[發明專利]用于機動車輛的旋轉電機

有效

• 申請號: 201380036726.4
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN104471841B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: M.費克斯;J.盧圖恩;D.考伯特
• 申請（專利權）人: 法雷奧電機設備公司
• 主分類號: H02K5/20
• 分類號: H02K5/20;H02K9/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 段志超

技術領域

本發明特別地涉及一種旋轉電機，特別是機動車輛的交流發電機或交流發電機-起動器。

背景技術

專利申請FR 2856532描述了一種用于機動車輛的交流發電機，其包括定子，所述定子設置有永磁體和激勵繞組。該交流發電機設置有風扇，以冷卻該交流發電機。

專利申請FR 2785464就其本身而言描述了一種設置有定子繞組的交流發電機，所述定子繞組在定子外殼的兩側形成髻狀部。在髻狀部的軸向跨度上存在不同，以減小氣源的操作噪聲。

專利申請EP 762607和EP 671802描述了其他交流發電機。

專利申請EP 2157679描述了同步電機。

存在具有包括以下優勢的旋轉電機的需要，特別是交流發電機：

-增加的性能，即，高輸出電流，以及繼續令人滿意的電機尺寸；

-轉子上沒有永磁體，或永磁體的數量減少，特別是由稀土制成的永磁體，所述磁體可能極其昂貴。

發明內容

本發明的目標特別是使得可以實現這些優勢。

通過該目標，可以增加轉子的安匝(N*iex＝匝的數量*激勵電流iex)。為了該目的，位于相同的給定轉子尺寸，可以減小匝的數量(N)和增加線的直徑，因此引起減少線的電阻R(R＝ro*L/S，其中ro是線的電阻率，L是線的長度，且S是其橫截面)，且因此引起電流iex的增加。

如果iex增加，通過焦耳效應產生的損失Pj增加(Pj＝銅的電阻*iex²)。電機則需要改變，以經受額外的熱量。

例如，為了使繞組能夠經受該額外的熱量，將可以改變繞組的漆包線的熱等級，和/或線和磁輪之間的絕緣材料。這會涉及較高成本，因為漆包線的熱等級越高，成本增加越多。

材料的熱等級提供材料的耐溫性，用于一定數量的使用小時，這根據標準定義。

超過該限制的操作會引起短路和不可靠的風險，且這是不允許的。

本發明提出一種新的旋轉電機，其具有高性能和合理的成本價格。

本發明的主題因此是一種旋轉電機，特別是用于機動車輛的交流發電機或交流發電機-起動器，包括：

-轉子，其支承在前部處的前風扇和在后部處的后風扇，該轉子繞旋轉軸線旋轉；

-定子，包括定子本體和至少一個布置在定子本體上的繞組，所述繞組在定子本體的兩側上形成前髻狀部和后髻狀部，根據旋轉軸線X測得的前髻狀部的高度不同于，例如高于，后髻狀部的高度；

-殼體(1)，定子和轉子布置在所述殼體(1)中，

其特征在于，

-該殼體包括大致側向的前開口和大致側向的后開口，所述前開口和后開口至少部分地對著相應的前和后髻狀部，這些前開口的總表面積不同于，特別是小于，后開口的總表面積，和/或

-殼體包括突出部，該突出部特別地與殼體的其余部分成一體，或由固連在殼體的其余部分上的支架形成，所述突出部沿一個髻狀部的頂部的方向延伸，以減小該髻狀部和殼體之間的通道，

以在殼體的前部和殼體的后部之間產生壓力差，所述壓力差可產生增強的軸向空氣流，所述軸向空氣流大致平行于旋轉軸線，且在轉子和定子之間的空氣間隙中流通。

當轉子包括齒和電激勵繞組時，增強的空氣流有利地在齒之間的空間中流通，因此掃過轉子的繞組。

通過本發明，可以獲得具有改進性能的旋轉電機，其可供應高輸出電流，同時確保轉子的溫度保持在容差限制內，這是由于通過前述非對稱性獲得的增強的軸向空氣流。特別地，對于轉子的制造，本發明使得可以避免必須使用耐高溫的材料，該材料成本高。

電機可不具有額外的風扇，特別是區別于轉子的風扇，所述風扇設計為產生額外的軸向空氣流，因為在該情況下電機中的軸向空氣流大致通過前述非對稱性生成。

作為變化例，電機可設置有額外的風扇，其特別地區別于轉子，以產生額外的軸向空氣流，該額外的軸向空氣流補充由前述非對稱性生成的軸向空氣流。

多種非對稱性的存在使得可以產生具有對于冷卻令人滿意的強度的軸向空氣流。

前髻狀部的高度和后髻狀部的高度之間的差優選地為至少為2.5mm。特別地，該差可為2.5mm至8mm。

前部開口水平例如小于后開口水平的90％或80％。

作為變化例，后開口的表面積可小于前開口的表面積的90％或80％。

在本發明的實施方式的例子中，在殼體和前風扇的端部之間的根據旋轉軸線測得的游隙不同于在殼體和后風扇的端部之間的游隙，特別是大于在殼體和后風扇的端部之間的游隙。