande en anordning I; II; Ill for vatskekylning av elmotorn enligt flagon av utforingsfornnerna nedan.
Fig. 2-4 schematiskt visar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elmotor 1; 2; 3 med en anordning I; II; III fOr vatskekylning av elmotorn 1; 2; 3 enligt olika utforingsformer av foreliggande uppfinning.
Elmotorn 1; 2; 3 är av innerrotortyp innefattande en rotor 10; 110, 210 av hubtyp och en lindningsforsedd stator 30. Med elmotor av innerrotortyp avses en elmotor dar statorn 30 är anordnad att omsluta rotorn 10; 110, 210. Den utvandiga ytan hos rotorn 10; 110, 210 är anordnad narliggande och atskild fran den invandiga ytan hos statorn 30. Rotorn 10; 110, 210 är enligt en variant uppbyggd av pa varandra staplade rotorplatar 10a.
Rotoron är foljaktligen av sa kallad hubtyp, dvs. rotorn 10; 110, 2 inbegriper en hub 20; 120; 220, nedan benamnt navorgan 20; 120; 220. Namnda navorgan 20; 120; 220 inbegriper ett axiellt lopande ringfornnigt 6 537 090 cylindriskt parti 22; 122; 222 nned en fOrsta ande 22a; 122a, 222a och en motstaende andra ande.
Nannnda rotor 10; 110, 210 är forbunden nned en drivaxel 12 och anordnad att rotera namnda drivaxel 12 och utgor en rotoraxel 12. Namnda rotoraxel 12 är integrerad i namnda navorgan 20; 120; 220. Namnda navorgan 20; 120; 220 har ett invandigt och radiellt mat fran namnda ringformiga parti 22; 122; 222 lopande vaggparti 24; 124; 224. Namnda rotoraxel 12 är anordnad att skjuta ut fran namnda vaggparti 24; 124; 224. Namnda vaggparti 24; 124; 224 är vinkelrat anordnat relativt den axiella utbredningen hos elmotorn 1; 2; 3 och fOljaktligen vinkelrat relativt namnda ringformiga partis 22; 122; 222 utbredning. Det ringformiga partiet 22; 122; 222 hos navorganet bildar ett navorgansutrymme Cl, 02; C i vilket namnda vaggparti 24; 124; 224 bildar en innervagg. Navorganet 20; 120; 220 har en forsta ande 20a; 120a; 220a och en motstaende andra ande 20b; 120b; 220b.
Rotoraxeln 12 är anordnad att lOpa koncentriskt relativt namnda ringformiga parti 22; 122; 222 hos navorganet 20, 120; 220, varvid det cylindriska partiet är anordnat att omsluta rotoraxeln 20.
Rotorn 10; 110; 210 inbegriper enligt en variant pa varandra staplade rotorplatar 10a anordnade att lOpa radiellt utat fran namnda navorgan 20; 120; 220. Rotorplatarna 10a är foljaktligen anordnade utvandigt det ringformiga partiet hos navorganet 20; 120; 220. Rotorplatarna 10a är anordnade utvandigt pa det cylindriska partiet hos navorganet 20; 120; 220. Rotorplatarna 10a är enligt en variant laminerade.
Rotoraxeln 12 och foljaktligen rotorn 20; 120; 220 är anordnade koncentriskt relativt statorn 30.
Statorn 30 är enligt en variant uppbyggd av pa varandra staplade statorplatar (ej visade). Statorn 30 innefattar en statorlindning 32. Statorlindningen innefattar enligt en variant en uppsattning elektriskt ledande tradar/ledare, foretradesvis koppartradar, genom vilka en strom är anordnad att ledas for 7 537 090 drivning av elmotorn 1; 2; 3. Namnda ledare kan vara av olika tjocklek. Namnda statorlindning 32 är anordnad att lopa axiellt sa att lindningen angransar narliggande till rotorn 10; 110; 210. Statorlindningen 32 är anordnad att axiellt skjuta ut Than andpartier 30a, 30b hos statorn 30, vanda utanfor andpartierna 30a, 30b och aterinforas genonn andpartierna, varvid namnda utskjutande parti 32a hos statorlindningen 32 bildar en sa kallad harvanda 32b.
