CN116888863A - 电机 - Google Patents
电机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116888863A CN116888863A CN202280015156.XA CN202280015156A CN116888863A CN 116888863 A CN116888863 A CN 116888863A CN 202280015156 A CN202280015156 A CN 202280015156A CN 116888863 A CN116888863 A CN 116888863A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- channel
- section
- rotor
- flow cross
- radial
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 96
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004049 embossing Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
- H02K1/2706—Inner rotors
- H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
- H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
- H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
- H02K1/276—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
- H02K1/2766—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
- H02K1/2773—Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
- H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
- H02K21/14—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating within the armatures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/003—Couplings; Details of shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2205/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to casings, enclosures, supports
- H02K2205/09—Machines characterised by drain passages or by venting, breathing or pressure compensating means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
- H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
本发明涉及一种电机(1),该电机包括定子(2)和相对于定子(2)以可旋转的方式安装的转子(3)。转子(3)包括转子轴(4)和旋转地固定至转子轴(4)的转子本体(5)。转子轴(4)具有沿轴向方向延伸、能够填充有液压流体(16)的液压通道(6),并且从该液压通道沿径向方向向外延伸有第一径向流体通道(7)。至少一个环形盘状覆盖元件(10)在转子本体(5)的轴向端面(9)上旋转地固定至转子本体(5),并且覆盖元件(10)与转子本体(5)的轴向端面(9)一起形成至少一个第一冷却通道(18),该第一冷却通道在两侧敞开并且可以液压地联接至第一径向流体通道(7),使得液压流体(16)可以以离心力支承的方式被输送出转子轴的液压通道(6)并且沿径向方向被输送通过径向流体通道(7)和第一冷却通道(18)。
Description
技术领域
