[發(fā)明專利]電的機(jī)器特別是爪極式機(jī)器的轉(zhuǎn)子

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910707163.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110797724A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 本杰明·克萊恩;貝恩德·施羅德;安德烈亞斯·霍奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: SEG汽車德國(guó)有限公司
• 主分類號(hào): H01R39/08
• 分類號(hào): H01R39/08;H01R39/14;H02K13/02
• 代理公司: 11201 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 宋融冰

一種電的機(jī)器特別是爪極式機(jī)器的轉(zhuǎn)子，具有滑環(huán)總成，該滑環(huán)總成帶有兩個(gè)布置在轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，其中，所述滑環(huán)套到絕緣套筒上，該絕緣套筒電絕緣地構(gòu)造并且直接位于所述轉(zhuǎn)子軸上，其中，所述絕緣套筒(59)具有至少2W/mK的熱導(dǎo)率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電的機(jī)器特別是爪極式機(jī)器的轉(zhuǎn)子，其帶有滑環(huán)總成，該滑環(huán)總成包括兩個(gè)布置在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，這些滑環(huán)分別通過(guò)匯流排與轉(zhuǎn)子繞組的繞組金屬線連接。

背景技術(shù)

由DE 38 38 436 A1已知一種爪極式機(jī)器，其轉(zhuǎn)子具有滑環(huán)總成，通過(guò)該滑環(huán)總成可把勵(lì)磁電流傳遞到轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁繞組上。該滑環(huán)總成包括兩個(gè)軸向地相鄰的滑環(huán)，這些滑環(huán)布置在轉(zhuǎn)子軸上，并且電刷在這些滑環(huán)上處于滑動(dòng)接觸中。這些滑環(huán)分別通過(guò)匯流排與勵(lì)磁繞組的端部連接。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的轉(zhuǎn)子可以應(yīng)用在電的機(jī)器比如爪極式機(jī)器中，所述機(jī)器例如在車輛中應(yīng)用在助力回收系統(tǒng)內(nèi)。電的機(jī)器的轉(zhuǎn)子具有滑環(huán)總成，利用該滑環(huán)總成把電的勵(lì)磁電流傳輸?shù)睫D(zhuǎn)子中的勵(lì)磁繞組或轉(zhuǎn)子繞組上。滑環(huán)總成包括兩個(gè)布置在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子軸上的滑環(huán)，這些滑環(huán)分別與轉(zhuǎn)子繞組的繞組金屬線端部連接。從滑環(huán)到轉(zhuǎn)子繞組的電流傳輸借助于匯流排進(jìn)行。引導(dǎo)電流的電刷接觸性地位于滑環(huán)上，這些電刷支撐在電的機(jī)器的殼體中。

滑環(huán)總成包括絕緣套筒，兩個(gè)滑環(huán)套到該絕緣套筒上。這些滑環(huán)軸向并排地位于電絕緣地構(gòu)造的絕緣套筒上，以便防止在各滑環(huán)之間或者在滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間的電流流動(dòng)。絕緣套筒直接套到轉(zhuǎn)子軸上，其中，絕緣套筒具有至少2W/mK的熱導(dǎo)率。

該設(shè)計(jì)具有如下優(yōu)點(diǎn)：在滑環(huán)總成的區(qū)域中產(chǎn)生的損耗熱量能有效地沿著轉(zhuǎn)子軸排出。損耗熱量由滑環(huán)經(jīng)由絕緣套筒傳遞到轉(zhuǎn)子軸上，并且在把電的機(jī)器設(shè)計(jì)成爪極式機(jī)器的情況下，可以通過(guò)爪極且必要時(shí)通過(guò)位于電的機(jī)器中的風(fēng)扇排出。由于絕緣套筒與轉(zhuǎn)子軸之間的直接接觸，改善了由滑環(huán)到絕緣套筒、進(jìn)一步到轉(zhuǎn)子軸的熱傳遞。

絕緣套筒由熱導(dǎo)率高的材料構(gòu)成，以便改善和支持由滑環(huán)到轉(zhuǎn)子軸的熱量傳輸。

不同于現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)，在滑環(huán)與轉(zhuǎn)子軸之間沒(méi)有塑料構(gòu)件，而是只有由導(dǎo)熱材料制成的絕緣套筒，以便保證所希望的有效的散熱。絕緣套筒僅僅電絕緣地作用，但同時(shí)導(dǎo)熱，且特別是具有比常見(jiàn)塑料材料高的熱導(dǎo)率。優(yōu)選地，絕緣套筒具有至少2.5W/mK或至少3W/mK的熱導(dǎo)率。

根據(jù)一種特別有利的設(shè)計(jì)，絕緣套筒的絕緣套筒材料具有優(yōu)選至少10％(重量)或者至少25％(重量)或者至少50％(重量)或者至少75％(重量)或者至少90％(重量)或者100％(重量)的聚合物。特別地，絕緣套筒材料設(shè)計(jì)成所謂的復(fù)合物(聚合物和添加劑的材料混合物)的形式，如EP0875531A2、EP0794227A2、EP0499585A1中有所記載。

必要時(shí)可以有利的是，絕緣套筒由還具有明顯較高的熱導(dǎo)率、必要時(shí)比鋼好的熱導(dǎo)率的材料制成。例如，絕緣套筒材料具有優(yōu)選至少10％(重量)或者至少25％(重量)或者至少50％(重量)或者至少75％(重量)或者至少90％(重量)或者100％(重量)的陶瓷，特別是氮化鋁，且具有至少170W/mK、優(yōu)選至少200W/mK的熱導(dǎo)率。特別地，絕緣套筒材料設(shè)計(jì)成陶瓷纖維復(fù)合材料(陶瓷基質(zhì)復(fù)合物–CMC)的形式。

此外有利的是，由于省去了在現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)計(jì)中接納滑環(huán)的塑料構(gòu)件，可以在接納滑環(huán)總成的軸區(qū)段中給轉(zhuǎn)子軸設(shè)置較大的直徑。絕緣套筒可以比較薄壁地設(shè)計(jì)，從而可以在徑向的空間需求不變的情況下增大軸直徑。這一方面改善了穩(wěn)定性，另一方面，由于較大的軸直徑，在塑料套筒與轉(zhuǎn)子軸之間存在較大的接觸面，由此進(jìn)一步改善了散熱。

各匯流排分別與轉(zhuǎn)子繞組的繞組金屬線端部連接。可以有利的是，在匯流排與滑環(huán)之間設(shè)置接觸金屬箍，該接觸金屬箍一方面與匯流排連接，另一方面與滑環(huán)之一連接。這些滑環(huán)軸向地—參照轉(zhuǎn)子軸的縱軸線—前后相繼，其中，用于軸向地遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子繞組的滑環(huán)的匯流排可以穿過(guò)位于該滑環(huán)之前的滑環(huán)。有利地為此在轉(zhuǎn)子軸上開(kāi)設(shè)了縱向槽，接觸金屬箍在該縱向槽中被引導(dǎo)。