CN117203880A - 具有优化空气冷却的用于自推进式移动设备的牵引***的电机 - Google Patents

Abstract

本发明的一个方面涉及一种牵引***(S)，其包括用于自推进式移动设备的电机(1)。电机(1)包括：转子(11)；包括环(132)的定子(13)，该环包括外表面(1321)和围绕叠片堆(131)的外表面安装的圆柱形内表面(1320)；以及支撑该定子(13)和该转子(11)的第一和第二轴承(10、12)，第二轴承包括连接至空气供应回路(21)的空气供应导管(210)的配件(122)，该空气供应回路供应该电机的冷却剂回路(F)，该冷却剂回路至少包括轴向穿过转子(11)并在任一侧上轴向开口的转子冷却导管(F110)以及在内表面(1320)和外表面(1321)之间穿过该环(132)的定子冷却导管(F132)。

Description

具有优化空气冷却的用于自推进式移动设备的牵引***的 电机

技术领域

本发明的技术领域是用于自推进式移动设备的电机的冷却的技术领域。

在下文中，自推进式移动设备被理解为意指用于运输货物或人员的交通工具，其包括用于移动的其牵引***，例如汽车、卡车、自行车的内燃机或电动机，或者通过其牵引***移动的物体，例如无人驾驶飞机。这种自推进式移动设备还可以包括自动驾驶。

本发明涉及一种用于自推进式移动设备的旋转电机，例如交流发电机或起动机-交流发电机或可逆电机或电动机。

本发明更具体地涉及一种电机的转子和定子的空气冷却，以及潜在地其电子器件的空气冷却。此外，本发明涉及一种牵引***，其包括用于将冷却空气送入电机中的空气调节装置。

背景技术

旋转电机包括定子和转子，它们在运行中产生大量的热量。

定子包括设有槽的叠片堆，槽配备有槽绝缘体，用于安装定子的绕组。绕组包括被***叠片堆的槽中的多个相绕组，并且与所有相绕组一起在叠片堆的任一侧上形成前端绕组和后端绕组。例如，绕组由覆盖有瓷釉的连续导线或由棒形式的导电元件获得，导电元件例如为U形或I形的销，其端部例如通过焊接彼此连接。这些相绕组例如是星形连接或三角形连接的三相绕组，其输出连接至至少一个电力电子***，该电力电子***包括整流器元件，例如MOSFET类型的晶体管。

每个绕组都具有电阻，该电阻通常在两相输出之间测得。当电流在绕组中流通时，会因绕组中每个线圈的电阻而产生热量，这称为焦耳效应或焦耳损耗。一般来说，电机的(电或机械)功率越大，由绕组产生的热量就越多。

由于这种热量，绕组被加热，其电阻增加，从而降低了电机的性能，并导致甚至更多的热量。

此外，当线圈温度上升到预定值以上时，定子线圈绝缘体变得不如期望的绝缘。因此，定子绕组的使用寿命可能会缩短。

转子可以包括磁体，转子被定子包围，每个磁体在定子温度升高的作用下被加热。热量也会影响磁体的性能。具体而言，磁体越热，磁畴的失配越严重，导致磁性降低，从而降低电机的性能和效率。

为了避免定子线圈和转子磁体过热，已知的是在转子上使用风扇，以便从电机的环境空气中吸入冷却空气，从而冷却电机的内部部件(绕组、绝缘体、磁体和任何其他机械部件，例如需要冷却的轴承)。

然而，环境空气的温度越高，吸入的空气对部件的冷却越少。此外，一些电机的功率高到使得所吸收的环境空气不足以进行冷却。因此，也存在由液体冷却的电机，液体例如为油或乙二醇水，其具有更好的热传递，围绕定子流动以冷却定子。然而，这些电机需要复杂且昂贵的液压回路，特别是由于与这些电机中的膨胀和振动相关的密封问题，而且还由于外部管道的联轴水平，此外还由于与关于泵的成本和可靠性以及用于确保适当冷却的流速和温度的测量相关的问题。