本发明涉及电机,该电机包括定子和相对于定子以可旋转的方式安装的转子,其中,转子包括转子轴和以旋转固定的方式连接至转子轴的转子本体,其中,转子轴具有沿轴向方向延伸并且可以填充有液压流体的液压通道,从该液压通道沿径向方向向外延伸有第一径向流体通道,其中,至少一个环形盘状覆盖元件在转子本体的轴向端面上以旋转固定的方式连接至转子本体,并且该覆盖元件与转子本体的轴向端面一起形成在两侧敞开的至少一个第一冷却通道,第一冷却通道能够液压地联接至第一径向流体通道,使得液压流体能够以离心力支承的方式被输送出转子轴的液压通道并且沿径向方向被输送通过径向流体通道和第一冷却通道。
背景技术
电动马达越来越多地用于驱动机动车辆,以产生需要化石燃料的内燃发动机的替代方案。已经做出相当大的努力来改善电动驱动装置对日常使用的适用性,并且还能够为用户提供他们习惯的驾驶舒适性。
永久励磁同步电机在许多这样的电动汽车应用中使用。这样的永久励磁同步电机通常包括待被通电的定子以及永久励磁转子。转子通常包括轴、平衡板、叠片式转子芯部和磁体。磁体通常固定在叠片式转子芯部中。
旋转电机的性能除了取决于其他方面之外还取决于操作期间产生的热,因为机器的效率随着热的增加而降低。
还已知的是,在旋转电机中可能出现所谓的热点。热点是在电机的操作期间转子和/或定子中产生最多热的区域。
通常用于冷却电机的转子和定子的措施是:使用冷却剂利用离心力从内部径向冷却转子,其中,冷却剂沿着转子的端面流动;以及使用冷却剂从外部径向冷却定子;以及使冷却剂消散,并且还因此使被冷却剂吸收的热消散。
由于电动汽车领域中的电机速度朝向越来越高的趋势,转子堆叠件通常需要横向过盈配合,这就是为什么通常不可能向堆叠件供应冷却剂的原因。车辆领域中的现代电动驱动装置的较高速度还意味着在径向冷却剂通道上发生与离心力相关的抽吸效应,这可能导致对应电机的冷却***中的液压流体的不受控制的分布。由于这种抽吸效应,液压流体的这种不受控制且不期望的分布可能因此导致电机的热关键区域中的冷却能力不足。这又导致电机效率降低或者甚至导致电机的热损坏和故障。
因此,本发明的目的是减轻或完全消除这些缺点,并提供一种即使在较高速度下也能提供对转子的受控且可靠的冷却的电机。
发明内容
该目的通过独立权利要求中所描述的措施来实现。从属权利要求中详细描述了其他有利实施方式。
根据一个方面,电机包括定子和相对于定子以可旋转的方式安装的转子,其中,转子包括转子轴和以旋转固定的方式连接至转子轴的转子本体,其中,转子轴具有沿轴向方向延伸并且可以填充有液压流体的液压通道,从该液压通道沿径向方向向外延伸有第一径向流体通道,其中,至少一个环形盘状覆盖元件在转子本体的轴向端面上以旋转固定的方式连接至转子本体,并且覆盖元件与转子本体的轴向端面一起形成在两侧敞开的至少一个第一冷却通道,第一冷却通道可以液压地联接至第一径向流体通道,使得液压流体能够以离心力支承的方式被输送出转子轴的液压通道并且沿径向方向被输送通过径向流体通道和第一冷却通道,其中,第一径向流体通道具有第一流动横截面和在第一流动横截面上方沿径向方向形成的第二流动横截面,其中,第一流动横截面和第二流动横截面具有1:1.5至1:25之间的比率,其中,第一径向流体通道的第二流动横截面的5%至75%之间、优选地15%至25%之间在轴向方向上被转子本体部分地覆盖,并且其中,第二流动横截面通向第一储存室,该第一储存室沿径向方向布置在转子轴与第一冷却通道之间,其中,第一径向流动通道的容积与第一储存室的容积具有0.5:1至3:1之间的比率。
根据本发明的电机的转子上的液压冷却路径的这种构型能够可靠地防止在较高速度下出现抽吸效应。
第一径向流体通道的第二流动横截面在轴向方向上与转子本体的部分重叠可以改善转子本体的润湿,特别是在较高速度下。
结合本发明,术语“径向”和“轴向”始终指转子的旋转轴线。
首先,本发明的要求保护的主题的各个元件按照元件在权利要求中命名的顺序进行解释,并且下面描述了本发明的主题的特别优选的实施方式。
电机用于将电能转换为机械能以及/或者将机械能转换为电能,并且电机通常包括被称为定子或电枢的静止部分、以及被称为转子并且相对于静止部分以可移动的方式布置的部分。电机特别地旨在用于在混合动力机动车辆或全电动机动车辆的传动系内使用。特别地,电机定尺寸成使得可以实现超过50km/h、优选地超过80km/h、并且特别地超过100km/h的车辆速度。电动马达特别优选地具有超过30kW、优选地超过50kW、并且特别地超过70kW的输出。此外,优选的是,电机提供大于5000rpm、特别优选地大于10000rpm、非常特别优选地大于12500rpm的速度。
根据本发明的电机特别被配置为径向通量机器,特别地用于在机动车辆的传动系内使用。在本申请的上下文中,机动车辆的传动系被理解为意味着机动车辆中的产生用于驱动机动车辆的动力并经由车辆车轮将动力传递至道路的所有部件。