Koppartradar hos lindningen 32 är enligt en variant anordnade att lopa axiellt i fack/urtagningar hos statorplatarna och ledas ut fran andpartier hos statorn 30 och tillbaka in i ett annat fack/annan urtagning hos statorplatarna.
Statorlindningen 32 hos statorn 30 är enligt foreliggande uppfinning anordnad att lOpa utmed och axiellt utskjutande Than samt vanda utanfOr mantelytan hos statorn 30.
Respektive ande 20a; 120a; 220a, 20b; 120b; 220b hos namnda rotors navorgan 20; 120; 220 är anordnad att mottaga ett vatskeformigt kylmediunn 0, dvs. en vatska for kylning av elmotorn. Det vatskeformiga kylmediet 0 utgors enligt en variant av olja 0. Det vatskeformiga kylmediet 0 är anordnat att fOras till respektive ande hos namnda rotors 10; 110; 110 navorgan 20; 120; 220 och in i namnda navorgansutrymme Cl, C2; C fOr kylning av namnda rotor 10; 110; 210 och stator 30. Namnda navorgan 20; 120; 220 innefattar en i navorgansutrymmet Cl, C2; C anordnad invandig vatskeuppsamlande yta for att mottaga och uppsamla namnda mot respektive ande hos rotorns navorgan 20; 120; 220 forda kylvatska 0.
Anordningen I; II; Ill f6r vatskekylning av elmotorn 1; 2; 3 innefattar medel for att tillfora det vatskeformiga mediet/vatskan for namnda kylning till atminstone en ande hos namnda rotors navorgan 20; 120; 220 och medel for att mata tillford kylvatska atminstone radiellt i namnda navorgan 20; 120; 220 medelst rotationen hos namnda navorgan 20; 120; 220, samt att medelst rotorns rotation utkasta salunda matad kylvatska 0 mot namnda stator. 8 537 090 Medlet 50 for tillforsel av kylvatska 0 inbegriper enligt en variant atminstone en pump anordnad att pumpa kylvatska 0 fran en sump i ett icke visat hus fOr elmotorn 1; 2; 3. Dar vatskan utgOrs av olja utgOrs sumpen foljaktligen av en oljesunnp.
Enligt en variant är pumpen forbunden med elmotorn pa sa satt att pumpen aktiveras vid drivning av elmotorn sa att kylvatska 0 kan tillforas respektive ande hos namnda rotors navorgan da behov fiireligger, dvs. da elmotorn drivs sa att rotorn roterar.
Namnda rotor 10; 110; 210 innefattar perifert anordnade matningsutrymmen 40, 42; 140, 142; 240 for nannnda vatska 0 fran vilka namnda vatska är anordnad att utkastas mot namnda stator 30. Namnda matningsutrymmen 40, 42; 140, 142; 240 inbegriper enligt en variant en kanalkonfiguration anordnad att lOpa inifran navorgansutrymmet Cl, C2; C via inlopp 40a, 42a; 140a, 142a, 240a och vidare vasentligen axiellt i rotorn i anslutning till fOrlustskapande delar hos rotorn for kylning av dessa och vidare ut mot utlopp 40b, 42b; 140b, 142b, 240b i anslutning till ett andparti hos rotorn 10; 110; 210.
Namnda kanalkonfiguration kan vara utformad pa vilket som heist lampligt satt med ett eller flera inlopp och ett eller flera utlopp och lopa pa vilket som heist lampligt satt genom rotorn for kylning av rotorn och dess forlustskapande delar. Namnda matningsutrynnmen 40, 42; 140, 142; 240 har enligt en utforingsform kanalpartier 40, 42; 140, 142; 240 anordnade att lopa fran namnda inlopp till namnda utlopp vasentligen axiellt genom namnda rotorplatar 10a for kylning av forlustskapande delar.
