[發(fā)明專利]具有槽內(nèi)定子冷卻的電機(jī)

在審

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• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112787433A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·W·內(nèi)爾;F·薩米;A·法特米;D·F·拉爾;T·R·胡夫曼
• 申請（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20;H02K3/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 任霄;劉茜

1.一種與冷卻劑供應(yīng)部一起使用的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其包括：

轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件具有連接在一起并且被構(gòu)造成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸；

定子，所述定子通過定子-轉(zhuǎn)子空氣間隙與所述轉(zhuǎn)子間隔開并且具有共同限定包封的定子槽的定子齒，其中，相鄰對的所述定子齒的遠(yuǎn)側(cè)端部聯(lián)接在一起或一體地形成，使得所述包封的定子槽不與所述空氣間隙相連；

定子繞組，所述定子繞組由發(fā)夾形或條形導(dǎo)體構(gòu)造而成并且在所述定子槽內(nèi)軸向延伸穿過所述定子；以及

冷卻劑歧管，所述冷卻劑歧管與所述冷卻劑供應(yīng)部流體連通、由非磁性材料構(gòu)造而成，并且被構(gòu)造成抵靠所述定子的軸向端部表面密封，從而在其中包封所述定子繞組的一部分，其中，所述冷卻劑歧管被構(gòu)造成從所述冷卻劑供應(yīng)部接收冷卻劑、穿過所述定子的所述軸向端部表面將所接收的冷卻劑引導(dǎo)到所述包封的定子槽中，并且從而經(jīng)由強(qiáng)制對流冷卻所述定子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其進(jìn)一步包括額外的冷卻劑歧管，所述額外的冷卻劑歧管與所述冷卻劑供應(yīng)部流體連通、由所述非磁性材料構(gòu)造而成，并且被構(gòu)造成抵靠另一軸向端部表面密封，其中，所述額外的冷卻劑歧管被構(gòu)造成從所述包封的定子槽接收冷卻劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，所述定子繞組中的至少一者的外周界表面限定被構(gòu)造成沿著所述外周界表面引導(dǎo)所述冷卻劑的凹形通道。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中，所述冷卻劑歧管包括由徑向壁聯(lián)接的相對軸向壁，使得由所述冷卻劑歧管和所述定子的所述軸向端部表面限定歧管通道，并且其中，所述軸向壁鄰接所述定子的所述端部表面并抵靠所述定子的所述端部表面密封，從而使所述定子繞組裝封在所述歧管通道內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)，其中，所述軸向壁中的一者包括傾斜表面，并且所述定子繞組經(jīng)由所述傾斜表面沿徑向向外方向歪斜。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電機(jī)，其進(jìn)一步包括被構(gòu)造成向所述冷卻劑歧管施加連續(xù)壓縮力的偏置構(gòu)件。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)，其中，所述偏置構(gòu)件是被構(gòu)造成對靜止構(gòu)件起反作用、從而施加所述連續(xù)壓縮力的螺栓或梁。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其中，所述包封的定子槽中的每一者內(nèi)的所述定子繞組之間的可用間隔不均勻分布，使得比起接近于所述定子的內(nèi)直徑表面定位的所述定子繞組，更多冷卻劑被引導(dǎo)到接近于所述定子的外直徑表面定位的所述定子繞組。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，其中，所述轉(zhuǎn)子軸連接到具有冷卻劑泵的機(jī)動車輛上載有的從動負(fù)載，并且所述冷卻劑經(jīng)由所述冷卻劑泵循環(huán)。

10.一種電力推進(jìn)系統(tǒng)，其包括：

高壓電池組；

直流到直流(“DC-DC”)轉(zhuǎn)換器，所述直流到直流(“DC-DC”)轉(zhuǎn)換器連接到所述高壓電池組；

牽引功率逆變器模塊(“TPIM”)，所述牽引功率逆變器模塊(“TPIM”)連接到所述高壓電池組并且被配置成輸出交流(“AC”)電壓；

多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述多相旋轉(zhuǎn)電機(jī)連接到所述TPIM并且經(jīng)由所述AC電壓充能，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)包括：

轉(zhuǎn)子組件，所述轉(zhuǎn)子組件具有連接在一起并且被構(gòu)造成圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和轉(zhuǎn)子軸；

定子，所述定子通過定子-轉(zhuǎn)子空氣間隙與所述轉(zhuǎn)子間隔開并且具有共同限定包封的定子槽的定子齒，其中，相鄰對的所述定子齒的遠(yuǎn)側(cè)端部聯(lián)接在一起或一體地形成，使得所述包封的定子槽不與所述空氣間隙相連；

定子繞組，所述定子繞組由發(fā)夾形或條形導(dǎo)體構(gòu)造而成并且在所述包封的定子槽內(nèi)軸向延伸穿過所述定子；

環(huán)狀冷卻劑歧管，所述環(huán)狀冷卻劑歧管與冷卻劑供應(yīng)部流體連通、由非磁性材料構(gòu)造而成，并且被構(gòu)造成抵靠所述定子的軸向端部表面密封，從而在其中包封所述定子繞組的一部分，其中，所述冷卻劑歧管被構(gòu)造成從所述冷卻劑供應(yīng)部接收冷卻劑、穿過所述定子的所述軸向端部表面將所接收的冷卻劑引導(dǎo)到所述包封的定子槽中，并且從而經(jīng)由強(qiáng)制對流冷卻所述定子；

額外的冷卻劑歧管，所述額外的冷卻劑歧管與所述冷卻劑供應(yīng)部流體連通、由所述非磁性材料構(gòu)造而成，并且被構(gòu)造成抵靠另一軸向端部表面密封，其中，所述額外的冷卻劑歧管被構(gòu)造成從所述包封的定子槽接收冷卻劑；以及

從動負(fù)載，所述從動負(fù)載連接到所述轉(zhuǎn)子軸并且經(jīng)由來自所述電機(jī)的轉(zhuǎn)矩供能。