电机的定子优选地以筒形的方式构造并且优选地包括电叠片,所述电叠片彼此电绝缘并且构造成多层并被封装以形成叠片式芯部。
转子是电机的旋转(转动)部分。转子包括转子轴以及以旋转固定的方式布置在转子轴上的一个或更多个转子本体。转子轴可以是中空的,这一方面导致重量减轻,并且另一方面允许向转子本体供应润滑剂或冷却剂。
转子本体在本发明的上下文中被理解为是指不带转子轴的转子。因此,转子本体特别地由叠片式转子芯部和引入到叠片式转子芯部的凹穴中或在周向上固定至叠片式转子芯部的磁性元件以及存在用于封闭凹穴的任何轴向覆盖部件构成。
转子本体可以包括有时也被称为堆叠件的一个或更多个叠片式转子芯部。叠片式转子芯部被理解为是指多个层叠的单独叠片或转子叠片,所述叠片通常由电金属片制成并且以一个在另一个顶部上的方式进行堆叠和封装以形成堆叠件,该堆叠件被称为叠片式转子芯部。然后,各个叠片可以通过胶粘、焊接或螺纹连接在叠片式芯部中保持在一起。
电机还可以具有冷却***。冷却***用于消散由电机内的电损耗所产生的热。这种冷却***可以在转子内具有冷却通道(转子冷却通道)和/或在定子内具有冷却通道(定子冷却通道),相应的冷却介质或液压流体被引导通过所述冷却通道以用于散热的目的。为此目的,冷却***可以特别地具有一个或更多个泵,所述一个或更多个泵使冷却介质移动通过冷却***,优选地在闭合回路中移动。
在电机中,液压流体具有尽可能有效地从电机的正在加热的区域消散热并且避免这些区域不期望的过热的功能。除了这个主要目的外,液压流体还可以为电机的冷却***的移动部件和金属表面提供润滑和腐蚀保护。此外,液压流体特别地还可以消除杂质(例如由于磨损造成的杂质)、水和空气。
液压流体优选地为液体。液压流体可以特别地为油。然而,原则上也可以设想使用含水液压流体、例如也可以是乳化液。
此外,电机可以优选地设置成在用于机动车辆的混合动力模块内使用。在混合动力模块中,混合动力传动系的结构元件和功能元件可以在空间上和/或结构上组合和预构造成使得混合动力模块可以以特别简单的方式集成到机动车辆的传动系中。特别地,在混合动力模块中可以存在电机和离合器***、特别是具有用于将电机接合到传动系中和/或将电机与传动系断开接合的分离式离合器的离合器***。
特别地,电机还可以优选地设置成在机动车辆的传动系内的电动轴传动系中使用。机动车辆的电动轴传动系包括电机和传动装置,其中,电机和传动装置形成结构单元。该结构单元有时也被称为电动轴。
根据本发明的有利实施方式,可以设置的是,转子轴具有沿轴向方向延伸并且可以填充有液压流体的液压通道,第一径向流体通道和轴向间隔开的第二径向流体通道从该液压通道沿径向方向向外延伸,其中,在转子本体的轴向端面上,至少一个环形盘状覆盖元件以旋转固定的方式连接至转子本体,并且覆盖元件与转子本体的轴向端面中的一个轴向端面一起形成在两侧敞开的至少一个冷却通道,冷却通道可以液压地联接至径向流体通道中的一个径向流体通道,使得转子具有至少一个对应的第一冷却通道和至少一个第二冷却通道,使得液压流体可以通过离心力从转子轴的液压通道输送并且沿径向方向输送通过径向流体通道和冷却通道,其中,第二径向流体通道具有第三流动横截面和在第三流动截面上方沿径向方向形成的第四流动横截面,其中,第三流动横截面和第四流动横截面具有1:1.5至1:25之间的比率,并且其中,第二径向流体通道的第四流动横截面的5%至75%之间、优选地15%至25%之间在轴向方向上被转子本体部分地覆盖,并且第四流动横截面通向第二储存室,该第二储存室沿径向方向布置在转子轴与第二冷却通道之间,其中,第一径向流动通道的容积与第一储存室的容积具有0.5:1至3:1之间的比率。
这种构型的优点是液压流体可以均匀地分布在两个液压路径之间以用于冷却转子本体,因为通过液压***的构型可以可靠地防止抽吸效应。
覆盖元件与转子本体之间的冷却通道的数目特别优选地对应于极对的数目、非常特别优选地是极对的数目的两倍,以在定子本体的圆周上实现尽可能对称的冷却能力。冷却通道优选地具有相同的设计并且沿着径向直线延伸。此外,冷却通道优选地布置成在转子本体的圆周上等距。
覆盖元件优选地由高强度铝制成,以能够提供足够的强度。
根据本发明的另一优选改进方案,还可以设置的是,第一冷却通道具有对应于第一径向流体通道的第一流动横截面的0.5至1.5之间的流动横截面。此外,根据本发明的同样有利的实施方式,可以设置的是,第二冷却通道具有对应于第二径向流体通道的第三流动横截面的0.5至1.5之间的流动横截面。这些措施还支持抑制不期望发生的抽吸效应。
