CN105830312A - 改进的用于电机的星盘 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转子元件或者说星盘，所述转子元件或者说星盘构造成用于设置在电机的电流激励的转子上，所述转子元件或者说星盘包括基部，所述基部构造成用于在安装中设置在转子的叠片组的轴向端部与转子的至少一个绕组头之间，其特征在于至少一个翅片，所述翅片固定在基部上并且构造成用于在安装中穿过至少一个绕组头沿轴向从所述至少一个绕组头伸出。本发明还涉及一种电动机，其包括这样的转子元件。

Description

改进的用于电机的星盘
技术领域
本发明涉及一种改进的用于电流激励的电机的星盘。
背景技术
在电流激励的电机中，星盘用于在转子快速转动时机械地支撑转子的绕组头以克服高离心力。星盘可以避免由于在绕组头区域中的绕组断裂而引起的电机故障。星盘设置在转子的周向端部上。星盘的一侧处于转子的叠片组上并且能够与叠片组电绝缘。转子绕组在星盘的另一侧上延伸。现有技术的星盘在其径向端部上通常具有伸出部并且在那里承受转子中的绕组头的离心力。不言而喻，因此使得伸出部受到显著的机械负荷。
另外，在电流激励的电机中存在如下问题：在转子中产生的损耗热需要被排出。在现有技术中有些建议在转子中的冷却通道，这些冷却通道被冷却流体流过。一方面，该措施是昂贵的，另一方面该措施不能以值得期望的程度保证绕组头的冷却。
发明内容
因此，本发明的目的在于，实现一种改进的星盘，其较好地机械地支撑绕组头和/或较好地冷却绕组头。
本发明的目的通过按权利要求1的转子元件和按权利要求7的电机达到。从属权利要求保护优选的实施方式。
按本发明的转子元件构造成用于设置在电机的电流激励的转子上。转子元件包括基部，所述基部构造成用于在安装中设置在转子的叠片组的轴向端部与至少一个绕组头之间。按本发明，转子元件包括至少一个翅片，所述翅片固定在基部上并且构造成用于在安装中穿过至少一个绕组头沿轴向从至少一个绕组头伸出。
转子元件可以是所谓的星盘。因为至少一个翅片从转子元件的基部穿过绕组头，所以一方面改进转子的机械稳定性并且尤其是改进绕组的机械稳定性，因为绕组在多个点上被机械支撑。另外，翅片可以将热量从绕组头内部朝外引导，因此较好地冷却绕组头。
在转子元件的径向外部区域上可以设置端部元件，该端部元件在安装中轴向延伸，并且该端部元件构造成用于在安装中设置在绕组头的径向外部。所述端部元件机械地支撑绕组头的径向外端部。
所述至少一个翅片可以已经在绕组头内部或者在绕组头的外边缘上结束，并且因此首先满足机械支撑功能。但是优选翅片从绕组头伸出，以便也附加地满足冷却功能。在此，所述至少一个翅片从绕组头伸出的伸出量为优选绕组头的厚度的100％、更优选150％、极其优选至少200％。绕组头的热量通过翅片导出并且排出到马达内室上。翅片从转子绕组伸出得越远，则越多热量能被排出。但是通过翅片的较大长度提高沿轴向方向的空间需求。
转子元件可以在朝向绕组头的一侧上构造成凸形的。因此，绕组头被转子元件保护以免受损害。
转子元件可以在朝向叠片组的一侧上构造成电绝缘的。通过这种构造，在叠片组上电短路被防止。不言而喻，转子元件不必一定接触叠片组，并且在叠片组与转子元件之间可以设置任意元件。
转子元件可以由金属、铝和/或塑料制成。例如转子元件的翅片可以由金属制成，以便保证尽可能良好的导热。转子元件的朝向叠片组的一侧可以由塑料制成，以便保证良好的绝缘特性。
本发明的目的也通过电机达到，其具有定子和转子，所述转子设置在定子内部。定子和转子可以具有绕组，当所述绕组被电流流过时，所述绕组产生磁场。此前描述的转子元件可以设置在转子的轴向端部上，其中，转子元件不必一定接触转子，并且在转子元件与转子之间允许设置任意元件。例如转子元件可以接触转子的叠片组。转子绕组的至少一个绕组头可以设置在转子元件的基部上方。电机可以是马达和/或发电机。转子元件保护转子绕组以免受离心力引起的机械损害并且从绕组头导出损耗热。
电机可以具有定子翅片，所述定子翅片与转子元件的翅片相邻。定子翅片可以固定地相对于电机定子设置。定子翅片可以吸收从翅片发出的热辐射和/或对流热。定子翅片可以将吸收的热量例如排出到电机的端盖上。热量从那里在车辆冷却循环中排出。
定子翅片可以在转子元件的两个翅片之间和/或在转子元件的一个翅片与端部元件之间伸出。电机可以具有定子翅片布置***，该布置***包括至少两个定子翅片，其中，转子元件的一个翅片在两个定子翅片之间伸出。通过这种构造改进热量从绕组头到定子翅片的传递。
转子元件的翅片可以与旋转轴线同心地设置。翅片也可以用于转子的平衡。通过按本发明的星盘，在转子中的绕组头通过具有集成的翅片的星盘成扇状散开。因此，转子的绕组头的机械载荷在多个部位上成扇状散开。因此，由于较短的导热路径，得到绕组头的改进的冷却。在转子的端盖上可以设置定子翅片，以便改进传热。
附图说明
现在参考附图详细地解释本发明，这些附图显示本发明的非限制性的实施方式。
图1显示具有本发明的转子元件的电机的纵剖视图；和
图2显示具有本发明的转子元件的电机的横剖视图。
具体实施方式
参考图1和2，其中，图1显示电机2的纵剖视图，图2显示电机2的横剖视图。电机2可以是发电机和/或马达。下面将电机作为马达进行描述。不言而喻，这些描述同样适用于发电机。
电机包括壳体10和定子3，在定子上设置定子叠片组8，在定子叠片组上设置定子绕组6。壳体10包括端盖16，在端盖上设置轴承14。轴4被轴承14支承。
在轴4上设置转子5的叠片组22、24。在转子5的叠片组22、24之间围绕定子的叠片组8存在气隙12。
通常的电机具有至少三个定子绕组6和至少一个转子绕组20。定子绕组6通常用交流电激励，并且转子绕组20通常用直流电激励。这种控制对于技术人员是已知的并且在此不继续说明。定子绕组6和转子绕组产生磁场，所述磁场可以导致转子和定子吸引或排斥。因此引起转子的旋转。电动机的作用方式对于技术人员是已知的并且因此不需要继续解释。
在转子5的轴向端部上设置按本发明的转子元件40。转子元件40可以是星盘。转子元件40包括基部48，所述基部处于转子的轴向端部上。另外，转子元件40包括端部元件42，所述端部元件从基部沿轴向延伸并且设置在转子的绕组头20的径向外部。端部元件42支撑绕组头20以克服离心力。转子元件包括翅片44、46，它们从绕组头伸出。翅片将转子的绕组20的绕组头划分成内部部分26、中间部分28和外部部分30。内部部分26在旋转期间通过内部翅片46支撑，中间部分28通过外部翅片44支撑，并且外表部分30通过端部区段42支撑。因此，翅片44、46使得转子的绕组20的绕组头在多个部位上被支撑。因此提高电机2的寿命和可靠性。
电动机具有感应式的旋转传输器18，其将电流传输至转子5。在端盖16上设置吸热装置，该吸热装置具有多个定子翅片62、64、66。定子翅片62、64、66与转子元件40的翅片44、46相邻。优选定子翅片62、64、66可以设置在转子元件44的翅片44、46以及端部元件42的内部和/或之间。
在转子的绕组20中产生的废热被转子元件40的翅片44、46借助于红外线辐射和/或对流引导至定子翅片62、64、66，废热在那里被吸热装置60引导到端盖16中。热量从那里通过车辆冷却装置19从端盖带走。车辆冷却装置可以是基于液体的冷却装置或者基于气体的冷却装置并且也可以延伸到端盖上。
按本发明的转子元件使得电激励的电机的绕组头较可靠地并且较节约材料地被机械支撑和/或在绕组头中产生的废热较有效地被导出。因此实现一种较可靠的且较有工作能力的电机。

