[發明專利]電動機

有效

• 申請號: 201480028171.3
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105284032B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 托馬斯·科克;賴納·格里勒恩貝格爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K5/20
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;李慧

一種具有定子、轉子和用于該轉子的冷卻循環的電動機，包括基本上圓柱體周面形的外罩(2)，其應當能實現在技術上特別簡單地集成用于轉子的冷卻循環。為此在外罩(2)中置入了相對于圓柱體在軸向方向上延伸的、朝外部定向的留空部(12)，并在殼體(1)的內部布置了空心圓柱體形的定子疊片組(10)，其具有布置在外側面上的槽(18)，其中，在槽(18)中布置了冷卻導管(22)，并且其中，定子疊片組(10)具有布置在外側面上的、在軸向上延伸的凹進處(20)，該凹進處是用于轉子的冷卻循環的一部分。

技術領域

本發明涉及一種具有定子、轉子和用于轉子的冷卻循環的電動機，其包括殼體，殼體具有基本上圓柱體周面形的外罩，其中，相對于圓柱體在軸向方向上延伸的、朝外部定向的留空部置入到外罩中。

背景技術

電動機起到由電產生機械能、通常為旋轉動能的作用。在電動機中，由磁場施加到線圈的電流穿流的導體上的力轉化成運動。電機為此包括靜止的定子和在其中旋轉的、支承在相應的軸承中的轉子。在此，線圈繞組能夠或者布置在轉子上，或者-在具有內置的永磁體的電動機中-布置在定子上。

高度利用的電動機、特別是后一種結構型式的電動機如今設計成水冷卻的，因為所產生的熱量損失在保護方式IP55(防止有害的灰塵量、完全防止接觸、防止任意角度的射流水)和更高級別的保護方式下僅能夠通過強化的水冷卻排出。損失不僅產生于定子中、而且也產生于轉子中。

在沒有附加的內部冷卻循環的電動機方案中，此時最大允許的轉子-或軸承溫度通常限制了機器的最大利用程度。為了避免這種限制，在多種電動機方案中嘗試通過簡單的通風機葉片或者通過單獨的內部通風機/軸通風機實現內部冷卻循環。然而，這通常意味著巨大的構造上的投入并導致非常昂貴且復雜的定子殼體，因為根據冷卻方案，用于轉子空氣的附加空氣通道的集成是耗費大的。

廣泛使用的是例如具有水套殼體的電動機，在這種電動機中，鋼殼體由兩個部件制成，其中，這兩個部件相互焊接。鋼殼體由內部圓柱體和外部圓柱體構成，在內部圓柱體上焊接或添加用于水引導的連接片。也就是說，水在內部和外部圓柱體之間流動。在這種殼體中可行的是，即在外部安裝用于內部冷卻循環的附加通道，然而這會導致在制造時明顯增加投入。此外，雙壁式方案還有其它缺點，例如因為鑄造結構不是密封的而要求用鋼制造；減小了有效容積和在接線盒的布置方面欠缺靈活性，因為為此需要單獨的鋼結構(電纜通道)。

其它的冷卻方案使用套裝冷卻器，但電動機由此不能緊湊地設計，或者使用由不銹鋼制成的冷卻管，冷卻管鋪設在疊片組中。在此，具有冷卻管的設計方案不僅能夠應用于無殼體的電動機中、而且也能夠應用于具有簡單的殼體的電動機。但這種冷卻方案僅以巨大的投入才能夠實現內部冷卻循環的集成。

從EP 0 072 999 A1和US 2012/062057 A1中已知，能夠相對于圓柱體在軸向上延伸的、朝外部定向的留空部布置到外罩中。US 2012/062057 A1例如在圖10中示出具有套裝冷卻器的冷卻方案，利用套裝冷卻器冷卻了用于轉子的冷卻循環的空氣。具有不同的冷卻方案的電動機例如從WO 2012/159661 A2中已知。

發明內容

本發明的目的現在在于，給出一種開頭所述類型的電動機，其能夠實現用于轉子的內部冷卻循環的在技術上特別簡單的集成。

根據本發明，該目的通過這種方式實現，即在殼體的內部布置空心圓柱體形的定子疊片組，其具有布置在外側面上的槽，其中，在槽中布置了冷卻導管，并且其中，定子疊片組具有布置在外側面上的、在軸向方向上延伸的凹進處，該凹進處是用于轉子的冷卻循環的一部分。在此，本發明從以下考慮出發，即通過將用于冷卻空氣的冷卻路徑集成到殼體中能夠實現特別簡單的內部冷卻。為了特別簡單地實現這一點，冷卻路徑作為外罩中的留空部實現，其朝外部定向并且沿軸向方向延伸。由于殼體圍繞著定子且留空部直接與電動機的定子鄰接，因此獲得對用于冷卻殼體內部的部件的冷卻空氣的有效平面。通過留空部的軸向延伸，從殼體的軸向端部出發能簡單地觸及該留空部，并且因此留空部能夠集成在相應的冷卻循環中。