在环形盘状覆盖元件的面向转子本体的端面上可以特别地形成一个或更多个冷却通道,所述一个或更多个冷却通道特别优选地通过压印工艺引入到覆盖元件中。环形盘状覆盖元件的背离转子本体的端面可以特别地采用平面设计,因此,例如可以进行传感器功能的开发,针对传感器功能需要平面传感器目标设计。例如,覆盖元件可以由铝制成,该覆盖元件具有沿周向方向等距布置的凹穴状凹部,所述凹穴状凹部在转子旋转时由增量传感器进行检测并且被处理为转子位置信号。
根据本发明的另一特别优选的实施方式,可以设置的是,覆盖元件中的至少一个覆盖元件具有沿轴向方向延伸的出口通道。以这种方式,特别地,可以实现这样的效果:轴向排出的液压流体可以被导引至定子的绕组悬伸部,所述绕组悬伸部布置成在径向上位于出口通道上方并且通常可以经受较高的热载荷,使得可以改善电机的整体冷却。
出口通道特别优选地基本上定位在存在于转子本体中的磁性凹穴的中间。
此外,本发明还可以进一步改进成使得出口通道具有对应于第一径向流体通道或第二径向流体通道的第一流动横截面的50%至300%之间的流动横截面,由此可以进一步抑制不期望的抽吸效应。
在本发明的同样优选的实施方式变型中,还可以设置的是,覆盖元件中的至少一个覆盖元件在其径向内侧向表面上具有倒角,使得在冷却通道中的一个冷却通道与对应的储存室之间存在漏斗状过渡部。这还可以支持向转子的液压冷却路径均匀供应液压流体,因为已经表明的是,可以通过漏斗状过渡部进一步减少不期望的抽吸效应。倒角还将液压流体沿转子本体的方向导引,这对冷却具有有利效果。在本发明的一个可能实施方式中,倒角可以在径向方向上完全延伸穿过储存室并且因此形成环状的储存室壁。
将本发明进一步改进成使得转子以高达12000rpm至18000rpm的速度操作也可以是有利的,其中,液压***在这些速度范围内特别有效且安全地工作以减少或避免不期望的抽吸效应。
根据本发明的主题的另一优选实施方式,可以设置的是,转子轴的液压通道具有第三径向流体通道,该第三径向流体通道沿径向方向向外延伸并且沿转子本体的外侧的轴向方向布置在转子轴中,这特别地使得能够在电机内对转子本体外侧的其他部件进行冷却。
最后,本发明还可以有利地实现成使得储存室中的至少一个储存室具有在横截面上凸出且径向向外弯曲的外部径向轮廓,这也已经被证明是用于减少或避免不期望的抽吸效应的有效措施。
附图说明
下面将在不限制本发明的总体构思的情况下参照附图更详细地解释本发明。
在附图中:
图1以轴向截面图示出了电机,
图2以轴向截面图示出了电机的转子,
图3以轴向截面图示出了转子的储存室周围的区域的详细视图,图4示出了转子的横截面图,以及
图5以示意性框图示出了具有混合动力传动系和全电动传动系的机动车辆。
具体实施方式
图1示出了电机1,该电机包括定子2和相对于定子2以可旋转的方式安装的转子3。转子3具有转子轴4和以旋转固定的方式连接至转子轴4的转子本体5。
如从图2可以清楚地看出,转子轴4具有沿轴向方向延伸并且能够填充有液压流体16的液压通道6,从该液压通道沿径向方向向外延伸有第一径向流体通道7。在转子本体5的两个轴向端面9上,环形盘状覆盖元件10以旋转固定的方式连接至转子本体5。液压流体16可以借助于未示出的液压泵被输送通过下面描述的液压***。
覆盖元件10与转子本体5的轴向端面9一起形成至少一个第一冷却通道18,该第一冷却通道在两侧敞开并且可以液压地联接至第一径向流体通道7,使得液压流体16可以以离心力支承的方式被输送出转子轴的液压通道6并沿径向方向被输送通过径向流体通道7和第一冷却通道18。
如图3的详细视图所示出的,第一径向流体通道7具有第一流动横截面12和在第一流动截面12上方沿径向方向形成的第二流动横截面13。第一流动横截面12和第二流动横截面13具有1:1.5至1:25之间的比率,其中,第一径向流体通道7的第二流动横截面13的15%至25%之间在轴向方向上被转子本体5部分地覆盖。第二流动横截面13通向第一储存室17,该第一储存室在径向方向上布置在转子轴4与第一冷却通道18之间,其中,第一径向流动通道7的容积与第一储存室17的容积具有0.5:1至3:1之间的比率。
从图2还可以看出,从液压通道6开始,第一径向流体通道7和与第一径向流体通道轴向间隔开的第二径向流体通道8沿径向方向向外延伸。此处,覆盖元件10也与转子本体5的对应轴向端面9一起形成至少一个冷却通道,该冷却通道在两侧敞开并且可以液压地联接至径向流体通道8,使得转子3具有至少一个对应的第一冷却通道18和至少一个第二冷却通道19。
