[發(fā)明專利]用于電機的轉(zhuǎn)子、電機和機動車

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011307822.6
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN113346653A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: M·盧克斯;L·韋特勞;P·蘇斯;M·施羅德;V·切諾戈斯基;K·韋伯
• 申請（專利權(quán)）人: 奧迪股份公司
• 主分類號: H02K1/32
• 分類號: H02K1/32
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;牛曉玲

一種用于電機(1)的轉(zhuǎn)子，其具有轉(zhuǎn)子軸(15)、以不能相對轉(zhuǎn)動的方式與轉(zhuǎn)子軸聯(lián)接的載體(8)和至少一個布置在載體上的鼠籠繞組(9)或繞組，轉(zhuǎn)子軸包括用于引導冷卻劑流過轉(zhuǎn)子軸的空腔(10)，其徑向軸外壁(7)具有至少一個通孔(14)，冷卻流體能通過通孔從空腔中流出，通孔通入通道系統(tǒng)中，通道系統(tǒng)包括至少一個環(huán)形通道和至少一個與環(huán)形通道流動聯(lián)接的載體通道，其在載體內(nèi)部沿軸向方向延伸，相應的環(huán)形通道在載體外部環(huán)形地圍繞轉(zhuǎn)子軸延伸并由相應的在外側(cè)布置在軸外壁上的引導部件與軸外壁和/或載體共同形成，相應的引導部件具有至少一個排出開口，其徑向貫穿引導部件，冷卻劑能通過該排出開口從通道系統(tǒng)中流出到轉(zhuǎn)子的環(huán)境中。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于電機的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子具有轉(zhuǎn)子軸、與轉(zhuǎn)子軸以不能相對轉(zhuǎn)動的方式聯(lián)接的載體和至少一個布置在載體上的鼠籠繞組或布置在載體上的繞組，其中，轉(zhuǎn)子軸包括用于引導冷卻劑穿過轉(zhuǎn)子軸的空腔，其中，轉(zhuǎn)子軸的徑向的軸外壁具有至少一個通孔，冷卻流體可通過該通孔從空腔中流出。此外，本發(fā)明還涉及一種電機和一種機動車。

背景技術

旋轉(zhuǎn)式電機可以由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成，其中，轉(zhuǎn)子可以承載繞組或者——例如在異步電機中——承載鼠籠繞組。例如，轉(zhuǎn)子可以由轉(zhuǎn)子軸和載體形成，所述載體承載繞組或鼠籠繞組并且例如可以被構(gòu)造為疊片組。在電機作為電動機或發(fā)電機運行時，不僅在定子側(cè)而且在轉(zhuǎn)子側(cè)也產(chǎn)生損耗功率。由此產(chǎn)生的廢熱導致，電機的持續(xù)功率通過可導出的熱量限制，這是因為確定的最高溫度在不損壞電機的情況下不能被超過。

在最簡單的情況下，僅冷卻定子，例如通過水套冷卻。然而，為了實現(xiàn)高的持續(xù)功率有利的是，直接冷卻轉(zhuǎn)子。為此已知不同的方案。

在第一變型中，轉(zhuǎn)子的冷卻可以僅通過使冷卻劑流過轉(zhuǎn)子軸來實現(xiàn)，例如借助于管式冷卻裝置。在此不利的是，熱量必須從繞組或鼠籠繞組通過多個熱傳遞部位引導，即一方面引導到轉(zhuǎn)子疊片，并且另一方面從轉(zhuǎn)子疊片引導到軸，由此降低冷卻功率。

因此，為了改善對鼠籠繞組的冷卻，已知的是，直接用冷卻劑噴灑或噴濺鼠籠繞組的短路環(huán)。對此已知不同的方案。例如，能夠通過轉(zhuǎn)子軸來供應冷卻劑，并且由于離心力使冷卻劑通過轉(zhuǎn)子軸的開口流出，以便潤濕短路環(huán)。另選地，冷卻劑可以軸向地在短路環(huán)的靠近軸的端部的區(qū)域中通過固定的小管等進行噴濺。這些方案的缺點是，冷卻劑首先以低速或無速度沿轉(zhuǎn)子的周向方向到達短路環(huán)上，而該短路環(huán)特別是在轉(zhuǎn)速較高時以沿周向方向很大的速度運動。這導致，短路環(huán)使與其接觸的冷卻劑加速，由此必然在短路環(huán)上并且因此在轉(zhuǎn)子上施加了制動力矩。因此，以冷卻劑對短路環(huán)直接噴灑必要地導致制動力矩，由此可以產(chǎn)生附加的損耗并且可以降低電機的性能。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于，提出一種用于冷卻電機的改進的可行方案，其避免或至少減少上述問題。

該目的通過開頭所述類型的轉(zhuǎn)子實現(xiàn)，其中，通孔通入通道系統(tǒng)中，該通道系統(tǒng)包括至少一個環(huán)形通道和至少一個與環(huán)形通道流動聯(lián)接的載體通道，該載體通道在載體內(nèi)部沿軸向方向延伸，其中，相應的環(huán)形通道在載體外部環(huán)形地圍繞轉(zhuǎn)子軸延伸，所述環(huán)形通道由相應的引導部件與軸外壁和/或載體共同形成，所述引導部件在外側(cè)布置在軸外壁上，其中，相應的引導部件具有至少一個排出開口，該排出開口徑向貫穿引導部件，冷卻劑能通過該排出開口從通道系統(tǒng)中流出到轉(zhuǎn)子的環(huán)境中。

根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的設計方案一方面能夠通過引導冷卻劑穿過載體通道而直接將熱量從載體、即例如疊片組中導出，而不需要從載體到軸的附加的熱傳遞。因此，相對于開頭討論的僅通過軸引導冷卻劑，實現(xiàn)了改進的散熱。