Namnda vatska är anordnad att utkastas mot ett andparti hos statorn inbegripande statorlindningens 32 harvandar 32a. Namnda utlopp 40b, 42b; 140b, 142b, 240b hos kanalkonfigurationen är harvid anordnat/anordnade i anslutning till statorlindningens harvandar 32a. Namnda utlopp 40b, 42b; 9 537 090 140b, 142b, 240b är anordnatianordnade vid atminstone ena anden hos rotorn.
Fig. 2 schennatiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elnnotor 1 med en anordning I for vatskekylning av elmotorn 1 enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning.
Utforingsformen enligt fig. 2 är namnda invandigt och radiellt fran namnda ringformiga parti 22 hos navorganet 20 lopande vaggparti 24 anordnat centralt sa att de avdelar det ringformiga partiet 22 sa att ett forsta navorgansutrymme Cl och ett andra navorgansutrymme C2 bildas. Namnda rotoraxel 12 är anordnad att skjuta ut fran namnda vaggparti 24. Enligt denna utfOringsform är rotoraxeln 12 anordnad att skjuta ut genom det fOrsta navorgansutrymmet Cl. Enligt en icke visad variant skulle namnda rotoraxel kunna skjuta ut aven i motsatt riktning genom det andra navorgansutrymmet.
Namnda vaggparti 24 är vinkelrat anordnat relativt den axiella utbredningen hos elmotorn 1 och foljaktligen vinkelrat relativt nannnda ringformiga partis 22 utbredning. Navorganet 20 har en forsta ande 20a och en motstaende andra ande 20b.
Namnda matningsutrymmen 40, 42 inbegriper enligt denna utforingsform en kanalkonfiguration innefattande atminstone ett i det fOrsta navorgansutrymmet S1 anordnat kanalparti 40 med inlopp 40a anordnat i navorgansutrymmet Si pa det ringformiga partiet 22 hos navorganet 20 i ett omrade narliggande vaggpartiet 24 samt utlopp 40b anordnat vid rotorns 10 ande i anslutning till det fOrsta andpartiet 22a hos det ringformiga partiet 22 hos navorganet 20, varvid kanalpartiet 40 är anordnat att lopa fran namnda inlopp 40a till namnda utlopp 40b. Motsvarande innefattar kanalkonfigurationen atnninstone ett i det andra navorgansutrymmet anordnat kanalparti 42 med inlopp 42a anordnat i navorgansutrymmet S2 pa det ringformiga partiet 22 hos navorganet 20 i ett omrade narliggande vaggpartiet 24 samt utlopp 42b anordnat i anslutning till det andra andpartiet 537 090 22b hos det ringformiga partiet 22 hos navorganet 20, varvid kanalpartiet är anordnat att lopa fran namnda inlopp till namnda utlopp.
Nannnda navorgan 20 innefattar enligt denna utf6ringsform en invandigt och axiellt avsmalnande i riktning fran respektive andparti hos navorganet 20 mot vaggpartiet 24 lopande invandig vatskeuppsamlande yta 23. Enligt en variant är namnda vatskeuppsamlande yta 23 vasentligen konisk. Harvid bildar ytan 23 i tvarsnitt en vinkel a relativ den axiella utbredningen hos elmotorn 1. Innerradien pa navorganet 20 6kar foljaktligen i riktning fran respektive ande 20a, 20b och mat mot vaggpartiet 24. Harigenom kommer kylvatska som sprutas/kastas/spolas in i respektive navorgansutrymme Cl, C2 att vid rotation hos rotorn 10 vandra Iran respektive ande 20a, 20b och mat i navorgansutrymmet C1, C2, varvid kylvatskan 0 genom centrifugalkraften pa grund av rotationen hos rotorn 10 pressas in i respektive inlopp 40a, 42a hos kanalkonfigurationen och darigenom leds i rotorn 10 for kylning av forlustkapande delar i rotorn 10 och ut mot respektive utlopp 40b, 42b for kylning av statorns 30 lindningar 32 inbegripande statorlindningarnas 32 harvandor 32a. Harigenom erhalles effektiv kylning av bade stator och rotor.
Fig. 3 schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elmotor 2 med en anordning II for vatskekylning av elmotorn 2 enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning.
Utforingsformen enligt fig. 3 skiljer sig tan utforingsformen enligt fig. 2 vasentligen genom utformningen av den invandigt vatskeuppsamlande ytan 125, 126. Den vatskeuppsamlande ytan inbegriper en vid navorganets 120 respektive ande 120a, 120b vasentligen vinkelrat mot elmotorns 2 axiella utbredning lopande kant 127, 128 for uppsamling och kvarhallning av till respektive navorgansutrymme Cl, C2 ford kylvatska.
Navorganets 120 ringformiga parti 122 har foljaktligen en inneryta 125, 126 med ett fran vaggpartiet vasentligen axiellt lopande ytparti 125a, 126a och ett vid respektive andparti 122a, 122b vasentligen radiellt mat mot elmotorns 2 11 537 090 centerparti lOpande ytparti 125b, 126b hos namnda kant 127, 128. Respektive vinkelrat mot elmotorns 2 axiella utbredning runtomlopande kant 127, 128 har foljaktligen en radie som är mindre an radien hos namnda axiellt lOpande ytparti 125a, 126a. Respektive kant 127, 128 utgor respektive ande 122a, 122b hos navorganet 122.
Fig. 4 schematiskt illustrerar en sidovy av ett axiellt tvarsnitt av en elmotor 3 med en anordning III for vatskekylning av elmotorn 3 enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning.
Utf6ringsformen enligt fig. 4 skiljer sig Than utf6ringsformen enligt fig. 3 vasentligen genom utformningen av navorganet 220. Enligt utforingsformen i fig. 4 är vaggpartiet 224 anordnat i ena anden hos rotorn 210. Harvid har navorganet 220 enligt denna utfOringsform endast ett navorgansutrymme C med en invandigt vatskeuppsamlande yta 225.
Namnda matningsutrymme 240 inbegriper enligt denna utforingsform en kanalkonfiguration innefattande atminstone ett i navorgansutrymmet anordnat kanalparti 240 med inlopp 240a anordnat i navorgansutrymmet C pa det ringformiga partiet 222 hos navorganet 220 i ett centralt omrade hos navorgansutrymmet C samt utlopp 240b anordnade i anslutning till respektive andparti 222a, 222b hos det ringformiga partiet 222 hos navorganet 220, dvs. i anslutning till respektive ande 220a, 220b hos navorganet, varvid kanalpartiet 240 är anordnat att lopa fran namnda inlopp 240a till namnda utlopp 240b.
Fig. 5 schematiskt illustrerar ett blockschema av ett fOrfarande fOr vatskekylning av en elmotor av innerrotortyp innefattande en rotor av hubtyp och en lindningsforsedd stator enligt en utforingsform av foreliggande uppfinning.
Enligt en utforingsform innefattar fOrfarandet fOr vatskekylning av en sadan elmotor ett forsta steg S1. I detta steg tillfors en vatska for namnda kylning till atminstone en ande hos namnda rotors hub. 12 537 090 Enligt en utforingsform innefattar forfarandet for vatskekylning av en sadan elmotor ett andra steg S2. I detta steg matas tillford kylvatska atminstone radiellt i namnda hub nnedelst rotationen hos namnda hub.
Enligt en utforingsform innefattar forfarandet for vatskekylning av en sadan elmotor ett tredje steg S3. I detta steg utkastas, medelst rotorns rotation, salunda matad kylvatska mot namnda stator.
Elmotorn enligt foreliggande uppfinning kan vara vilken som heist lamplig innerrotormotor av hubdesign sasom en asynkronmotor eller en permanentmagnetmotor.
Namnda matningsutrymnne innefattande kanalkonfiguration for matning genonn rotorn for kylning av forlustskapande delar i rotorn och utkastning av kylvatska utlopp till statorlindning kan som namnts ha vilken som heist lamplig konfiguration och ledas i rotorn pa vilket som heist lampligt satt.
Hos en asynkronmotor är kanalpartierna hos kanalkonfigurationen anordnade antingen bredvid rotorkorgen som bildas av en gjuten aluminiumlindning, dvs. bredvid rotorplatarna, eller i sjalva rotorkorgen. I aluminiumlindningen gar en strom som nnedfor att temperaturen i rotorkorgen stiger varvid resistansen okar, varvid rotorkorgen foljaktligen utgor fOrlustskapande del.
Hos en permanentmagnetmotor är kanalpartierna hos kanalkonfigurationen enligt en variant anordnade att ledas mellan motorns magneter for att salunda aven kyla magneterna. Pa en permanentmagnetmotor, dvs. en elmotor med magneter i rotorn skapas forluster i magneterna. Magneterna är temperaturkansliga och darmed den komponent i elmotorn som kommer att begransa den tillatna temperaturen. Magneterna utgor harvid forlustskapande delar.
De forlustskapande delarna ligger oftast strax under mantelytan pa rotorn. Namnda matningsutrymme innefattande kanalkonfiguration f6r matning 13 537 090 genom rotorn for kylning av forlustskapande delar i rotorn är darfor enligt en variant anordnade strax under mantelytan pa rotorn.
Beskrivningen ovan av de foredragna utforingsforrnerna av foreliggande uppfinning har tillhandahallits i illustrerande och beskrivande syfte. Den är inte avsedd att vara uttOmmande eller begransa uppfinningen till de beskrivna varianterna. Uppenbarligen kommer manga modifieringar och variationer att framga for fackmannen. Utforingsformerna har valts och beskrivits for att bast forklara principerna av uppfinningen och dess praktiska tillampningar, och darmed mojliggora for en fackman att forsta uppfinningen for olika utforingsformer och med de olika modifieringarna som är lampliga fOr det avsedda bruket. 14

Claims (11)

537 090 PATENTKRAV 1. F6rfarande for vatskekylning av en elmotor (1; 2; 3) av innerrotortyp innefattande en rotor (10; 110; 210) av hubtyp och en lindningsforsedd stator (30), innefattande stegen att: — tillfora (Si) en kylvatska (0) for namnda kylning till atminstone en ande hos namnda rotors hub (20; 120; 220);
1. mata (S2) tillfOrd kylvatska (0) atminstone radiellt i namnda hub (20; 120; 220) medelst rotationen hos namnda hub (20; 120; 220), samt 2. medelst rotorns (10; 110; 210) rotation utkasta (S3) salunda matad kylvatska (0) mot namnda stator (30) kannetecknat av att namnda hub (20; 120; 220) innefattar en invandig vatskeuppsamlande yta (25, 26; 125, 126; 225) for kvarhallning av kylvatskan for namnda matning av kylvatskan i namnda hub (20; 120; 220).
2. F6rfarande enligt krav 1, varvid namnda rotor (10; 110; 210) innefattar perifert anordnade matningsutrymmen (40, 42; 140, 142; 240) for namnda vatska (0) fran vilka namnda vatska (0) utkastas mot namnda stator (30).
3. Forfarande enligt krav 1 eller 2, varvid namnda vatska (0) utkastas mot ett andparti has statorn (30) inbegripande statorlindningens (32) harvandar (32a).
4. Forfarande enligt nagot av kraven 1-3, varvid namnda invandiga vatskeuppsamlande yta (25, 26) loper invandigt och axiellt avsmalnande i riktning Than namnda ande.