液压流体16因此可以通过离心力被输送出转子轴4的液压通道6并且沿径向方向被输送通过径向流体通道7、8和冷却通道18、19。与第一径向流体通道类似,第二径向流体通道8也具有第三流动横截面14和在第三流动截面14上方沿径向方向形成的第四流动横截面15,其中,第三流动横截面14与第四流动横截面15具有1:1.5至1:25之间的比率,并且其中,第二径向流体通道8的第四流动横截面15的15%至25%之间在轴向方向上被转子本体5部分地覆盖。第四流动横截面12通向第二储存室24,第二储存室在径向方向上布置在转子轴4与第二冷却通道19之间,其中,第二径向流动通道8的容积与第二储存室24的容积具有0.5:1至3:1之间的比率。
覆盖元件10各自具有沿轴向方向延伸的出口通道20,该出口通道具有对应于第一径向流体通道7或第二径向流体通道8的第一流动横截面12、14的50%至300%之间的流动横截面21。这使得液压流体16能够从转子2被抛射出到定子2的端部绕组上,使得定子的端部绕组能够相应地被冷却,这可以从图1中清楚地理解。冷却通道18、19可以特别地压印在覆盖元件10中,使得可以省去机械加工。
从图2可以清楚地看出,从第一流动截面12和第三流动截面14开始到相应的出口通道20的两个液压路径具有基本相同的设计。
从图3还容易地看出,第一冷却通道18具有在第一径向流体通道7的第一流动横截面12的0.5至1.5之间的流动横截面并且第二冷却通道19具有对应于第二径向流体通道8的第三流动横截面14的0.5至1.5之间的流动横截面。
覆盖元件10各自在其径向内侧向表面22上具有倒角23,使得在冷却通道18、19中的一者与对应的储存室17、24之间存在漏斗状过渡部。
转子轴4的液压通道6还具有第三径向流体通道25,该第三径向流体通道沿径向方向向外延伸并且沿转子本体5的外侧的轴向方向布置在转子轴4中。第三径向流体通道25特别地设置成冷却电机1的其他部件。
图4示出了从图2已知的转子3的横截面图。人们可以看到在周向方向上彼此偏移90°并且从转子轴4径向向外延伸的四个冷却通道18、19,这四个冷却通道中的每个冷却通道通向出口通道20。该横截面图清楚地示出了储存室17、24各自具有在横截面中凸出且径向向外弯曲的外部径向轮廓26。
电机1旨在特别地用于在机动车辆27的混合动力传动系或全电动传动系28中使用,如作为图5中的示例所示出的。在图5的上部图示中,具有电机1的混合动力模块30被集成到传动系28中,而在下部图示中,具有电机1的电动轴传动系29被集成到对应的机动车辆27的传动系28中。
本发明不限于附图中所示出的实施方式。因此,以上描述不应被视为是限制性的,而应被视为是说明性的。所附权利要求应当理解为是指在本发明的至少一个实施方式中存在指定的特征。这不排除其他特征的存在。如果专利权利要求和以上描述限定了“第一”特征和“第二”特征,则这种命名用于区分相同类型的两个特征,而不限定优先顺序。
附图标记列表
1 电机
2 定子
3 转子
4 转子轴
5 转子本体
6 液压通道
7 第一径向流体通道
8 第二径向流体通道
9 端面
10 覆盖元件
12 第一流动横截面
13 第二流动横截面
14 第三流动横截面
15 第四流动横截面
16 液压流体
17 第一储存室
18 第一冷却通道
19 第二冷却通道
20 出口通道
21 流动横截面
22 侧向表面
23 倒角
24 第二储存室
25 第三径向流体通道
26 径向轮廓
27 机动车辆
28 传动系
29 电动轴传动系
30 混合动力模块。
Claims (10)
1.一种电机(1),包括定子(2)和相对于所述定子(2)以可旋转的方式安装的转子(3),所述转子(3)包括转子轴(4)和以旋转固定的方式连接至所述转子轴(4)的转子本体(5),其中,所述转子轴(4)具有沿轴向方向延伸并且能够填充有液压流体(16)的液压通道(6),从所述液压通道沿径向方向向外延伸有第一径向流体通道(7),其中,至少一个环形盘状覆盖元件(10)在所述转子本体(5)的轴向端面(9)上以旋转固定的方式连接至所述转子本体(5),并且所述覆盖元件(10)与所述转子本体(5)的所述轴向端面(9)一起形成在两侧敞开的至少一个第一冷却通道(18),所述第一冷却通道能够液压地联接至所述第一径向流体通道(7),使得液压流体(16)能够以离心力支承的方式被输送出所述转子轴的所述液压通道(6)并且沿所述径向方向被输送通过所述径向流体通道(7)和所述第一冷却通道(18),
其特征在于,
所述第一径向流体通道(7)具有第一流动横截面(12)和在所述第一流动截面(12)上方沿所述径向方向形成的第二流动横截面(13),其中,所述第一流动横截面(12)和所述第二流动横截面(13)具有1:1.5至1:25之间的比率,其中,所述第一径向流体通道(7)的所述第二流动横截面(13)的5%至75%之间、优选地15%至25%之间在所述轴向方向上被所述转子本体(5)部分地覆盖,并且其中,所述第二流动横截面(13)通向第一储存室(17),所述第一储存室沿所述径向方向布置在所述转子轴(4)与所述第一冷却通道(18)之间,其中,所述第一径向流动通道7的容积与所述第一储存室17的容积具有0.5:1至3:1之间的比率。
2.根据权利要求1所述的电机(1),
其特征在于,
所述转子轴(4)具有沿所述轴向方向延伸并且能够填充有液压流体(16)的液压通道(6),所述第一径向流体通道(7)和与所述第一径向流体通道轴向间隔开的第二径向流体通道(8)从所述液压通道沿所述径向方向向外延伸,其中,至少一个环形盘状覆盖元件(10)在所述转子本体(5)的所述轴向端面(9)上以旋转固定的方式连接至所述转子本体(5),并且所述覆盖元件(10)连接至所述转子本体(5)的所述轴向端面(9)中的一个轴向端面以形成在两侧敞开的至少一个冷却通道(19),所述冷却通道能够液压地联接至所述径向流体通道(7、8)中的一者,使得所述转子(3)具有至少一个对应的第一冷却通道(18)和至少一个第二冷却通道(19),使得液压流体(16)能够通过离心力被输送出所述转子轴的所述液压通道(6)并且沿所述径向方向被输送通过所述径向流体通道(7、8)和所述冷却通道(18、19),其中,所述第二径向流体通道(8)具有第三流动横截面(14)和在所述第三流动截面(14)上方沿所述径向方向形成的第四流动横截面(15),其中,所述第三流动横截面(14)和所述第四流动横截面(15)具有1:1.5至1:25之间的比率,并且其中,所述第二径向流体通道(8)的所述第四流动横截面(15)的5%至75%之间、优选地15%至25%之间在所述轴向方向上被所述转子本体(5)部分地覆盖,并且所述第四流动横截面(12)通向第二储存室(24),所述第二储存室沿所述径向方向布置在所述转子轴(4)与所述第二冷却通道(19)之间,其中,所述第二径向流动通道8的容积与所述第二储存室24的容积具有0.5:1至3:1之间的比率。
3.根据权利要求2所述的电机(1),
其特征在于,
所述第二冷却通道(19)具有对应于所述第二径向流体通道(8)的所述第三流动横截面(14)的0.5至1.5之间的流动横截面。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述第一冷却通道(18)具有对应于所述第一径向流体通道(7)的所述第一流动横截面(12)的0.5至1.5之间的流动横截面。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述覆盖元件(10)中的至少一个覆盖元件具有沿所述轴向方向延伸的出口通道(20)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述出口通道(20)具有对应于所述第一径向流体通道(7)或所述第二径向流体通道(8)的所述第一流动横截面(12、14)的50%至300%之间的流动横截面(21)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述覆盖元件(10)中的至少一个覆盖元件在所述至少一个覆盖元件的径向内侧向表面(22)上具有倒角(23),使得在所述冷却通道(18、19)中的一者与对应的所述储存室(17、24)之间存在漏斗状过渡部。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述转子(3)以高达12000rpm至18000rpm的速度操作。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述转子轴(4)的所述液压通道(6)具有第三径向流体通道(25),所述第三径向流体通道沿所述径向方向向外延伸并沿所述转子本体(5)的外侧的轴向方向布置在所述转子轴(4)中。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的电机(1),
其特征在于,
所述储存室(17、24)中的至少一者具有外部径向轮廓(26),所述外部径向轮廓在横截面中凸出且径向向外弯曲。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021105338.2 | 2021-03-05 | ||
DE102021105338.2A DE102021105338A1 (de) | 2021-03-05 | 2021-03-05 | Elektrische Maschine |
PCT/DE2022/100168 WO2022184211A1 (de) | 2021-03-05 | 2022-03-01 | Elektrische maschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116888863A true CN116888863A (zh) | 2023-10-13 |
Family
ID=80682788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280015156.XA Pending CN116888863A (zh) | 2021-03-05 | 2022-03-01 | 电机 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240146133A1 (zh) |
EP (1) | EP4302385A1 (zh) |
JP (1) | JP2024509116A (zh) |
KR (1) | KR20230135673A (zh) |
CN (1) | CN116888863A (zh) |
DE (1) | DE102021105338A1 (zh) |
WO (1) | WO2022184211A1 (zh) |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4363479B2 (ja) | 2007-11-09 | 2009-11-11 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機および駆動装置 |
JP5565642B2 (ja) | 2010-03-24 | 2014-08-06 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機用ロータ |
JP2011254571A (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-15 | Aisin Seiki Co Ltd | 回転電機の冷却構造 |
JP2014093816A (ja) * | 2012-11-01 | 2014-05-19 | Toyota Motor Corp | 回転電機のロータ |
JP6367875B2 (ja) * | 2016-08-25 | 2018-08-01 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ構造 |
FR3064839A1 (fr) | 2017-03-28 | 2018-10-05 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Machine electrique tournante a refroidissement optimise |
JP6655598B2 (ja) * | 2017-12-28 | 2020-02-26 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機のロータ |
JP2020014355A (ja) * | 2018-07-20 | 2020-01-23 | 現代自動車株式会社Hyundai Motor Company | モータ |
JP7016784B2 (ja) * | 2018-10-19 | 2022-02-07 | 本田技研工業株式会社 | 回転電機 |
CN111384795A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-07 | 广州汽车集团股份有限公司 | 电机 |
JP2020120425A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 本田技研工業株式会社 | ロータ |
CN110380545B (zh) * | 2019-06-27 | 2021-01-29 | 华为技术有限公司 | 一种转子、一种电机及一种电动车 |
CN111769674B (zh) * | 2020-05-18 | 2023-06-02 | 华为数字能源技术有限公司 | 一种转子、电机、动力总成及车辆 |
-
2021
- 2021-03-05 DE DE102021105338.2A patent/DE102021105338A1/de active Pending
-
2022
- 2022-03-01 JP JP2023552082A patent/JP2024509116A/ja active Pending
- 2022-03-01 US US18/279,900 patent/US20240146133A1/en active Pending
- 2022-03-01 WO PCT/DE2022/100168 patent/WO2022184211A1/de active Application Filing
- 2022-03-01 EP EP22708303.7A patent/EP4302385A1/de active Pending
- 2022-03-01 CN CN202280015156.XA patent/CN116888863A/zh active Pending
- 2022-03-01 KR KR1020237029478A patent/KR20230135673A/ko unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4302385A1 (de) | 2024-01-10 |
WO2022184211A1 (de) | 2022-09-09 |
KR20230135673A (ko) | 2023-09-25 |
US20240146133A1 (en) | 2024-05-02 |
DE102021105338A1 (de) | 2022-09-08 |
JP2024509116A (ja) | 2024-02-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109952693B (zh) | 用于电机的转子 | |
US20170012500A1 (en) | Electric machine having rotor and stator cooling assembly | |
CN108352751B (zh) | 电机 | |
CN107431411B (zh) | 电机、用于冷却电机的方法及垂直碾磨机 | |
JP5392101B2 (ja) | 電動機の冷却構造 | |
WO2012176052A2 (en) | Cooling structure of rotary electric machine | |
JP4867598B2 (ja) | ロータの製造方法 | |
JP2013162674A (ja) | 回転電機 | |
US20190181736A1 (en) | Squirrel-Cage Rotor for an Asynchronous Machine | |
CN105720712A (zh) | 一种定子液冷且转子磁钢内置式的盘式轮毂电动机 | |
US20230155452A1 (en) | Methods and systems for oil cooled rotor laminations | |
WO2019138965A1 (ja) | 車輪用軸受装置およびこの車輪用軸受装置を備えた車両 | |
JP2012161134A (ja) | 回転電機 | |
US11881743B2 (en) | Rotor arrangement, electric propulsion motor arrangement, vehicle, set of rotors for electric motors | |
CN115224879A (zh) | 用于永久磁体马达内部的转子冷却组件和方法 | |
JP5304617B2 (ja) | 電動機の冷却構造 | |
CN116888863A (zh) | 电机 | |
CN105896766A (zh) | 一种内置式盘式电机的定子液冷结构 | |
JP2013051805A (ja) | 回転電機の冷却構造 | |
US20230137765A1 (en) | Rotor of an electric rotating machine, and electric rotating machine | |
JP2011142787A (ja) | 電動機の冷却構造 | |
EP2918003B1 (en) | Method and device for liquid cooling of an electric motor | |
JP6962772B2 (ja) | ステータコアの冷却構造および回転電機 | |
CN115224837A (zh) | 转子组件以及用于马达端部绕组冷却和轴承润滑的方法 | |
CN116508238A (zh) | 电机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |