[發明專利]具有軸向端部冷卻的液體冷卻的旋轉電機

有效

• 申請號: 201410076754.5
• 申請日: 2014-03-04
• 公開（公告）號: CN104037984B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: B·D·錢伯林
• 申請（專利權）人: 瑞美技術有限責任公司
• 主分類號: H02K9/193
• 分類號: H02K9/193;H02K5/20
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 錢亞卓

本發明涉及液體冷卻的電機，其包括夾套，該夾套限定了與定子傳導熱連通的熱傳遞表面并且具有部分地封閉內部體積的軸向端部部分。熱源與夾套的軸向端部部分的壁傳導熱連通。流體通道在夾套的相對的軸向端部之間橫過熱傳遞表面，并且與流體通道流體連通的流體通路由夾套的軸向端部部分壁限定。穿過電機的液體冷卻劑的流動路徑在電機的冷卻劑入口和出口之間由流體通道和流體通路限定，從而能夠在熱源和流體通路之間傳遞的熱的至少一部分能夠沿著流動路徑以對流的方式在夾套的軸向端部部分的壁和液體冷卻劑之間傳遞。另外，本發明涉及一種液體冷卻旋轉電機的方法。

相關申請的優先權聲明

本申請要求以下專利申請的優先權：2013年3月4日提交的名稱 為“LIQUID-COOLED ROTARY ELECTRIC MACHINE HAVING COOLING JACKET WITH BI-DIRECTIONAL FLOW(具有帶雙向 流動的冷卻夾套的液體冷卻的旋轉電機)”的系列號為No.13/784,227 的美國專利申請；2013年3月4日提交的名稱為“Liquid-Cooled Rotary Electric MachineHaving Fluid Channel WITH AUXILIARY COOLANT GROOVE(具有帶輔助冷卻劑凹槽的流體通道的液體冷 卻的旋轉電機)”的系列號為No.13/784,390的美國專利申請；2013年 3月4日提交的名稱為“Liquid-Cooled Rotary Electric Machine Having Axial End Cooling(具有軸向端部冷卻的液體冷卻的旋轉電 機)”的系列號為No.13/784,789的美國專利申請；以及2013年3月4 日提交的名稱為“Liquid-Cooled Rotary Electric Machine HavingHeat Source-Surrounding FLUID Passage(具有熱源圍繞的流體通路 的液體冷卻的旋轉電機)”的系列號為No.13/784,799的美國專利申請。

技術領域

本發明涉及旋轉電機，例如發電機、交流發電機和馬達，其能夠 沿單個或相反的方向繞一軸線旋轉，具體地，本發明涉及液體冷卻類 型的這種旋轉電機。

背景技術

旋轉電機越來越多地在較高的內部溫度下操作，并且越來越需要 為這樣的電機提供改進的冷卻，以提高它們的性能和可靠性。雖然空 冷旋轉電機是常用的，但是這些電機的某些操作環境并不能使得它們 自身進行良好的空冷。這樣的環境可能例如繞電機提供較小的空間以 進行空氣循環或交換，將電機定位成緊鄰加熱的部件，這將使被引導 到電機的冷卻空氣不利地加熱，或者周圍空氣可能包括污染物(例如 粉塵、谷殼)，它們可能堵塞電機的冷卻空氣通路，堵塞穿過該通路 的空氣流，并且抑制了充分冷卻。

已知的是，通過將旋轉電機包含在專門用來冷卻該電機(或者具 有待液體冷卻的其它部件)的冷卻回路中，來液體冷卻旋轉電機。通 常，這樣的回路包括泵和熱交換器，該泵用于引導冷卻劑流穿過該回 路，該熱交換器用于從冷卻劑移除熱，該冷卻劑可以例如是水、油或 二醇溶液。冷卻劑在壓力下供應到電機的冷卻劑入口中，循環穿過電 機，且經由對流熱傳遞吸收熱，并且通過冷卻劑出口從電機排出，電 機冷卻劑入口和出口提供了電機連接到冷卻回路的位置。這樣的冷卻 回路是眾所周知的，不在本發明的范圍內，并且在本文中不再進一步 描述。

使旋轉電機的尺寸最小化，同時使電機的排熱最大化，對于其可 靠性和能夠長期操作而言是非常關鍵的。

發明內容

根據本發明，提供用于改進旋轉電機和這樣的電機中發現的額外 熱源的液體冷卻的結構和方法。