5. Forfarande enligt krav 4, varvid namnda vatskeuppsamlande yta (25, 26) är vasentligen konisk.
6. Anordning (I; II; III) fOr vatskekylning av en elmotor (1; 2; 3) av innerrotortyp innefattande en rotor (10; 110; 210) av hubtyp och en lindningsforsedd stator (30), innefattande medel (50) for att tillfora en vatska (0) for namnda kylning till atminstone en ande has namnda rotors hub (20; 537 090 120; 220) och medel (40, 42; 140, 142; 240) for att mata tillford kylvatska (0) atnninstone radiellt i namnda hub (20; 120; 220) medelst rotationen hos namnda hub (20; 120; 220), samt att medelst rotorns (10; 110; 210) rotation utkasta sAlunda matad kylvatska (0) mot namnda stator (30), kannetecknat av att namnda hub (20; 120; 220) innefattar en invandig vatskeuppsamlande yta (25, 26; 125, 126; 225) for kvarhallning av kylvatskan for namnda matning av kylvatskan i namnda hub (20; 120; 220).
7. Anordning enligt krav 6, varvid namnda rotor (10; 110; 210) innefattar perifert anordnade matningsutrymmen (40, 42; 140, 142; 240) for namnda 10 vatska (0) fran vilka namnda vatska (0) är anordnad att utkastas mot namnda stator (30).
8. Anordning enligt krav 6 eller 7, varvid namnda vatska (0) är anordnad att utkastas mot ett andparti hos statorn (30) inbegripande statorlindningens (32) harvandar (32a).
9. Anordning enligt nagot av kraven 6-8, varvid namnda invandiga vatskeuppsamlande yta (25, 26) är anordnad att lopa invandigt och axiellt avsmalnande i riktning fran namnda ande.
10. Anordning enligt krav 9, varvid namnda vatskeuppsamlande yta (25, 26) är vasentligen konisk.
11. Motorfordon innefattande en anordning enligt nagot av kraven 6-10. 16 537 090
SE1251264A 2012-11-07 2012-11-07 Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor SE537090C2 (sv)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1251264A SE537090C2 (sv) 2012-11-07 2012-11-07 Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor
CN201380057186.8A CN104823368A (zh) 2012-11-07 2013-10-24 用于电动机的液体冷却的方法和装置
PL13853210T PL2918003T3 (pl) 2012-11-07 2013-10-24 Sposób i urządzenie do chłodzenia cieczą silnika elektrycznego
ES13853210.6T ES2659724T3 (es) 2012-11-07 2013-10-24 Método y dispositivo para la refrigeración líquida de un motor eléctrico
PCT/SE2013/051243 WO2014074051A1 (en) 2012-11-07 2013-10-24 Method and device for liquid cooling of an electric motor
EP13853210.6A EP2918003B1 (en) 2012-11-07 2013-10-24 Method and device for liquid cooling of an electric motor
US14/441,365 US9979260B2 (en) 2012-11-07 2013-10-24 Method and device for liquid cooling of an electric motor
KR1020157015236A KR20150082587A (ko) 2012-11-07 2013-10-24 전기 모터의 액체 냉각을 위한 방법 및 장치
SG11201503172UA SG11201503172UA (en) 2012-11-07 2013-10-24 Method and device for liquid cooling of an electric motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1251264A SE537090C2 (sv) 2012-11-07 2012-11-07 Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1251264A1 SE1251264A1 (sv) 2014-05-08
SE537090C2 true SE537090C2 (sv) 2015-01-07

Family

ID=50685347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1251264A SE537090C2 (sv) 2012-11-07 2012-11-07 Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9979260B2 (sv)
EP (1) EP2918003B1 (sv)
KR (1) KR20150082587A (sv)
CN (1) CN104823368A (sv)
ES (1) ES2659724T3 (sv)