因此，需要一种具有用于冷却定子和磁体的优化的、高效且低成本的冷却功能的电机。

发明内容

本发明提供了上述问题的解决方案，从而允许通过具有小压降的空气流通进行优化的冷却。

本发明的一个方面涉及一种用于自推进式移动设备的牵引***的电机，该电机包括：

转子，包括旋转轴线、转子体、容纳在转子体中的永磁体、用于驱动驱动构件的第一轴向端和与第一端轴向相对的第二端，

定子，包括：

叠片堆，设有槽和外表面，

绕组，包括槽中的部分，和

箍带(band)，包括外表面和围绕叠片堆的外表面安装的圆柱形内表面，

第一轴承，通过转子的第一端支撑定子和转子，

第二轴承，通过第二端支撑定子和转子，包括至少一个联轴器(coupling)，该联轴器用于允许安装空气供应回路的空气供应导管(duct)，以及

冷却回路，在第一和第二轴承之间轴向延伸，该冷却回路包括：

至少一个转子冷却导管，轴向穿过该转子的转子体，在该转子体的任一侧上轴向开口，

定子冷却导管，在该内表面和该外表面之间穿过该箍带，该定子冷却导管围绕该叠片堆分布，并且每个定子冷却导管包括第二轴承侧上的轴向入口，和

至少一个空气输送导管，轴向穿过该第二轴承，用于允许来自连接至联轴器的空气供应导管的空气被输送到转子及定子冷却导管。

借助于本发明，电机包括优化的、高效且低成本的空气冷却。具体而言，一方面，电机的联轴器被设计成连接至用于接收空气的导管，而另一方面，空气输送导管将该空气流通过第二轴承轴向地输送到转子及定子冷却导管中，从而降低压降。因为由空气供应导管接收的空气流继续在冷却回路的导管中轴向流通，所以实际上几乎没有压降。值得注意的是，相对于空气的径向供应和/或空气通过定子的径向输送或者空气在叠片堆和第二轴承之间的径向输送，轴向穿过第二轴承的供应空气也允许空气在空气间隙中更有效地流通，由此也形成冷却回路的导管，从而当转子不动时允许定子和转子的更有效的冷却。尽管存在与转子旋转相关的空气流通扰动，但当转子旋转时，情况可能也是如此。最后，这种布置使得空气流可以根据电机的冷却要求、相对于一个或多个转子冷却导管、以预定的方式容易地分布在定子冷却导管中，这与通过定子的径向空气供应相反。具体地说，这很容易实现，因为轴向穿过第二轴承的供应空气与不同导管的入口具有相同的方向，这与通过定子的径向空气供应相反，在通过定子的径向空气供应中，很难或者实际上不可能根据电机的类型以预定的方式来分配空气的流通。

此外，通过在内表面和外表面之间穿过箍带来制造定子冷却导管，可使该箍带易于安装在叠片堆上。具体地，箍带的内表面和叠片堆的外表面是圆柱形的，从而允许简单的安装操作，这与在叠片堆中或者在箍带和叠片堆之间制造通道相反。因此，这种安装操作还可以降低叠片变形的风险，并因此降低例如空气间隙中磁场发生变化的风险，以及降低绕组或槽中绝缘体劣化的风险。此外，这种安装操作降低了叠片堆的内径变形的风险，这种变形会导致磁噪声。

最后，与通过液体进行冷却相比，通过供应空气进行冷却降低了与泄漏相关的成本和损坏，特别是在管道(pipe)联轴器处的泄露。

除了在前面段落中刚刚提到的特征之外，根据本发明一个方面的电机可以具有在下面段落中提到的特征中的一个或多个附加特征，所述特征被单独考虑或以任何技术上可行的组合考虑：

根据一个实施例，转子包括旋转轴，该旋转轴包括转子的第一端和第二端，该旋转轴被转子体围绕并紧固至转子体。因此，驱动构件安装在旋转轴上。根据一个示例，旋转轴包括在安装于第一轴承的滚动轴承中的第一端和安装于第二轴承的滚动轴承的第二端之间的部分。

根据一个实施例，联轴器为轴向联轴器，用于轴向安装空气供应导管。这使得可以降低压降，因为空气沿相同的方向流通，至少直到定子和转子冷却导管的出口处。具体而言，空气通过轴向穿过第二轴承而从空气供应导管轴向流通至这些定子和转子冷却导管。

根据一个实施例，第二轴承包括：

单件式支撑部件，包括联轴器，和

滚动轴承，安装在单件式支撑部件中，并且

转子的第二端安装在该滚动轴承中。该单件式部件例如是模制部件。

根据一个示例，单件式支撑部件包括支撑壁，并且联轴器从定子的支撑壁轴向延伸。

根据另一实施例，联轴器安装在第二轴承的一部分上。

根据另一实施例，单件式支撑部件包括支撑壁，并且联轴器为轴承的支撑壁中的螺纹。

根据另一实施例，单件式支撑部件包括支撑壁，并且联轴器为从轴承的支撑壁延伸的弯管，使得可径向连接该空气供应导管。

根据一个实施例，定子冷却通道在径向平面中具有半圆形的横截面。这允许通过箍带更好地冷却该叠片堆。

根据一个实施例，联轴器围绕旋转轴线，用于轴向供应空气。这使得可在电机中进行规律地成角度分布的空气供应。

根据一个实施例，电机被布置成使得所有定子冷却通道中的空气流通是来自空气输送导管的空气供应的至少50％。这使得至少50％的空气供应集中在产生电机热量的定子上。

例如，70％到95％的空气供应穿过所有的定子冷却通道和空气间隙，以便冷却定子。因此，在该示例中，5％至30％的空气供应穿过转子冷却通道。

根据一个实施例，电机包括单个联轴器和单个空气输送导管。

根据一个实施例，绕组包括穿过联轴器的相输出(phase output)。这使得能够在电子装置(包括电机的逆变器或/和控制单元、计算器等)和电机外部的相输出之间产生连接，并且同时冷却相输出，以减少经由电子器件和绕组之间的相输出的热交换。

根据该实施例的一个示例，电机还包括安装在第二轴承上的电力互连器，以便电连接至电力电子装置。

根据该实施例的一个示例，电力互连器安装在联轴器中，以便电连接至电力电子装置，该电力电子装置安装在例如形成空气供应导管的管道中。

根据一个实施例，电机还包括电子装置，该电子装置包括用于向绕组供电并控制绕组的电子器件，该电子装置安装在第二轴承上，以便在冷却回路的转子及定子冷却导管的上游接收来自空气供应导管的空气流。这使得可以安装电子器件并且在定子和转子之前冷却电子器件，因为所述电子器件对高温更敏感。

根据一个示例，电子装置包括布置在轴向空气输送导管中的散热器。

根据一个示例，电子装置安装在联轴器中。

根据一个示例，电子装置安装在空气供应导管内部的联轴器处。根据一个示例，电子装置可以包括联轴器内部的散热器以及包括该电子器件的壳体，该壳体紧固至散热器并且包括形成联轴器一部分的外表面。

根据一个实施例，联轴器包括连接至相输出的互连器和待连接至电力电子装置的连接处。这允许用于空气供应导管的该联轴器被用作互连器，以便减少部件的数量。

根据一个实施例，第二轴承包括：

定子的支撑壁，

中心体，其支撑转子，

臂，其在定子的支撑壁和该中心体之间延伸，

每个臂之间的开口，其形成空气输送导管的通道。

根据一个示例，各臂之间的每个通道的最大直径大于转子的外径。这改善了空气从空气供应导管到箍带的通道的输送。

根据一个实施例，空气输送导管包括由联轴器形成的圆柱形部分，该圆柱形部分的最大直径大于转子的外径。这改善了空气从空气供应导管到定子冷却通道的输送。

根据一个实施例，电机包括第二空气输送导管，该第一空气输送导管允许穿过轴承的空气被输送到转子冷却导管，该第二空气输送导管允许穿过轴承的空气被输送到定子冷却导管。这使得冷却导管上游的空气可以分离，以便更好地控制冷却导管中的空气流速，从而更好地冷却定子/转子。

根据一个示例，第一空气输送导管还使得可以供应该空气间隙。

根据另一示例，第二空气输送导管还使得可以供应该空气间隙。

根据一个示例，电机包括用于将第二空气供应导管连接至第二空气输送导管的第二联轴器，并且第一联轴器旨在被连接至第一空气供应导管，以便将空气输送到第一空气输送导管。这使得能够控制电机外部的转子及定子冷却导管中的空气流速。

根据该实施例的一个示例，第二轴承包括用于将空气从空气输送导管引导至定子冷却导管的引导斜面。该斜面例如是锥形的，从第二轴承的两个径向臂之间的开口向外张开，用于使空气通向定子冷却导管。

根据一个实施例，第二轴承包括支撑滚动轴承的中心体、紧固至箍带的支撑壁和从中心体径向延伸至箍带的一部分的支撑臂，该部分在每对臂之间形成输送导管的轴向通道。

根据该实施例的一个实例，第二轴承的中心体包括形成输送导管的轴向通道的轴向开口，该轴向开口包括面向至少一个转子冷却导管的至少一个部分。

根据一个实施例，电机包括用于将箍带紧固至第二轴承的装置，例如螺钉。

根据一个实施例，箍带包括用于紧固至第一轴承的装置以及各紧固装置之间的径向开口，该径向开口用于从冷却回路排出空气。

根据一个实施例，箍带包括齿和齿之间的槽，并且至少一个定子冷却导管通向槽。根据一个示例，第一轴承抵靠齿而定位，与槽一起形成径向出口。根据一个示例，第一轴承包括面向槽的轴向开口，形成冷却回路的轴向出口。

根据一个实施例，第一轴承包括面向定子冷却导管的出口的轴向开口。

根据一个实施例，箍带被夹紧安装在叠片堆上。

根据一个实施例，箍带是单件式部件。

根据另一实施例，箍带包括两个加强件，这两个加强件彼此安装成径向围绕叠片堆。

根据另一实施例，箍带包括两个加强件，这两个加强件彼此安装成轴向围绕叠片堆。

根据一个实施例，箍带围绕叠片堆安装，并且通过第一和第二轴承紧固和对中(center)，以便相对于转子对中该叠片堆。

根据一个实施例，转子包括：

多个磁体，

转子体，包括：

容纳该多个磁体的壳体，

在第一和第二轴承之间轴向延伸的多个通道，每个通道形成转子冷却导管。

根据该实施例的一个示例，每个转子冷却导管径向位于磁体壳体和旋转轴线之间。

根据该实施例的一个示例，转子包括：

每一端处的两个封闭垫圈，包括：

轴向开口，围绕轴且面向穿过转子体的每个冷却导管，

每个垫圈轴向封闭磁体的壳体，和

用于将垫圈紧固至转子体的装置。

根据该实施例的一个示例，转子还包括位于第二轴承侧的旋转传感器的目标，并且第二轴承包括旋转传感器的电子器件，并且该目标的外径小于转子冷却导管的外径。

本发明的另一方面涉及一种牵引***，包括：

根据本发明的一个方面的、具有或不具有上述不同特征的电机，冷却装置，包括：

制冷剂流体回路，包括

用于制冷剂流体的压缩机，其用于压缩制冷剂流体，

用于压缩机中以高压压缩的制冷剂流体的冷凝器，其用于液化制冷剂流体，

用于将压缩的制冷剂流体膨胀成减压的制冷剂流体的膨胀装置，和

包括热交换器的蒸发器，制冷剂流体在该热交换器中流通，从而被在蒸发器中流通的空气加热，制冷剂流体在被压缩机吸入之前以气态离开该蒸发器，及

空气供应回路，包括：

容纳该蒸发器的冷却室，用于当空气扫过被制冷剂流体冷却的交换器的壁时、冷却在该冷却室内流通的空气，和

空气供应导管，连接至电机的联轴器，用于输送来自冷却室的冷却空气，以及

变速箱，包括与驱动构件旋转连接的传动构件。

根据一个实施例，牵引***包括安装在冷却装置上的、用于为电机的绕组供电的电力电子装置。根据一个示例，电力电子装置也由交换器冷却或由电机上游的冷却空气冷却。

根据一个实施例，绕组包括穿过连接处的相输出，空气供应导管包括连接至相输出和电力电子装置的互连器。

根据一个实施例，绕组包括穿过连接处的相输出，空气供应导管包括连接至相输出和电力电子装置的互连器。

通过阅读下面的描述并且研究附图，将会更好地理解本发明及其各种应用

附图说明

附图是以本发明的非限制性指示的方式呈现的。

图1示出了包括根据第一实施例的电机的牵引***的一个示例。

图2a示出了根据第一实施例所示的电机的一个示例的轴向截面的透视图。

图2b示出了图2a所示电机的轴向截面的另一透视图。

图3a示出了根据第一实施例所示的电机的透视图。

图3b示出了根据第一实施例所示的电机的另一透视图。

图4a示出了图2所示电机的第一轴承的轴向视图。

图4b示出了图2所示电机的第二轴承的轴向视图。

图5示出了图2所示电机的透视图，其没有第二轴承。

图6a示出了图2所示电机的箍带的轴向截面的透视图。

图6b示出了图2所示电机的定子的轴向截面的透视图。

图7示出了图2所示电机的转子的透视图。

具体实施方式

附图是以本发明的非限制性指示的方式呈现的。

图1示出了牵引***S的一个示例，该牵引***S包括根据第一实施例的电机1，下面将更详细地描述。

牵引***S还包括冷却装置2，该冷却装置2在该示例中是空气调节装置。冷却装置2包括封闭的制冷剂流体回路20，该回路包括用于制冷剂流体的压缩机22，该压缩机用于压缩和流通制冷剂流体回路20中的制冷剂流体。制冷剂流体回路20包括冷凝器23，用于压缩机22中以高压压缩的制冷剂流体。冷凝器23液化该制冷剂流体。该回路包括膨胀装置24和蒸发器25，膨胀装置24用于将压缩的制冷剂流体膨胀成减压的制冷剂流体，蒸发器25包括热交换器，由在蒸发器25中流通的空气加热的制冷剂流体在该热交换器中流通，制冷剂流体以被压缩机22吸入的气态离开蒸发器25。

制冷剂流体回路因此可以是机动车辆的传统空气调节装置。制冷剂流体可以是有机、无机或低共熔流体。

因此，制冷剂流体回路2还包括由实心黑色箭头表示的空气供应回路21。空气供应回路21包括容纳蒸发器25的冷却室，用于当空气扫过与制冷剂流体进行热交换的交换器的壁时冷却在冷却室内流通的空气。在蒸发器25的出口处，被通过空气加热的壁加热的制冷剂流体此后返回到压缩机，以便执行新的热循环。

空气供应回路21还包括由管道形成的供应导管210，用于将蒸发器25出口处的冷却空气输送到电机1。

来自空气供应回路21的空气可以由电机的风扇吸入，和/或由交换器上游的空气供应回路的风扇朝向电机推进，和/或由风扇输送到空气供应导管21中，该空气供应导管21从冷却室吸入空气并将空气朝向电机1推进。

空气供应导管210因此连接至联轴器122，该联轴器在这种情况下是电机1的轴向联轴器，以便由蒸发器25冷却的空气流(由黑色箭头表示)被输送到该联轴器。在该示例中，空气供应导管210安装在联轴器122周围，但是也可以安装在联轴器122中。此外，联轴器122可以是轴承壁中的螺纹，或者可以是从轴承的支撑壁延伸的弯管，用于允许导管的径向连接，同时仍然允许空气被轴向输送到下面描述的冷却导管。

电机1中的空气供应是轴向的，也就是说平行于电机1的旋转轴线X。

因此，在说明书中，“轴向”应理解为意指沿着旋转轴线X，也就是说平行于该轴线，而“径向”应理解为意指垂直于该旋转轴线X。周向应理解为意指相对于该旋转轴线X的周向。

在该示例中，联轴器122围绕电机1的旋转轴线X，但是也可以平行于该旋转轴线X或者为平行于旋转轴线X并且周向分布的管(tube)。每个管可以连接形成该空气供应导管210的管道的管。电机还可以具有多个联轴器122，例如围绕轴线X的内部联轴器和围绕内部联轴器的外部联轴器，以便每个联轴器连接空气供应导管的管，其中来自空气供应回路的空气将在两个管之间流通，或者根据另一示例，将一部分在两个管之间流通，另一部分在内部管中流通，以便分别供应轴向空气输送导管，或者根据另一示例，在两个轴向空气输送导管中流通。

电机1在相对于空气供应的另一侧驱动变速箱3旋转，该变速箱3例如可以是齿轮箱或离合器箱。例如，变速箱3驱动车辆的车轮或推进器旋转。

下面的图2a、2b、3a、3b、4、4b、5、6a、6b以不同的截面图示出了根据本发明第一实施例的一个示例的电机1。

特别地，图2a和图2b各自示出了根据第一实施例的这个示例所示的电机1的轴向截面的透视图。

电机1包括位于变速箱3侧的第一轴承10，也称为前轴承，以及位于联轴器122侧的第二轴承12，也称为后轴承。图3a示出了电机1在第一轴承10侧的透视图，图3b示出了电机1在第二轴承12侧的透视图。图4a示出了电机1在第一轴承10侧的前视图，图4b示出了电机1在第二轴承12侧的前视图。

电机1包括转子11，转子11包括旋转轴111，以下称为轴。轴111包括由第一轴承10旋转支撑的第一端1113，并包括由第二轴承12支撑的第二端1112。第一端1113使得可以安装驱动构件(图中未示出)，以便连接至变速箱3的传动构件，从而以电动机模式驱动该传动构件，或者以交流发电机模式由变速箱3驱动。

第一轴承10包括单件式转子体101和滚动轴承103，在这种情况下是在轴111的第一端1113和单件式转子体101之间的滚珠轴承。在这种情况下，在该实施例的这个示例中，前轴承10还包括滚珠轴承103的紧固板102，该紧固板102通过螺钉紧固在单件式转子体101上。

第二轴承12包括单件式支撑部件121和夹紧安装在单件式支撑部件121的壳体中的滚动轴承123。

图7示出了从轴111的第二端1112一侧看到的转子11的透视图。

转子11包括安装在轴111上用于共同旋转的转子体110，但也可以是单件式组件。转子体110包括壳体1104和安装在壳体1104中的磁体114，如图2a所示。在这种情况下，在转子11的这个示例中，每个壳体1104包括多个磁体114，但是可以只包括其中的一个磁体。

在该示例中，壳体1104在转子体110的任一侧上轴向开口，但是可以是单侧开口的或者是利用封闭垫片径向开口的。

在该实施例的这个示例中，转子11还包括两个垫圈112，如图3b所示，位于转子体110的每个轴向端处，轴向封闭每个壳体1104。每个封闭垫圈112包括由轴111穿过的中心开口。

电机1还包括围绕转子12的定子13。定子13紧固至第一和第二轴承10、12，同时围绕转子11对中。具体地，定子13包括设有槽的叠片堆130和绕组131，在这种情况下绕组131是线绕组，但也可以是销，该绕组包括具有位于叠片堆130的槽中的部分的绕组。定子13还可以包括叠片堆和绕组131之间的绝缘体。定子13还包括箍带132，箍带132包括围绕叠片130的外表面安装的圆柱形内表面1320。

在该实施例中，箍带132是单件式部件。

图6a示出了箍带132的轴向截面的透视图，图6b示出了定子13的轴向截面的透视图。

箍带132的内表面1320和叠片堆130的外表面都设计成圆柱形和同心的，以便简化箍带132围绕叠片堆130的安装。特别地，在这个示例中，箍带132被夹紧安装在叠片堆130上，但也可以紧密配合地安装在叠片堆130上。箍带在叠片堆130的外表面上的夹紧安装优化了箍带和叠片堆130之间的热传导。

在该示例中，箍带132是金属的，特别是由于重量和热传导的原因而由铝或铝合金制成。根据另一示例，箍带132可以由铁制成，以便能够传导由围绕叠片堆130的绕组131形成的磁场。

电机1包括在第一和第二轴承10、12之间轴向延伸的冷却回路F，其中由连接至联轴器122的空气供应导管210轴向接收的空气流被输送到电机的冷却回路F。冷却回路F包括通过第二轴承12的轴向空气输送导管F12，用于将来自空气供应导管210的空气轴向输送到分别属于转子11和定子13的冷却导管F110、F132，这将在下面详细解释。

在说明书中，术语“导管”或“回路”被理解为具有在空间中流通空气的功能。该空间可以是管道、管、开口、部件中的通道或两个部件之间的空间。

因此，由空气供应导管210接收的空气穿过轴向空气输送导管F12和冷却回路F的各种冷却导管，并在与第一轴承10侧相对的一侧排出。黑色箭头表示冷却回路的空气流动路径。

冷却回路F包括至少一个转子冷却导管F110，其轴向穿过转子11的转子体110，在转子体110的任一侧上轴向开口。在这种情况下，在该示例中，转子11的转子体110包括十个轴向通道，形成转子11的十个转子冷却导管F110，尤其在图7中可见。

在该实施例的该示例中，每个转子冷却导管F110径向位于容纳磁体114的其中一个壳体1104和轴111之间。

特别地，在该示例中，对于每对磁体114的壳体1104，转子11的转子体110包括形成转子冷却导管F110的轴向延伸的通道，但是其可以具有更少的通道，例如三个通道，或者具有更多的通道，例如每个磁体壳体具有一个通道，并且每个通道形成转子冷却导管F110。特别地，一对壳体1104中的壳体1104具有在形成转子冷却导管F110的通道的方向上朝向彼此倾斜的矩形横截面，但是可以具有其他形状。

每个垫圈112的中心开口大到足以不覆盖转子冷却导管F110。换句话说，每个封闭垫圈112的内径大于形成转子冷却导管F110的通道的内径。在该示例中，封闭垫圈102的半径基本上对应于形成转子冷却导管F110的每个开口的外径。“基本上”被理解为意指半径的+10％或-10％，并且不为零。

在该第一实施例的该示例中，第一轴承10包括轴向中心开口100，其面向转子和/或空气间隙1311和/或定子13，用于至少允许来自转子冷却导管F110的空气离开转子11。在这种情况下，轴向中心开口100面向转子11、空气间隙1311和叠片堆130。在该示例中，轴向中心开口100的内径介于紧固板102的内径和外径之间。在这种情况下，第一轴承10包括六个规则地成角度分布的轴向中心开口100，但是数量可以更少或更多并且不规则地成角度分布。这些开口100形成冷却回路F的中心轴向出口F100，从而允许已经从空气输送导管F12进入转子11的转子冷却导管F110的一部分空气离开电机1。然后，被电机1加热的空气可以进入接合装置3和/或可以在第一轴承10和接合装置3的轴承之间排出。

在该示例中，轴向中心开口100的外径基本上等于叠片堆130的外径。换句话说，轴向中心开口100也面向空气间隙和第一轴承12侧上的绕组131的端部绕组，尤其如图4a所示。

在这种情况下，在该实施例的这个示例中，前轴承10包括滚珠轴承103的紧固板102。

在该示例中，紧固板102的半径基本上对应于形成转子冷却导管F110的转子体110的通道的外径。然而，冷却回路包括紧固板102和每个转子冷却导管F110之间的空间，从而允许空气通过由轴向中心开口100形成的轴向中心出口F100逸出。

来自空气输送导管F12的空气因此穿过转子体110，同时冷却转子体110。

此外，冷却回路F包括由空气间隙1311形成的中心冷却导管F1311。因此，来自轴向空气输送导管F12的空气由此穿过该空气间隙，同时冷却转子11的外表面和定子13的内表面并因此冷却绕组131。

冷却回路F还包括定子冷却导管F132，其轴向穿过图6a中可见的内表面1320与图3a-3b中特别可见的其外表面1321之间的箍带132。因此，箍带132包括形成冷却该箍带132的定子冷却导管F132的通道，其通过叠片堆130的内表面1320和外表面之间的接触来冷却叠片堆130和绕组131。此外，定子冷却导管F132围绕叠片堆130分布，从而允许绕组131和叠片堆130被周向地冷却。特别地，定子冷却导管F132规则地成角度分布，以便以规则的方式周向地冷却叠片堆130和绕组131。

每个定子冷却导管F132包括第二轴承12侧的轴向入口F1322和第一轴承10侧的出口F1320。

在这种情况下，在该示例中，每个定子冷却导管F132的出口F1320是轴向出口，但是也可以是径向的。在该示例中，定子冷却导管F132的出口通向箍带132的槽1323。该槽1323径向向外、向内以及轴向朝向第一轴承10开口。在每个槽1323之间，箍带132包括与第一轴承10接触的齿1329。在该示例中，一些齿包括用于紧固至第一轴承10的装置，该装置相对于箍带132的外表面1321径向延伸。每个槽1323与第一轴承10一起形成外部径向出口F1323，如图5中可见，图5以透视图显示了电机。此外，每个槽1323与第一轴承10一起形成内部径向开口，该内部径向开口能够允许来自中心冷却导管F1311或来自转子冷却导管F110的空气通过槽1323排出，例如通过外部径向出口F1323排出。

此外，根据该示例，第一轴承10包括多个外部轴向开口101，每个外部轴向开口101被定位成面向定子冷却导管F132的相应出口F1320。轴承的每个轴向开口101形成轴向出口F101。换句话说，通过定子冷却导管F132的轴向出口F1320排出的空气可以根据双向排出，要么通过轴向出口F101排出，要么通过外部径向出口F1323排出。

根据未示出的另一示例，轴承10可以不包括开口101，这意味着在定子冷却导管F132中流通的空气通过外部径向出口F1323或通过中心轴向出口F100排出。

根据未示出的另一示例，箍带132不包括任何槽1323，并且每个定子冷却导管F132的轴向出口1320面向轴承10中的相应开口101，以便通过轴向出口F101离开。

在该示例中，穿过箍带132的定子冷却导管F132在径向平面中具有半圆形的横截面，但是可以具有不同的形状，例如圆形。然而，已经发现，其中平面部分在内部的半圆形横截面使得可以更有效地冷却绕组131和叠片堆130。

在该示例中，轴承12的单件式支撑部件121包括联轴器122，然而该联轴器也可以安装在第二轴承12的支撑部件上。在这两种情况下，由连接至联轴器122的空气供应导管供应的空气通过至少一个轴向空气输送导管F12轴向穿过轴承12的支撑部件，以便被轴向输送到转子及定子冷却导管。

在该实施例中，空气输送导管F12包围用于轴向供应空气的旋转轴线X。在电机(未示出)包括两个联轴器122的情况下(例如具有围绕轴线X的内管形式的内部联轴器和另一管形式的外部联轴器)，该电机可以包括单个空气输送导管，使得供应的空气仅在两个管之间流通(输送导管不包围轴线)，或者该电机可以包括两个空气输送导管，每个空气输送导管从两个管延伸到转子或定子冷却通道。此外，在电机包括由多个平行管形成的多个联轴器122的情况下，输送导管可以不包围旋转轴线，而是包括联轴器122的平行于该旋转轴线X的管中的至少一部分，或者该电机可以包括多个输送导管，每个输送导管从联轴器的管延伸到定子冷却导管或转子冷却导管或空气间隙。

此外，在该实施例中，空气输送导管F12包括由联轴器122形成的圆柱形部分，因为其被空气供应导管210围绕。空气输送导管F12从轴承12的自由轴向端延伸。

在该示例中，第二轴承12的单件式支撑部件121包括支撑滚动轴承123并因此支撑转子11的中心体1210。

第二轴承12的单件式支撑部件121包括以圆弧1200的形式穿过中心体1210的轴向开口，该中心体1210形成输送导管F12的中心通道F1200，特别是用于向转子冷却导管F110供应空气。

第二轴承12的单件式支撑部件121包括定子13的支撑壁1213，该支撑壁1213围绕箍带132的一部分，从而使其相对于旋转轴线X对中。在这种情况下，第二轴承12包括穿过支撑壁1213的紧固螺钉，该紧固螺钉拧入两个冷却导管F132之间的箍带132中，如图6b所示。

在图4b中以灰色示出的单件式支撑部件121还包括从中心体1210径向延伸至定子13的支撑壁1213的臂1215。单件式支撑部件121包括每个臂1215之间的开口1216，每个开口形成输送导管F12的通道F1216，用于供应该定子冷却导管F132和中心冷却导管F1311以及根据情况还可能供应转子冷却导管F110。

此外，支撑壁1213包括形成引导斜面126的锥形内表面，如图2a、2b所示，用于将空气从轴向空气输送导管F12的通道F1216引导至定子冷却导管F132。

在该示例中，开口1216的最大直径大于转子11的外径。

在该示例中，联轴器122从定子121的支撑壁轴向延伸，并且在这种情况下，在该示例中，从与臂1215的连接处轴向延伸。换句话说，由联轴器122形成的圆柱形部分具有与通道F1216的最大直径相同的外径。

因此，轴向空气输送导管F12，在这种情况下是由联轴器122形成的圆柱形部分，其外径大于转子11的外径。如图2a所示，这使得可以提高进入定子冷却导管F132的空气流速。

此外，在该示例中，绕组131包括穿过联轴器112的相输出，以便连接至图1中示意性示出的电子装置6，该电子装置6包括电机的电力电子器件和控制电子器件，以便为电机的绕组供电。在这种情况下，电子装置6安装在空气供应导管内部的联轴器122处。电子装置6可以包括联轴器122内部的散热器以及包括该电子器件的壳体，该壳体紧固至散热器并且包括形成联轴器122一部分的外表面。根据另一示例，电机包括安装在联轴器122中的电子装置6。

根据另一示例，相输出也可以在单件式部件的定子的支撑壁中径向离开。

根据另一示例，电子装置6安装在冷却装置中，特别是安装在热交换器上，以便冷却该电子装置。

电机1还包括用于感测转子11的旋转位置的传感器14，该传感器包括目标114，也称为旋转传感器14的轨道，目标114安装在转子11的轴111的第二端1112上，并且传感器14的电子器件安装在第二轴承12上。具体而言，目标的外径小于转子冷却导管F110的外径。目标114也与封闭板112轴向间隔开，以便允许空气进入转子冷却导管F110。传感器14的电子器件电连接至电子装置6。

除非另有说明，否则出现在不同附图中的相同元件具有单一的附图标记。

Claims (11)

1.一种用于自推进式移动设备的牵引***的电机(1)，所述电机(1)包括：

转子(11)，包括旋转轴线(X)、转子体(110)、容纳在所述转子体(110)中的磁体(114)、用于驱动驱动构件的第一轴向端(1113)和与第一端(1113)轴向相对的第二端(1112)，

定子(13)，包括：

叠片堆(130)，设有槽和外表面，

绕组(131)，包括所述槽中的部分，和

箍带(132)，包括外表面(1321)和围绕所述叠片堆(131)的外表面安装的圆柱形内表面(1320)，

第一轴承(10)，通过转子(11)的所述第一端(1113)支撑所述定子(13)和所述转子(11)，

第二轴承(12)，通过所述第二端(1112)支撑所述定子和所述转子，包括至少一个联轴器(122)，所述联轴器(122)用于允许安装空气供应回路(21)的空气供应导管(210)，以及

冷却回路(F)，在第一和第二轴承(10、12)之间轴向延伸，所述冷却回路(F)包括：

至少一个转子冷却导管(F110)，轴向穿过所述转子(11)的转子体(110)，在所述转子体(110)的任一侧上轴向开口，

定子冷却导管(F132)，在所述内表面(1320)和所述外表面(1321)之间穿过所述箍带(132)，所述定子冷却导管(F132)围绕所述叠片堆(130)分布，并且每个定子冷却导管包括在第二轴承(12)侧上的轴向入口(F1322)，和

至少一个空气输送导管(F12)，轴向穿过所述第二轴承(12)，用于允许来自连接至所述联轴器(122)的所述空气供应导管(210)的空气被输送到转子及定子冷却导管(F110、F132)。

2.根据前述权利要求所述的电机(1)，其特征在于，所述联轴器是用于轴向安装所述空气供应导管的轴向联轴器。

3.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，其特征在于，所述第二轴承(12)包括：

单件式支撑部件(121)，包括所述联轴器(122)，以及

滚动轴承(123)，安装在所述单件式支撑部件(121)中，并且

所述转子(11)的第二端(1112)安装在所述滚动轴承(123)中。

4.根据前述权利要求中任一项所述的电机(1)，其特征在于，所述定子冷却通道(F132)在径向平面中具有半圆形的横截面。

5.根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，其特征在于，所述联轴器(122)围绕所述旋转轴线，用于轴向供应空气。

6.根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，其特征在于，所述电机包括单个联轴器(122)和单个空气输送导管(F12)。

7.根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，其特征在于，所述绕组(131)包括穿过所述联轴器(112)的相输出。

8.根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，其特征在于，所述箍带(132)包括齿(1329)和所述齿(1329)之间的槽(1323)，并且至少一个定子冷却导管(F123)通向所述槽(1323)。

9.根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，其特征在于，所述第一轴承(10)包括轴向开口(101)，所述轴向开口(101)面向所述定子冷却导管(F123)的出口(F1320)。

10.根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，其特征在于，所述电机(1)还包括电子装置(6)，所述电子装置(6)包括用于为所述绕组供电并控制所述绕组的电子器件，所述电子装置(6)安装在所述第二轴承(12)上，以便在所述冷却回路的冷却导管的上游接收来自空气供应导管的空气流。

11.一种牵引***(S)，包括：

根据前述权利要求中的一项所述的电机(1)，

冷却装置(2)，包括：

制冷剂流体回路(20)，包括

压缩机(22)，用于制冷剂流体，从而压缩所述制冷剂流体，

冷凝器(23)，用于所述压缩机(22)中以高压压缩的所述制冷剂流体，从而液化所述制冷剂流体，

膨胀装置(24)，用于将压缩的制冷剂流体膨胀成减压的制冷剂流体，和

蒸发器(25)，包括热交换器，所述制冷剂流体在所述热交换器中流通，从而被在所述蒸发器(25)中流通的空气加热，所述制冷剂流体在被所述压缩机(22)吸入之前以气态离开所述蒸发器(25)，及

空气供应回路(21)，包括：

冷却室，容纳所述蒸发器(25)，用于当空气扫过被所述制冷剂流体冷却的交换器的壁时冷却在所述冷却室内流通的空气，和

空气供应导管(210)，连接至所述电机(1)的联轴器(12)，用于将来自所述冷却室的冷却空气输送到所述电机(1)，以及

变速箱(3)，包括旋转传递构件，所述旋转传递构件通过安装在所述转子(12)的第一端(113)上的驱动构件而旋转连接。