WO2007033875A2 - Elektrische maschine - Google Patents

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WO2007033875A2
WO2007033875A2 PCT/EP2006/065304 EP2006065304W WO2007033875A2 WO 2007033875 A2 WO2007033875 A2 WO 2007033875A2 EP 2006065304 W EP2006065304 W EP 2006065304W WO 2007033875 A2 WO2007033875 A2 WO 2007033875A2
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cooling
tube
distribution pipe
cooling tube
coolant
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Jörg Müller
Thomas Then
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935—Heat exchanger or boiler making
    • Y10T29/49353—Heat pipe device making

Definitions

  • the invention relates to an electrical machine with a
  • Rotor and a stator wherein the rotor has a shaft and the longitudinal axis of the electric machine is defined by the shaft axis and wherein the electric Ma ⁇ machine is cooled by means of a cooling circuit, wherein • the cooling circuit has at least one cooling tube, wel ⁇ Ches essentially extends in longitudinal extent of the electric machine,
  • the cooling circuit has a first circular, not completely circumferential distribution tube which spans a plane and the axis of the longitudinal extent of the electrical machine is substantially perpendicular to this plane,
  • the cooling circuit has a first terminal which is supplied with ⁇ means of the refrigerant in the cooling circuit
  • the cooling circuit has a second connection, by means of the coolant from the cooling circuit can be discharged.
  • the invention relates to a method for producing a cooling circuit of an electrical machine.
  • Electric machines are used in many technical areas. In electric machines, a distinction is made between DC machines, AC machines and three-phase machines. Three-phase machines can be divided into three-phase synchronous machines and three-phase asynchronous machines. All these electrical machines include, inter alia, a stationary stand and a rotatably mounted runner. All of these electrical machines produce waste heat during operation, which may destroy the electrical machine or reduce its service life.
  • the invention is therefore based on the object to provide an electrical machine, in which the cooling is optimized and in which the cooling circuit is easier and more reliable to manufacture.
  • the first distribution pipe is cast in a metal part and the part at the junctions of the first distribution pipe with the cooling tubes openings for the cooling tubes, said part in the installed state in heat lei ⁇ tender connection with the Housing of the electric machine is or is / and part of the housing.
  • the openings can be made by subsequent drilling of the part to ers ⁇ th distribution pipe.
  • the first distribution tube does not need to be laboriously sealed because it is in the
  • first connection and the second connection are each connected to one end of the first distribution pipe. This will make the coolant through a connection in the first Distribution pipe introduced and discharged via the second terminal.
  • the connections are advantageously created by drilling the part to the first distribution pipe.
  • At least one cooling tube has a longitudinally extending partition on ⁇ , the length that two by extending channels in a cooling tube shown through which coolant at the same time can be passed in opposite directions.
  • a flow and a return by means of eg a cooling tube can be realized.
  • At least one cooling pipe is associated with a first means which at the first distribution tube the opposite end of the cooling tube into the second channel of the same cooling tube around ⁇ passes the flowing away from the first distribution pipe in a first channel coolant flow, so that the coolant in the second channel flows back to the first distribution pipe.
  • the first means may for example be a chamber into which the cooling tube opens or a chamber which is formed at the end of the cooling tube in the cooling tube and open into the two channels, the cooling tube is completed at the end.
  • Cooling tube having a partition, which projects on the side of the first distribution pipe on the cooling pipe and the first distribution pipe penetrates so that the coolant from the distribution ⁇ distribution pipe from one direction completely deflected into the first channel of the cooling tube and the second channel of the cooling tube again is deflected in the distribution pipe in the original direction.
  • the cooling circuit has a plurality of cooling tubes, which extend essentially in the longitudinal extent of the electrical machine, Each cooling pipe is tightly connected to the first distribution pipe,
  • Each cooling tube has a longitudinally extending partition so that two longitudinally extending channels result in a cooling tube through which coolant can be conducted in opposite directions at the same time
  • a first means is assigned to each cooling tube, which diverts the coolant stream flowing away from the first distribution tube in a first channel opposite the first distribution tube into the second channel of the same cooling tube, so that the coolant in the second channel to the first distribution ⁇ pipe flows back
  • the first means is a chamber into which the cooling tube opens or that the first means is a chamber which is formed at the end of the cooling tube in the cooling tube and in which both channels open
  • the cooling tube is completed at the end
  • each cooling tube has a partition which protrudes beyond the cooling tube on the side of the first distribution tube and penetrates the first distribution tube so that the coolant is diverted from the distribution tube from one direction into the first channel of the cooling tube and from the second channel of the cooling tube back into the Distribution tube in original direction is diverted.
  • cooling circuit of a second circular-form-like, at least partially circumferential distribution tube has, which is a Ebe ⁇ ne spans and the axis of longitudinal expansion of the electric machine is substantially perpendicular to this plane and at least one cooling tube, which with the first distribution ⁇ pipe is tightly connected, is also tightly connected to the second distribution tube.
  • At least one cooling tube can be assigned on both sides of a means for deflection, which is the coolant a distribution pipe at a junction in the cooling tube deflects or deflects the coolant from a cooling tube in one direction in a distribution pipe.
  • the means for deflecting the coolant is a stop, which is disposed at a junction between a cooling pipe and a distribution pipe in such a way in a distribution pipe that the coolant from the distri ⁇ lung pipe is diverted into the cooling tube and deflected by the cooling pipe in a direction of the distribution pipe becomes.
  • the cooling circuit has a plurality of cooling tubes, which extend essentially in the longitudinal extent of the electrical machine,
  • Each cooling pipe is tightly connected to the first distribution pipe
  • the cooling circuit a second circular shape like, Any artwork least partially has circumferential distribution pipe which spans a plane and the axis of the lengths ⁇ expansion of the electrical machine substantially perpendicular to this plane, and each cooling pipe is tightly connected with the second distribution tube, • each Cooling tube is assigned on both sides of a means for deflecting, which deflects the coolant from a distribution pipe at a junction in a cooling tube or the coolant from a cooling tube in a direction deflects in a distribution pipe, • the means for deflecting the coolant is a diaphragm, which is disposed at a junction between a cooling pipe and a distribution pipe in such a way in the distribution tube that the coolant from the Ver ⁇ dividing pipe in the cooling pipe is deflected and is deflected from the cooling tube in one direction of the distribution pipe vice ⁇ .
  • 2 shows the part with the first distribution pipe; 3 shows an embodiment of the cooling circuit; 4 shows the structure of a cooling circuit; 5 shows an inventive electrical machine. 6 shows another embodiment of the cooling circuit ⁇ run.
  • the first distribution pipe 1 shows the first distribution pipe 1, which is poured into a part 2 made of metal.
  • the first distribution pipe is not completely circumferential and substantially annular.
  • Part 2 is shown in FIG.
  • the first distribution tube is a circular shape, not completely circumferential and spans a Ebe ⁇ ne on.
  • the first distribution pipe must not be closed at the ends from ⁇ because the ends are sealed by the casting process.
  • the part 2 can also be designed as a bearing plate, so that it can accommodate a ball bearing for the shaft of the electric machine.
  • the cooling circuit shows an embodiment of the cooling circuit.
  • the cooling circuit consists inter alia of the cooling tubes 3 and the part 2, in which the first distribution pipe 1 is poured.
  • the part 2 is drilled at several points to 4 as the te ers ⁇ distribution pipe 1 such that the cooling pipes 3 can be positively inserted into the part 2 form ⁇ and can be tightly connected to the first distribution pipe.
  • the cooling pipes a partition wall 5 which ⁇ extends the length of the cooling tubes 3 along it, so that there are two channels in a cooling tube 3 erge ⁇ ben.
  • the partition 5 extends in the embodiment shown in FIG 3 as in the first distribution pipe 1, the coolant is deflected from th ers ⁇ distribution tube 1 from a direction coming completely into the first channel of the cooling tube 3 and the second channel of the cooling tube 3 again in the first distribution pipe 1 is deflected in the original direction.
  • the coolant is supplied via a first port 10 and is passed through a partition wall 5 in the first channel of the first cooling tube ⁇ .
  • the coolant is deflected into the second channel and flows back to the first distri ⁇ distribution pipe 1, where it is forwarded to the second cooling tube. If the coolant has flowed through all cooling tubes 3, then it is discharged through the connection 9.
  • a coolant pump can be provided to supply and / or from ⁇ lead.
  • FIG 4 shows the structure of a cooling circuit of FIG 3.
  • the cooling circuit consists inter alia of the cooling pipes 3 and the part 2, in which the first distribution pipe 1 is poured.
  • the part 2 is drilled at several points 4 except for the first distribution pipe 1, that the cooling pipes 3 can be positively inserted into the part 2 and can be connected tightly to the first distribution pipe 1.
  • the cooling pipes 3 are tightly connected on their other side with a second distribution pipe 8.
  • the second distribution tube can completely circulate and form a ring or not be completely circumferential, but the ends can then be completed.
  • each cooling tube 3 is associated with a means for deflection, which deflects the coolant from a distribution pipe at a connection point in a cooling tube 3 and deflects the coolant from a cooling tube 3 in one direction in a distribution pipe.
  • the agent can be designed as a panel, as a screw ⁇ be or rubber as a graft.
  • the coolant is supplied via a first connection 10 and is diverted by a means into the first cooling tube 3. At the end of the first cooling tube 3, the coolant is deflected into the second distribution tube 8 and flows back to the first distribution tube 1 via a further cooling tube 3. Accordingly, the successive cooling tubes 3 are each traversed by the coolant in an alternating direction. Has thedemit ⁇ tel flows through all the cooling tubes 3, then it is dissipated by the at ⁇ circuit. 9 For supplying and / or discharging a coolant pump can be provided. The arrows in FIG. 6 indicate the flow direction of the coolant.

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Abstract

Elektrische Maschine (6) mit einem Läufer und einem Stator, wobei der Läufer eine Welle (7) aufweist und durch die Wellenachse die Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) definiert ist und wobei die elektrische Maschine (6) mittels eines Kühlkreislaufs kühlbar ist, wobei der Kühlkreislauf zumindest ein Kühlrohr (3) aufweist, welches sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) erstreckt, der Kühlkreislauf ein erstes kreisf ormartiges, nicht ganz umlaufendes Verteilungsrohr (1) aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht, zumindest ein Kühlrohr (3) dicht mit dem ersten Verteilungsrohr (1) verbindbar ist, der Kühlkreislauf von einem Kühlmittel durchströmbar ist, der Kühlkreislauf einen ersten Anschluss (10) aufweist, mittels dem Kühlmittel in den Kühlkreislauf zuführbar ist, der Kühlkreislauf einen zweiten Anschluss (9) aufweist, mittels dem Kühlmittel aus dem Kühlkreislauf abführbar ist, wobei das erste Verteilungsrohr (1) in einem Teil (2) aus Metall eingegossen ist und das Teil (2) an den Verbindungsstellen des ersten Verteilungsrohres (1) mit den Kühlrohren (3) Öffnungen (4) für die Kühlrohre (3) aufweist, wobei das Teil (2) im eingebauten Zustand in Wärme leitender Verbindung mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine (6) steht oder/und Bestandteil des Gehäuses ist.

Description

Beschreibung
Elektrische Maschine
Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem
Läufer und einem Stator, wobei der Läufer eine Welle aufweist und durch die Wellenachse die Längenausdehnung der elektrischen Maschine definiert ist und wobei die elektrische Ma¬ schine mittels eines Kühlkreislaufs kühlbar ist, wobei • der Kühlkreislauf zumindest ein Kühlrohr aufweist, wel¬ ches sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der elektrischen Maschine erstreckt,
• der Kühlkreislauf ein erstes kreisformartiges, nicht ganz umlaufendes Verteilungsrohr aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht,
• zumindest ein Kühlrohr dicht mit dem ersten Verteilungs¬ rohr verbindbar ist, • der Kühlkreislauf von einem Kühlmittel durchströmbar ist,
• der Kühlkreislauf einen ersten Anschluss aufweist, mit¬ tels dem Kühlmittel in den Kühlkreislauf zuführbar ist,
• der Kühlkreislauf einen zweiten Anschluss aufweist, mit- tels dem Kühlmittel aus dem Kühlkreislauf abführbar ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer elektrischen Maschine.
Elektrische Maschinen werden in sehr vielen technischen Be- reichen verwendet. Bei elektrischen Maschinen ist zu unterscheiden zwischen Gleichstrommaschinen, Wechselstrommaschinen und Drehstrommaschinen. Drehstrommaschinen können unterteilt werden in Drehstrom-Synchronmaschinen und Drehstrom-Asynchronmaschinen. Alle diese elektrischen Maschinen enthalten u.a. einen ruhenden Ständer und einen drehbar gelagerten Läufer . Allen diesen elektrischen Maschinen produzieren im Betrieb Abwärme, welche u.U. die elektrische Maschine zerstören kann bzw. deren Lebensdauer vermindern kann.
In DE 100 05 128 B4 ist daher ein kühlbarer Ständer vorgestellt, welcher Kühlkanäle aufweist.
Nachteilig ist aber, dass die Verteilungskanäle gebildet wer¬ den, indem große Werkstücke des Gehäuses, welche entsprechen- de Mulden aufweisen, mechanisch bearbeitet und dicht miteinander verbunden werden müssen, was vergleichsweise zeit- und kostenaufwendig ist und u.U. eine begrenzte Haltbarkeit hat.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elekt- rische Maschine anzugeben, bei der die Kühlung optimiert ist und bei welcher der Kühlkreislauf leichter und zuverlässiger zu fertigen ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das erste Verteilungsrohr in einem Teil aus Metall eingegossen ist und das Teil an den Verbindungsstellen des ersten Verteilungsrohres mit den Kühlrohren Öffnungen für die Kühlrohre aufweist, wobei das Teil im eingebauten Zustand in Wärme lei¬ tender Verbindung mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine steht oder/und Bestandteil des Gehäuses ist. Die Öffnungen können durch nachträgliches Aufbohren des Teils bis zum ers¬ ten Verteilungsrohr gefertigt werden.
Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass das erste Vertei- lungsrohr nicht aufwendig abgedichtet werden muss, da es im
Gegensatz zum Stand der Technik in DE 100 05 128 B4 aus einem Stück besteht. Weil es aber eingegossen wird, erhält es zu¬ sätzliche Stabilität. Das gegossene Stück kann dabei tragen¬ des Teil des Gehäuses der elektrischen Maschine sein.
Vorteilhaft sind der erste Anschluss und der zweite Anschluss mit je mit einem Ende des ersten Verteilungsrohrs verbunden. Damit wird das Kühlmittel durch einen Anschluss in das erste Verteilungsrohr eingeführt und über den zweiten Anschluss abgeführt. Die Verbindungen werden vorteilhaft durch Aufbohren des Teils bis zum ersten Verteilungsrohr erstellt.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn zumindest ein Kühlrohr eine der Länge nach verlaufende Trennwand auf¬ weist, so dass sich zwei der Länge nach verlaufende Kanäle in einem Kühlrohr ergeben, durch welche Kühlmittel zur gleichen Zeit in entgegen gesetzte Richtungen leitbar ist. Damit ist ein Vorlauf und ein Rücklauf mittels z.B. eines Kühlrohres realisierbar .
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn zumindest einem Kühlrohr ein erstes Mittel zugeordnet ist, welches den vom ersten Vertei- lungsrohr in einem ersten Kanal wegströmenden Kühlmittelstrom an dem dem ersten Verteilungsrohr entgegen gesetzten Ende des Kühlrohres in den zweiten Kanal des gleichen Kühlrohres um¬ leitet, so dass das Kühlmittel im zweiten Kanal zum ersten Verteilungsrohr zurückströmt. Das erste Mittel kann z.B. eine Kammer sein, in die das Kühlrohr mündet oder eine Kammer, die am Ende des Kühlrohres im Kühlrohr ausgebildet ist und in die beide Kanäle münden, wobei das Kühlrohr am Ende abgeschlossen ist .
Eine weitere Ausgestaltung ergibt sich, wenn zumindest ein
Kühlrohr eine Trennwand aufweist, welche auf Seite des ersten Verteilungsrohres über das Kühlrohr hinaus ragt und das erste Verteilungsrohr so durchdringt, dass das Kühlmittel vom Ver¬ teilungsrohr aus einer Richtung kommend ganz in den ersten Kanal des Kühlrohrs umgelenkt wird und vom zweiten Kanal des Kühlrohrs wieder in das Verteilungsrohr in ursprünglicher Richtung umgelenkt wird.
Eine Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen elektrischen Ma- schine ergibt sich dadurch, dass
• der Kühlkreislauf mehrere Kühlrohre aufweist, welche sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der elektrischen Maschine erstrecken, • jedes Kühlrohr dicht mit dem ersten Verteilungsrohr verbunden ist,
• jedes Kühlrohr eine der Länge nach verlaufende Trennwand aufweist, so dass sich zwei der Länge nach verlaufende Kanäle in einem Kühlrohr ergeben, durch welche Kühlmittel zur gleichen Zeit in entgegen gesetzte Richtungen leitbar ist,
• jedem Kühlrohr ein erstes Mittel zugeordnet ist, welches den vom ersten Verteilungsrohr in einem ersten Kanal wegströmenden Kühlmittelstrom an dem dem ersten Verteilungsrohr entgegen gesetzten Ende des Kühlrohres in den zweiten Kanal des gleichen Kühlrohres umleitet, so dass das Kühlmittel im zweiten Kanal zum ersten Verteilungs¬ rohr zurückströmt, • das erste Mittel eine Kammer ist, in die das Kühlrohr mündet oder dass das erste Mittel eine Kammer ist, die am Ende des Kühlrohres im Kühlrohr ausgebildet ist und in die beide Kanäle münden, wobei das Kühlrohr am Ende abgeschlossen ist, • jedes Kühlrohr eine Trennwand aufweist, welche auf Seite des ersten Verteilungsrohres über das Kühlrohr hinaus ragt und das erste Verteilungsrohr so durchdringt, dass das Kühlmittel vom Verteilungsrohr aus einer Richtung kommend in den ersten Kanal des Kühlrohrs umgelenkt wird und vom zweiten Kanal des Kühlrohrs wieder in das Ver¬ teilungsrohr in ursprünglicher Richtung umgelenkt wird.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn der Kühlkreislauf ein zweites kreisformartiges, mindestens teil- weise umlaufendes Verteilungsrohr aufweist, welches eine Ebe¬ ne aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht und zumindest ein Kühlrohr, welches mit dem ersten Ver¬ teilungsrohr dicht verbunden ist, auch mit dem zweiten Ver- teilungsrohr dicht verbunden ist.
Zumindest einem Kühlrohr kann auf beiden Seiten ein Mittel zur Umlenkung zugeordnet werden, welches das Kühlmittel aus einem Verteilungsrohr an einer Verbindungsstelle in das Kühlrohr umlenkt bzw. das Kühlmittel aus einem Kühlrohr in eine Richtung in ein Verteilungsrohr umlenkt.
Vorteilhaft ist das Mittel zur Umlenkung des Kühlmittels eine Blende, welche an einer Verbindungsstelle zwischen einem Kühlrohr und einem Verteilungsrohr derart in einem Verteilungsrohr angeordnet ist, dass das Kühlmittel vom Vertei¬ lungsrohr in das Kühlrohr umgelenkt wird bzw. vom Kühlrohr in eine Richtung des Verteilungsrohres umgelenkt wird.
Eine weitere vorteilhafte und erfindungsgemäße elektrische Maschine ergibt sich dadurch, dass
• der Kühlkreislauf mehrere Kühlrohre aufweist, welche sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der elektrischen Maschine erstrecken,
• jedes Kühlrohr dicht mit dem ersten Verteilungsrohr verbunden ist,
• der Kühlkreislauf ein zweites kreisformartiges, mindes- tens teilweise umlaufendes Verteilungsrohr aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längen¬ ausdehnung der elektrischen Maschine im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht und jedes Kühlrohr auch mit dem zweiten Verteilungsrohr dicht verbunden ist, • jedem Kühlrohr auf beiden Seiten ein Mittel zur Umlenkung zugeordnet ist, welches das Kühlmittel aus einem Verteilungsrohr an einer Verbindungsstelle in ein Kühlrohr umlenkt bzw. das Kühlmittel aus einem Kühlrohr in eine Richtung in ein Verteilungsrohr umlenkt, • das Mittel zur Umlenkung des Kühlmittels eine Blende ist, welche an einer Verbindungsstelle zwischen einem Kühlrohr und einem Verteilungsrohr derart im Verteilungsrohr angeordnet ist, dass das Kühlmittel vom Ver¬ teilungsrohr in das Kühlrohr umgelenkt wird bzw. vom Kühlrohr in eine Richtung des Verteilungsrohres umge¬ lenkt wird. Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert, ohne dass da- durch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt; es zeigen:
FIG 1 das erste Verteilungsrohr;
FIG 2 das Teil mit dem ersten Verteilungsrohr; FIG 3 ein Ausführungsbeispiel für den Kühlkreislauf; FIG 4 den Aufbau eines Kühlkreislaufs; FIG 5 eine erfindungsgemäße elektrische Maschine. FIG 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Kühlkreis¬ lauf .
FIG 1 zeigt das erste Verteilungsrohr 1, welches in ein Teil 2 aus Metall eingegossen wird. Das erste Verteilungsrohr ist dabei nicht ganz umlaufend und im Wesentlichen ringförmig. Das Teil 2 ist in FIG 2 gezeigt. Das erste Verteilungsrohr ist kreisformartig, nicht ganz umlaufend und spannt eine Ebe¬ ne auf. Das erste Verteilungsrohr muss an den Enden nicht ab¬ geschlossen sein, da die Enden durch den Gießvorgang abgeschlossen werden. Das Teil 2 kann dabei auch als Lagerschild ausgebildet sein, so dass es ein Kugellager für die Welle der elektrischen Maschine aufnehmen kann.
FIG 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für den Kühlkreislauf. Der Kühlkreislauf besteht u.a. aus den Kühlrohren 3 und dem Teil 2, in welches das erste Verteilungsrohr 1 eingegossen ist. Das Teil 2 ist an mehreren Stellen 4 so bis auf das ers¬ te Verteilungsrohr 1 aufgebohrt, dass die Kühlrohre 3 form¬ schlüssig in das Teil 2 gesteckt werden können und dicht mit dem ersten Verteilungsrohr 1 verbunden werden können. In diesem Ausführungsbeispiel weisen die Kühlrohre 3 eine Trennwand 5 auf, welche sich der Länge der Kühlrohre 3 entlang er¬ streckt, so dass sich zwei Kanäle in einem Kühlrohr 3 erge¬ ben . Die Trennwand 5 ragt in dem Ausführungsbeispiel nach FIG 3 so in das erste Verteilungsrohr 1, dass das Kühlmittel vom ers¬ ten Verteilungsrohr 1 aus einer Richtung kommend ganz in den ersten Kanal des Kühlrohrs 3 umgelenkt wird und vom zweiten Kanal des Kühlrohrs 3 wieder in das erste Verteilungsrohr 1 in ursprünglicher Richtung umgelenkt wird. Das Kühlmittel wird über einen ersten Anschluss 10 zugeführt und wird durch eine Trennwand 5 in den ersten Kanal des ersten Kühlrohrs um¬ geleitet. Am Ende des ersten Kanals wird das Kühlmittel in den zweiten Kanal umgelenkt und fließt zum ersten Vertei¬ lungsrohr 1 zurück, wo es zum zweiten Kühlrohr weitergeleitet wird. Hat das Kühlmittel alle Kühlrohre 3 durchströmt, dann wird es durch den Anschluss 9 abgeführt. Zum Zu- und/oder Ab¬ führen kann eine Kühlmittelpumpe vorgesehen werden.
FIG 4 zeigt den Aufbau eines Kühlkreislaufs von FIG 3. Durch das Aufbohren des Teils 2 bis zum ersten Verteilungsrohr 1 können im Teil 2 Teile des ersten Verteilungsrohres 1 einge¬ gossen sein, welche nicht mehr miteinander verbunden sind. Die Dichtheit des Kühlkreislaufs wird dann aber durch das Ma¬ terial des Teils 2 gewährleistet, welches das erste Vertei¬ lungsrohr 1 umgibt.
FIG 5 zeigt eine erfindungsgemäße elektrische Maschine. Zu sehen ist u.a. die Welle 7 sowie das Teil 2 mit Kühlrohren 3.
FIG 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für den Kühl¬ kreislauf. Der Kühlkreislauf besteht u.a. aus den Kühlrohren 3 und dem Teil 2, in welches das erste Verteilungsrohr 1 ein- gegossen ist. Das Teil 2 ist an mehreren Stellen 4 so bis auf das erste Verteilungsrohr 1 aufgebohrt, dass die Kühlrohre 3 formschlüssig in das Teil 2 gesteckt werden können und dicht mit dem ersten Verteilungsrohr 1 verbunden werden können. Die Kühlrohre 3 werden auf ihrer anderen Seite dicht mit einem zweiten Verteilungsrohr 8 verbunden. Das zweite Verteilungsrohr kann dabei ganz umlaufen und einen Ring bilden oder aber auch nicht ganz umlaufend sein, wobei die Enden dann aber abgeschlossen sein können. Weiterhin ist jedem Kühlrohr 3 ein Mittel zur Umlenkung zugeordnet, welches das Kühlmittel aus einem Verteilungsrohr an einer Verbindungsstelle in ein Kühlrohr 3 umlenkt bzw. das Kühlmittel aus einem Kühlrohr 3 in eine Richtung in ein Verteilungsrohr umlenkt. Das Mittel kann als Blende, als Schrau¬ be oder auch als Gummipfropf ausgebildet sein.
Das Kühlmittel wird über einen ersten Anschluss 10 zugeführt und wird durch ein Mittel in das erste Kühlrohr 3 umgeleitet Am Ende des ersten Kühlrohrs 3 wird das Kühlmittel in das zweite Verteilungsrohr 8 umgelenkt und fließt über ein weite¬ res Kühlrohr 3 zum ersten Verteilungsrohr 1 zurück. Demnach werden die aufeinander folgenden Kühlrohre 3 je in abwech- selnder Richtung vom Kühlmittel durchströmt. Hat das Kühlmit¬ tel alle Kühlrohre 3 durchströmt, dann wird es durch den An¬ schluss 9 abgeführt. Zum Zu- und/oder Abführen kann eine Kühlmittelpumpe vorgesehen werden. Die Pfeile in FIG 6 geben die Strömungsrichtung des Kühlmittels an.

Claims

Patentansprüche
1. Elektrische Maschine (6) mit einem Läufer und einem Sta¬ tor, wobei der Läufer eine Welle (7) aufweist und durch die Wellenachse die Längenausdehnung der elektrischen Maschine
(6) definiert ist und wobei die elektrische Maschine (6) mit¬ tels eines Kühlkreislaufs kühlbar ist, wobei
• der Kühlkreislauf zumindest ein Kühlrohr (3) aufweist, welches sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der e- lektrischen Maschine (6) erstreckt,
• der Kühlkreislauf ein erstes kreisformartiges, nicht ganz umlaufendes Verteilungsrohr (1) aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht,
• zumindest ein Kühlrohr (3) dicht mit dem ersten Vertei¬ lungsrohr (1) verbindbar ist,
• der Kühlkreislauf von einem Kühlmittel durchströmbar ist, • der Kühlkreislauf einen ersten Anschluss (10) aufweist, mittels dem Kühlmittel in den Kühlkreislauf zuführbar ist,
• der Kühlkreislauf einen zweiten Anschluss (9) aufweist, mittels dem Kühlmittel aus dem Kühlkreislauf abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verteilungsrohr (1) in einem Teil (2) aus Metall eingegossen ist und das Teil (2) an den Verbindungsstellen des ersten Verteilungsrohres (1) mit den Kühlrohren (3) Öffnungen (4) für die Kühlrohre (3) auf- weist, wobei das Teil (2) im eingebauten Zustand in Wärme leitender Verbindung mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine (6) steht oder/und Bestandteil des Gehäuses ist.
2. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anschluss (10) und der zweite Anschluss (9) je mit einem Ende des ersten Vertei¬ lungsrohrs (1) verbunden sind.
3. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kühlrohr (3) eine der Länge nach verlaufende Trennwand (5) aufweist, so dass sich zwei der Länge nach verlaufende Kanäle in einem Kühlrohr (3) ergeben, durch welche Kühlmittel zur gleichen Zeit in entgegen gesetzte Richtungen leitbar ist.
4. Elektrische Maschine (6) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Kühlrohr (3) ein erstes Mittel zugeordnet ist, welches den vom ersten Vertei¬ lungsrohr (1) in einem ersten Kanal wegströmenden Kühlmittelstrom an dem dem ersten Verteilungsrohr (1) entgegen gesetzten Ende des Kühlrohres (3) in den zweiten Kanal des gleichen Kühlrohres umleitet, so dass das Kühlmittel im zwei¬ ten Kanal zum ersten Verteilungsrohr (1) zurückströmt.
5. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das erste Mittel eine Kammer ist, in die das Kühlrohr (3) mündet oder dass das erste Mit¬ tel eine Kammer ist, die am Ende des Kühlrohres (3) im Kühl¬ rohr (3) ausgebildet ist und in die beide Kanäle münden, wo¬ bei das Kühlrohr (3) am Ende abgeschlossen ist.
6. Elektrische Maschine (6) nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kühlrohr (3) eine Trennwand (5) aufweist, welche auf Seite des ersten Vertei¬ lungsrohres (1) über das Kühlrohr (3) hinaus ragt und das erste Verteilungsrohr (1) so durchdringt, dass das Kühlmittel vom ersten Verteilungsrohr (1) aus einer Richtung kommend ganz in den ersten Kanal des Kühlrohrs (3) umgelenkt wird und vom zweiten Kanal des Kühlrohrs (3) wieder in das erste Ver¬ teilungsrohr (1) in ursprünglicher Richtung umgelenkt wird.
7. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass • der Kühlkreislauf mehrere Kühlrohre (3) aufweist, welche sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) erstrecken,
• jedes Kühlrohr (3) dicht mit dem ersten Verteilungsrohr (1) verbunden ist,
• jedes Kühlrohr (3) eine der Länge nach verlaufende Trennwand (5) aufweist, so dass sich zwei der Länge nach verlaufende Kanäle in einem Kühlrohr (3) ergeben, durch welche Kühlmittel zur gleichen Zeit in entgegen gesetzte Richtungen leitbar ist,
• jedem Kühlrohr (3) ein erstes Mittel zugeordnet ist, welches den vom ersten Verteilungsrohr (1) in einem ersten Kanal wegströmenden Kühlmittelstrom an dem dem ersten Verteilungsrohr (1) entgegen gesetzten Ende des Kühlrohres (3) in den zweiten Kanal des gleichen Kühlrohres (3) umleitet, so dass das Kühlmittel im zweiten Kanal zum ersten Verteilungsrohr (1) zurückströmt,
• das erste Mittel eine Kammer ist, in die das Kühlrohr
(3) mündet oder dass das erste Mittel eine Kammer ist, die am Ende des Kühlrohres (3) im Kühlrohr (3) ausgebil¬ det ist und in die beide Kanäle münden, wobei das Kühl¬ rohr (3) am Ende abgeschlossen ist,
• jedes Kühlrohr (3) eine Trennwand (5) aufweist, welche auf Seite des ersten Verteilungsrohres (1) über das Kühlrohr (3) hinaus ragt und das erste Verteilungsrohr (1) so durchdringt, dass das Kühlmittel vom ersten Ver¬ teilungsrohr (1) aus einer Richtung kommend in den ersten Kanal des Kühlrohrs (3) umgelenkt wird und vom zwei¬ ten Kanal des Kühlrohrs (3) wieder in das erste Vertei- lungsrohr (1) in ursprünglicher Richtung umgelenkt wird.
8. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf ein zweites kreisformartiges, mindestens teilweise umlaufendes Vertei- lungsrohr (8) aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht und zumindest ein Kühlrohr (3) , welches mit dem ersten Verteilungsrohr (1) dicht verbunden ist, auch mit dem zweiten Verteilungsrohr (8) dicht verbunden ist.
9. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einem Kühlrohr (3) auf beiden Seiten ein Mittel zur Umlenkung zugeordnet ist, welches das Kühlmittel aus einem Verteilungsrohr (1, 8) an einer Verbindungsstelle in das Kühlrohr (3) umlenkt bzw. das Kühl¬ mittel aus einem Kühlrohr (3) in eine Richtung in ein Vertei- lungsrohr (1, 8) umlenkt.
10. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Umlenkung des Kühlmittels eine Blende ist, welche an einer Verbindungsstel- Ie zwischen einem Kühlrohr (3) und einem Verteilungsrohr (1, 8) derart im Verteilungsrohr (1, 8) angeordnet ist, dass das Kühlmittel vom Verteilungsrohr (1, 8) in das Kühlrohr (3) umgelenkt wird bzw. vom Kühlrohr (3) in eine Richtung des Verteilungsrohres (1, 8) umgelenkt wird.
11. Elektrische Maschine (6) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
• der Kühlkreislauf mehrere Kühlrohre (3) aufweist, welche sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der elektri- sehen Maschine (6) erstrecken,
• jedes Kühlrohr (3) dicht mit dem ersten Verteilungsrohr (1) verbunden ist,
• der Kühlkreislauf ein zweites kreisformartiges, mindes¬ tens teilweise umlaufendes Verteilungsrohr (8) aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längen¬ ausdehnung der elektrischen Maschine (6) im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht und jedes Kühlrohr (3) auch mit dem zweiten Verteilungsrohr (8) dicht verbunden ist, • jedem Kühlrohr (3) auf beiden Seiten ein Mittel zur Umlenkung zugeordnet ist, welches das Kühlmittel aus einem Verteilungsrohr (1, 8) an einer Verbindungsstelle in ein Kühlrohr (3) umlenkt bzw. das Kühlmittel aus einem Kühl- röhr (3) in eine Richtung in ein Verteilungsrohr (1, 8) umlenkt,
• das Mittel zur Umlenkung des Kühlmittels eine Blende ist, welche an einer Verbindungsstelle zwischen einem Kühlrohr (3) und einem Verteilungsrohr (1, 8) derart im Verteilungsrohr (1, 8) angeordnet ist, dass das Kühlmit¬ tel vom Verteilungsrohr (1, 8) in das Kühlrohr (3) umgelenkt wird bzw. vom Kühlrohr (3) in eine Richtung des Verteilungsrohres (1, 8) umgelenkt wird.
12. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer e- lektrische Maschine (6) mit einem Läufer und einem Stator, wobei der Läufer eine Welle (7) aufweist und durch die Wel¬ lenachse die Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) definiert ist und wobei die elektrische Maschine (6) mittels des Kühlkreislaufs kühlbar ist, wobei
• der Kühlkreislauf zumindest ein Kühlrohr (3) aufweist, welches sich im Wesentlichen in Längenausdehnung der e- lektrischen Maschine (6) erstreckt, • der Kühlkreislauf ein erstes kreisformartiges, nicht ganz umlaufendes Verteilungsrohr (1) aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht, • zumindest ein Kühlrohr (3) dicht mit dem ersten Vertei¬ lungsrohr (1) verbindbar ist,
• der Kühlkreislauf von einem Kühlmittel durchströmbar ist,
• der Kühlkreislauf einen ersten Anschluss (10) aufweist, mittels dem Kühlmittel in den Kühlkreislauf zuführbar ist,
• der Kühlkreislauf einen zweiten Anschluss (9) aufweist, mittels dem Kühlmittel aus dem Kühlkreislauf abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verteilungsrohr (1) in einem Teil (2) aus Metall eingegossen wird, wobei das Teil (2) im eingebauten Zustand in Wärme leitender Verbindung mit dem Gehäuse der elektrischen Maschine (6) steht oder/und Be¬ standteil des Gehäuses ist.
13. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer e- lektrische Maschine (6) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Teil bis auf das erste Ver¬ teilungsrohr (1) angebohrt wird, um Verbindungsstellen (4) des ersten Verteilungsrohres (1) mit den Kühlrohren (3) zu schaffen .
14. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer e- lektrische Maschine (6) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrohre (3) an dem ersten Verteilungsrohr (1) befestigt werden, wobei • jedem Kühlrohr (3) ein erstes Mittel zugeordnet ist, welches den vom ersten Verteilungsrohr (1) in einem ersten Kanal wegströmenden Kühlmittelstrom an dem dem ersten Verteilungsrohr (1) entgegen gesetzten Ende des Kühlrohres (3) in den zweiten Kanal des gleichen Kühl- rohres (3) umleitet, so dass das Kühlmittel im zweiten Kanal zum ersten Verteilungsrohr (1) zurückströmt,
• das erste Mittel eine Kammer ist, in die das Kühlrohr
(3) mündet oder dass das erste Mittel eine Kammer ist, die am Ende des Kühlrohres (3) im Kühlrohr (3) ausgebil- det ist und in die beide Kanäle münden, wobei das Kühl¬ rohr (3) am Ende abgeschlossen ist,
• jedes Kühlrohr (3) eine Trennwand (5) aufweist, welche auf Seite des ersten Verteilungsrohres (1) über das Kühlrohr (3) hinaus ragt und das erste Verteilungsrohr (1) so durchdringt, dass das Kühlmittel vom ersten Ver¬ teilungsrohr (1) aus einer Richtung kommend ganz in den ersten Kanal des Kühlrohrs (3) umgelenkt wird und vom zweiten Kanal des Kühlrohrs (3) wieder in das erste Ver¬ teilungsrohr (1) in ursprünglicher Richtung umgelenkt wird.
15. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer e- lektrische Maschine (6) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrohre (3) mit dem ersten Verteilungsrohr (1) dicht verbunden werden, wobei
• jedem Kühlrohr (3) auf beiden Seiten ein Mittel zur Umlenkung zugeordnet ist, welches das Kühlmittel aus einem Verteilungsrohr (1) an einer Verbindungsstelle ganz in ein Kühlrohr (3) umlenkt bzw. das Kühlmittel aus einem Kühlrohr (3) in eine Richtung in ein Verteilungsrohr (1, 8) umlenkt,
• das Mittel zur Umlenkung des Kühlmittels eine Blende ist, welche an einer Verbindungsstelle zwischen einem
Kühlrohr (3) und einem Verteilungsrohr (1) derart im Verteilungsrohr (1) angeordnet ist, dass das Kühlmittel vom Verteilungsrohr (1) in das Kühlrohr (3) umgelenkt wird bzw. vom Kühlrohr (3) in eine Richtung des Vertei- lungsrohres (1, 8) umgelenkt wird.
16. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer e- lektrische Maschine (6) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkreislauf ein zweites kreisformartiges, zumindest teilweise umlaufendes Vertei¬ lungsrohr (8) aufweist, welches eine Ebene aufspannt und die Achse der Längenausdehnung der elektrischen Maschine (6) im Wesentlichen senkrecht zu dieser Ebene steht und jedes Kühl¬ rohr (3) , welches mit dem ersten Verteilungsrohr (1) dicht verbunden ist, auch mit dem zweiten Verteilungsrohr (8) dicht verbunden wird.
17. Verfahren zur Herstellung eines Kühlkreislaufs einer e- lektrische Maschine (6) einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verteilungsrohr (1) je an den beiden Enden durch das Teil (2) hindurch angebohrt wird, so dass eine Verbindung zum ersten Anschluss (10) und zum zweiten Anschluss (9) gebildet wird.
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