PL (1) PL2918003T3 (sv)
SE (1) SE537090C2 (sv)
SG (1) SG11201503172UA (sv)
WO (1) WO2014074051A1 (sv)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3134252A1 (en) * 2019-03-19 2020-09-24 Magna International Inc. High performance electromagnetic machine and cooling system
US11973407B2 (en) * 2021-02-18 2024-04-30 Fca Us Llc Thermal management techniques for electric motors

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3705193B2 (ja) * 2001-12-03 2005-10-12 日産自動車株式会社 ハイブリッド車両の駆動装置
US6897581B2 (en) 2002-10-04 2005-05-24 Honeywell International Inc. High speed generator with the main rotor housed inside the shaft
JP4136736B2 (ja) * 2003-03-14 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 回転電機およびその製造方法
JP3955865B2 (ja) 2004-11-12 2007-08-08 三菱電機株式会社 磁石発電機
JP4550631B2 (ja) * 2005-03-11 2010-09-22 本田技研工業株式会社 車両用ホイール駆動装置
KR100969037B1 (ko) * 2007-11-09 2010-07-09 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 모터 냉각 장치 및 방법
JP5167868B2 (ja) * 2008-03-03 2013-03-21 日産自動車株式会社 電動機
JP5256834B2 (ja) 2008-04-16 2013-08-07 日産自動車株式会社 電動ユニット
JP2009291056A (ja) * 2008-06-02 2009-12-10 Ntn Corp モータの冷却構造
JP5088577B2 (ja) 2008-08-22 2012-12-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 回転電機
US8450890B2 (en) 2009-11-30 2013-05-28 Remy Technologies, L.L.C. Rotating directional coolant spray for electric machine
JP2013526264A (ja) * 2010-05-04 2013-06-20 レミー テクノロジーズ, エルエルシー 電気機械冷却システム及び方法
DE102010038529A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Fluidgekühlte elektrische Maschine
US8648506B2 (en) * 2010-11-09 2014-02-11 Remy Technologies, Llc Rotor lamination cooling system and method

Also Published As

Publication number Publication date
CN104823368A (zh) 2015-08-05
EP2918003A1 (en) 2015-09-16
KR20150082587A (ko) 2015-07-15
EP2918003A4 (en) 2016-07-27
ES2659724T3 (es) 2018-03-19
PL2918003T3 (pl) 2018-05-30
SE1251264A1 (sv) 2014-05-08
WO2014074051A1 (en) 2014-05-15
EP2918003B1 (en) 2017-12-06
US9979260B2 (en) 2018-05-22
SG11201503172UA (en) 2015-05-28
US20150288254A1 (en) 2015-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109997296B (zh) 用于冷却电机的方法以及使用这种方法的电机
US11018539B2 (en) Electric machine with helical cooling channels
US11271455B2 (en) Electric motor having a cooling device
US8896167B2 (en) Electric machine rotor cooling method
US20200295628A1 (en) Electric Machine Having A Cooling Device
EP2787609B1 (en) Motor cooling apparatus and method
JP5957879B2 (ja) 回転電機の冷却構造
US9013076B2 (en) Systems and methods for cooling a drive end bearing
EP2490320B1 (en) Cooling of permanent magnet electric machine
US10256699B2 (en) Method and device for liquid cooling of electric motor and transmission configuration
US20170324290A1 (en) Hybrid rotor module cooling
US20140175917A1 (en) Rotor assembly having a coolant agitation system and method
SE537090C2 (sv) Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor
US10361607B2 (en) Alternator with series fans
SE536740C2 (sv) Förfarande och anordning för vätskekylning av en elmotor
EP3046792A1 (en) An electric or hybrid vehicle using motor-generator having shaft with centrifugal fan blades for cooling
US10523068B2 (en) Stator for an electric machine and electric machine
WO2020264111A1 (en) Compressor motor including active stator cooling

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed