[發(fā)明專利]用于冷卻電機的方法以及使用這種方法的電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880004590.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN109997296B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·胡貝爾;T·源-宣;K·弗爾莫
• 申請（專利權(quán)）人: 寶馬股份公司
• 主分類號: H02K9/19
• 分類號: H02K9/19
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務(wù)所有限公司 11038
• 代理人: 邵靜玥

本發(fā)明涉及一種用于冷卻電機(10)的方法。該方法包括以下步驟：在軸向冷卻劑供應(yīng)管路(28)中引導冷卻劑，該軸向冷卻劑供應(yīng)管路設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸(16)中，將冷卻劑經(jīng)由與所述軸向冷卻劑供應(yīng)管路(28)引導冷卻劑地連接的徑向冷卻劑供應(yīng)管路(32?35)引入到電機的內(nèi)部空間(26)中。附加地提出一種電機(10)，其中，在轉(zhuǎn)子軸(16)中設(shè)置有軸向冷卻劑供應(yīng)管路(28)以及至少一個與該軸向冷卻劑供應(yīng)管路(28)引導冷卻劑地連接的徑向冷卻劑供應(yīng)管路(32?35)，并且電機(10)的內(nèi)部空間(26)與所述徑向冷卻劑供應(yīng)管路(32?35)引導冷卻劑地連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于冷卻電機的方法，該電機具有定子和抗扭轉(zhuǎn)地設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明還涉及一種電機，該電機具有定子和抗扭轉(zhuǎn)地設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸上的轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

由現(xiàn)有技術(shù)已知，電機(尤其是電動機)的有效功率與溫度相關(guān)。因此，電機常常被冷卻，其中，所述冷卻能以空氣冷卻或液體冷卻的方式來實現(xiàn)。在電機中，在此尤其重要的是對定子和轉(zhuǎn)子進行冷卻。

在液體冷卻的領(lǐng)域中，所謂的噴槍冷卻(Lanzenkühlung)被廣泛使用，所述噴槍冷卻例如在US2008/0272661A1中所描述的那樣。在噴槍冷卻的情況下，轉(zhuǎn)子軸實施為單側(cè)開放的空心軸。稱作“冷卻噴槍”的管這樣被插入到所述空心軸中，使得冷卻噴槍不與轉(zhuǎn)子軸一起旋轉(zhuǎn)。冷卻流體則經(jīng)由所述管流入到空心軸中并且經(jīng)由在空心軸與冷卻噴槍之間的環(huán)形空間再從所述空心軸中流出。在此有利的是，轉(zhuǎn)子軸必須僅從一側(cè)可接近。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是，改進電機(尤其是電動機)的液體冷卻。在此，所述改進要尤其是整體地實現(xiàn)。在此，要優(yōu)選確保熱量從轉(zhuǎn)子和定子中好地導出，從而要保證在轉(zhuǎn)子和定子中的低溫度水平。

所述任務(wù)通過開頭所述類型的一種方法來解決，該方法具有以下步驟：

a)在軸向冷卻劑供應(yīng)管路中引導冷卻劑，該軸向冷卻劑供應(yīng)管路設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸中，

b)將冷卻劑經(jīng)由與所述軸向冷卻劑供應(yīng)管路引導冷卻劑地連接的徑向冷卻劑供應(yīng)管路引入到該電機的內(nèi)部空間中，所述徑向冷卻劑供應(yīng)管路設(shè)置在轉(zhuǎn)子軸中，其中，至少所述轉(zhuǎn)子設(shè)置在該內(nèi)部空間中。

該電機的內(nèi)部空間在此通過該電機的殼體限定。所述軸向冷卻劑供應(yīng)管路和徑向冷卻劑供應(yīng)管路優(yōu)選實施為孔。在此，軸向冷卻劑供應(yīng)管路是盲孔或單側(cè)封閉的貫通孔。由于在該電機的內(nèi)部空間中存在有冷卻劑，冷卻劑可直接與該電機的要冷卻構(gòu)件相互作用。因此實現(xiàn)在該電機的要冷卻位置和/或構(gòu)件(熱點)與冷卻劑之間短的并且低阻力的導熱路徑。此外，在該電機的構(gòu)件與冷卻劑之間的有效傳熱表面相比于噴槍冷卻而言明顯增大。因此，可實現(xiàn)在該電機中并且尤其是在所述轉(zhuǎn)子中相對低的溫度水平。由此，可實現(xiàn)該電機的較高的持續(xù)功率。由于較低的溫度水平，在該電機的有效功率保持相同的情況下可使用成本較低的磁體。這尤其是適用于永久勵磁同步電機、電流激勵式同步電機和異步電機。

所述電機優(yōu)選是電動機。

優(yōu)選地，使用非導電的冷卻劑、尤其是油、優(yōu)選是變速器油。因此，如果冷卻劑與該電機的導流構(gòu)件直接接觸，則冷卻劑不會對該電機的功能性產(chǎn)生不利影響。尤其是不導致短路。由此，冷卻劑可被送至特別接近該電機的要冷卻位置和/或構(gòu)件并且將熱量從那里導出。如果使用油，則冷卻劑也可同時被用于冷卻和/或潤滑該電機的其它構(gòu)件或與之相關(guān)的構(gòu)件。如果使用變速器油，則還可省去在該電機和與該電機耦合的變速器之間的密封。實現(xiàn)包括這種電機的驅(qū)動單元的簡單構(gòu)造。此外，油或變速器油可相對有利地且簡單地被使用。

根據(jù)一種實施方式，以冷卻劑加載所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子疊片組和/或所述轉(zhuǎn)子的至少一個端側(cè)。由此，在該轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的熱量特別高效地由冷卻劑吸收并且運走。實現(xiàn)該轉(zhuǎn)子的好的可冷卻性，則在該轉(zhuǎn)子中可調(diào)設(shè)相對低的溫度水平。