[發明專利]包含具有直流線圈的電力機械的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201310251266.9
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103872846A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: R.萊特布;C.維瑟斯
• 申請（專利權）人: SKF磁性機械技術公司
• 主分類號: H02K7/14
• 分類號: H02K7/14;F02B37/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明涉及電力機械的領域，更具體地說，涉及一種渦輪增壓器，包括用在機動車內燃機中的、旋轉的電力機械。

背景技術

傳統地，內燃機裝配有渦輪增壓器，渦輪增壓器具有由廢氣能量驅動的渦輪機和一體地聯接到渦輪機的壓縮機。在低發動機轉速下，電力機械輔助渦輪增壓器。

如US4769993所述，一種給渦輪增壓器提供電支持的方式是將電動機結合進渦輪增壓器軸中，位于渦輪機葉輪和壓縮機葉輪之間。然而，該構造存在一些缺點。具體地說，額外的長度對轉子動力學是不利的。額外的慣量導致渦輪遲滯，并降低渦輪增壓器的效率。而且，存在關于固定到轉子的磁性/電材料(磁體或銅)的熱限制，尤其對于對高溫敏感的永久磁體而言。

發明內容

本發明之目的是提供一種優選用于渦輪增壓器的電力機械，其克服了現有技術的這些缺點。

本發明通過聯接到包括可旋轉軸的壓縮機的電力機械實現該目的，該電力機械包括轉子，其形成所述可旋轉軸的一部分，并具有由傾斜的非磁性部分隔開的至少兩個磁性部分和位于所述可旋轉軸的兩端的兩個非磁性材料元件；定子，包括磁性鐵疊層體(laminated?magnetic?iron?stack)，其由繞組包圍，并沿所述轉子的外圍布置，以限定出第一環形間隙；非磁性材料的環，圍繞所述定子布置；直流線圈，圍繞所述非磁性環布置；以及磁性材料的外殼，圍繞所述直流線圈布置，并具有徑向壁，所述徑向壁朝向所述轉子向內突出，在所述徑向壁和所述轉子之間限定出第二環形間隙。

采用該特定結構，在機器中不需要使用磁體，如果不需要作為電動機的操作，可以切斷直流線圈。

有利地，所述轉子的所述磁性和非磁性部分具有相以的機械和熱性質。

優選地，所述定子繞組包括位于多個槽內的單相或多相繞組結構。

位于可旋轉軸的兩端的非磁性材料元件可包括兩個非磁性材料的盤。

或者，位于可旋轉軸的兩端的非磁性材料元件可包括兩個非磁性材料的軸承組件，例如陶瓷組件。

本發明還涉及一種渦輪增壓器，包括壓縮機葉輪、渦輪機葉輪和支撐在軸承組件中并聯接到所述壓縮機葉輪和所述渦輪機葉輪的可旋轉軸，所述可旋轉軸形成電力機械的轉子，如先前所述。

有利地，所述徑向壁的兩端形成用于所述軸承組件的內部支撐件，所述這軸承組件通過非磁性元件支撐所述可旋轉軸，所述非磁性元件具有適于也支撐所述壓縮機和渦輪機葉輪的柱形結構。

根據特定實施例，可旋轉軸包括由傾斜的非磁性部分隔開的所述至少兩個磁性部分，具有沿所述可旋轉軸的旋轉軸線的縱長孔，非磁性芯插入所述縱長孔內，所述非磁性芯至少在可旋轉軸的一端經由非磁性材料的螺母和墊圈固定到可旋轉軸。

傾斜的非磁性部分可包括具有橢圓形狀的非磁性墊圈。

附圖說明

通過參考附圖對附有說明性和非限制性示例的下面內容的詳細說明，能夠更好地理解本發明，其中：

圖1是示意性示出根據本發明的一個實施例的電輔助渦輪增壓器的縱向截面圖；

圖2是示意性示出根據本發明的另一實施例的電輔助渦輪增壓器的縱向截面圖；

圖3是示意性示出根據本發明的又一實施例的電輔助渦輪增壓器的縱向截面圖；以及

圖4是示意性示出根據本發明的又一實施例的電輔助渦輪增壓器的縱向截面圖。

具體實施方式

圖1是示意性示出根據本發明的優選用于內燃機的電輔助渦輪增壓器的一個實施例的縱向截面圖。

基本上，渦輪增壓器10包括由支撐在軸承組件18A、18B中的公共可旋轉軸16聯接起來的壓縮機葉輪12和渦輪機葉輪14。渦輪機和壓縮機均僅示意性地示出，因為它們可以具有本領域中已知的任何合適構造。例如，軸承組件包括兩個安裝在軸的相對兩端的經向軸承或球軸承。如本領域中已知，能夠通過油經由油道(未示出)潤滑和冷卻這些球軸承。

根據本發明，形成電力機械20的轉子的可旋轉軸16包括由非磁性材料的傾斜部24隔開的磁性材料的至少兩部分22A、22B和布置在可旋轉軸兩端的非磁性材料的兩個盤26A、26B，以避免軸承組件中的磁通量的任何損失。