Claims (10)

1.转子元件(40)，所述转子元件构造成用于设置在电机(2)的电流激励的转子(5)上，所述转子元件包括基部(48)，所述基部构造成用于在安装中设置在转子的叠片组(22、24)的轴向端部与转子的至少一个绕组头(26、28、30)之间，其特征在于至少一个翅片(44、46)，所述翅片固定在基部(48)上并且构造成用于在安装中穿过至少一个绕组头(26、28、30)沿轴向从所述至少一个绕组头(26、28、30)伸出。
2.根据权利要求1所述的转子元件(40)，其特征在于，在转子元件的径向外部区域上可以设置端部元件(42)，该端部元件在安装中沿轴向延伸，并且该端部元件构造成用于在安装中设置在绕组头的径向外部。
3.根据权利要求1或2所述的转子元件(40)，其特征在于，所述翅片(44、46)从绕组头(26、28、30)伸出的伸出量为绕组头(26、28、30)的厚度的至少50％、优选至少100％、更优选至少150％、极其优选至少200％。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子元件(40)，其特征在于，所述转子元件(40)在朝向绕组头(26、28、30)的一侧上构造成凸形的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转子元件(40)，其特征在于，所述转子元件(40)在其朝向叠片组(22、24)的一侧上构造成电绝缘的。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的转子元件(40)，其特征在于，所述转子元件(40)由金属、铝和/或塑料制成。
7.电机(2)，其包括：
定子(3)；
转子(5)，所述转子设置在定子(3)内部；
至少一个根据权利要求1至6中任一项所述的转子元件(40)，所述转子元件设置在转子(5)的轴向端部上；和
转子绕组(20)，其中，转子绕组(20)的至少一个绕组头(26、28、30)设置在转子元件(40)的基部的上方。
8.根据权利要求7所述的电机(2)，其特征在于定子翅片(62、64、66)，所述定子翅片相对于定子(3)刚性地设置并且与转子元件(40)的翅片(44、46)相邻。
9.根据权利要求7所述的电机(2)，其特征在于，所述定子翅片(62、64、66)在转子元件的两个翅片(44、46)之间和/或在转子元件(40)的一个翅片(44、46)与转子元件(40)的端部元件(42)之间伸出。
10.电机(2)，其特征在于定子翅片布置***(62、64、66)，所述定子翅片布置***包括至少两个定子翅片62、64、66)，转子元件(40)的一个翅片(44、46)在两个定子翅片(62、64、66)之间伸出。
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