具有集成的冷却通道的主动冷却的电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电机，其包含带有集成的电机电子设备的电子壳体(1)、定子和转子。定子包含定子衬套(3)和带电机线圈的定子叠片铁芯。定子衬套(3)轴向地设置在电子壳体(1)和转子之间。根据本发明专利技术的电机具有与转子抗扭地相连的空气输送元件(14)以及至少一个设置在定子衬套(3)中的轴向延伸的贯穿孔(24)。空气输送元件(14)轴向地设置在定子衬套(3)和转子之间，并且在定子衬套(3)的一侧具有环绕的轴向的进气孔(15)。空气输送元件(14)在电机运行时通过进气孔(15)和电子壳体(1)的外壁上的贯穿孔(24)对轴向的空气体积流(Z)进行抽吸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有集成的冷却通道的主动冷却的电机
本专利技术涉及一种电机，其包含带有集成的电机电子设备的电子壳体、定子和转子，其中该定子包含定子衬套和带有电机线圈的定子叠片铁芯，并且其中定子衬套轴向地设置在电子壳体和转子之间。
技术介绍
这种电机尤其被用于驱动通风机。具有集成的电子设备(尤其是整流电子设备)的电机的最大功率范围通常由电子设备的最大构件温度(例如电气的功率构件，如末级(Endstufe)的温度)或电机的最大构件温度(例如电机线圈或球轴承的温度)来限定。电机的使用寿命同样取决于电机运行期间所达到的构件温度，其中温度升高会缩短电机的使用寿命。这些电机尤其固定在稳定的固定壁板或承载结构上。为此，电机的定子通常借助其定子衬套插入固定壁板的安装孔中或承载结构的框架中，并且在定子衬套的边缘区域中与固定壁板或承载结构相拧接。这种固定方式给电机或电子设备的有效散热造成困难，因为固定壁板或承载结构阻碍了电机和电子壳体的在电机的轴向方向上的绕流。此外尤其在径流式通风机中，电机并且尤其是电子壳体通过空气的径向流出，绕流差或根本不进行绕流。在轴流式通风机中，在转子罩的区域中产生了所谓的死水区，它同样对电机的绕流产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是，实现一种电机，其冷却效果得以改善，并且在环境温度相同的情况下提高其功率和使用寿命。在前述类型的电机中，此目的根据本专利技术通过以下部件得以实现，即与转子抗扭地相连的空气输送元件以及至少一个设置在定子衬套中的轴向延伸的贯穿孔，其中空气输送元件轴向地设置在定子衬套和转子之间并且在定子衬套的一侧具有环绕的轴向的进气孔，并且其中空气输送元件在电机运行时通过进气孔和电子壳体的外壁上的贯穿孔对轴向的空气体积流进行抽吸。该空气输送元件尤其构成为径流式风扇叶轮，在进气孔处的空气被轴向地抽吸，并且在环绕的径向孔处径向地排出。这种电机能够通过由空气输送元件产生的空气体积流来主动地且有目的地尤其对电子壳体以及设置在它里面的电机电子设备进行冷却。空气体积流借助在定子衬套中的贯穿孔被有目的的引导到电机的尤其需冷却的区域上，并因此可尤其有效地实现冷却。因此，能够提高电机的功率，并且延长其使用寿命。根据电机的实施方式或根据应用和安装情况，尤其当电机安装在装配壁板上时，电子壳体范围内的环境空气的温度比转子区域中的温度更低，这通过抽吸在电子壳体的外圆周处的空气体积流来额外地应用。在本专利技术的另一实施方式中，定子衬套的贯穿孔径向地设置在与电子壳体的外壁的待冷却的区域相同的高度上。此外，进气孔尤其径向地设置在与定子衬套的贯穿孔相同的高度上。这一点是有利的，即贯穿孔、进气孔和电子壳体的待冷却的外壁径向地位于相同的高度上，并且因此空气体积流能够尤其简单且有效地被引导通过电机。因此，还有助于实现电机的尤其紧凑的构造形式。此外在本专利技术的一个实施方式中，在空气输送元件和定子衬套之间，一环状的盖板设置在定子上。在此有利的是，空气输送元件在电机运行时通过进气孔并且通过由盖板构成的贯穿孔对轴向的空气体积流进行抽吸，并且在定子散热片之间沿着定子衬套的外壁在定子衬套的外壁的外边缘上对其径向进行抽吸。这一点能够有目的地额外地冷却定子衬套，其方式是：盖板与定子衬套的外壁以及定子散热片一起构成多个冷却通道，空气体积流被引导通过该冷却通道。在本专利技术的另一个实施方式中，定子衬套分为定子衬套基体和支承环，其中支承环固定在定子衬套基体的外圆周上并且构成围绕着定子衬套基体的圆周环，并且定子衬套的贯穿孔设置在支承环中。通过这一点，支承环能够安放在常规的定子(其没有贯穿孔)，以便提供为达到冷却效果所需的贯穿孔，并且能够实现从定子至电子壳体的轴向的空气体积流。因此可能的是，提供了一种以常规电机为基础的根据本专利技术的电机，并且未改变常规的定子，其方式是：支承环和与之相配的空气输送元件安装在常规的电机上。电子壳体优选在其外壁上具有壳体散热片，其中壳体散热片从电子壳体的端侧轴向地一直延伸至定子衬套的贯穿孔，并且在高度上借助贯穿孔的径向外部边缘封闭，并且该电机尤其具有壳体盖子，其径向地遮盖了壳体散热片的至少一部分。这一点是有利的，即提高了电子壳体的壳体散热片之间的流动速度，并且通过壳体散热片延长了流动路径，因此额外地提高了冷却效果。附图说明本专利技术的其它细节、特征和有利的改进方案从以下描述的且在附图中示出的实施例中以及从从属权利中得出。其中：图1示出了根据实施例1的根据本专利技术电机的定子衬套的贯穿孔的区域中的截面图；图1a示出了根据图1的区域X1的放大视图；图2示出了一截面图，该截面图并非在根据实施例1的根据本专利技术电机的定子衬套的贯穿孔的区域中；图2a示出了根据图2的区域Y1的放大视图；图3示出了根据实施例2的根据本专利技术电机的贯穿孔的区域中带有局部截面图的侧视图；图3a示出了根据图3的区域Z1中的放大视图。相同的部件在所有附图中都配以相同的参考标记。具体实施方式图1/1a、图2/2a示出了根据本专利技术的电机、尤其是根据本专利技术的外转子式电机的第一实施方式，图3/3a示出了其另一实施方式。电机包含电子壳体1、定子(其包括定子衬套3和带有电机线圈的定子叠片铁芯4)以及转子5(尤其是外转子)。定子衬套3轴向地设置在电子壳体1和转子5之间。定子衬套3和电子壳体1尤其由金属构成。此外，用来驱动和控制电机的电机电子设备，尤其是带有电气功率构件6(如末级)的整流电子设备位于该电子壳体1中。电子壳体1在其外壁上具有壳体散热片7，用来为电子壳体1内部的电机电子设备进行冷却。定子衬套3在其与转子5相对而置的外壁上具有径向延伸的且朝转子5的方向上轴向伸展的定子散热片8，其将热量导出，这些热量尤其在定子球轴承和电机线圈中产生。此外，根据本专利技术的电机包含轴向地设置在定子衬套3和转子5之间的空气输送元件14。空气输送元件14尤其构成为径流式风扇叶轮。空气输送元件14借助中间的贯穿孔16与转子5抗扭地相连。空气输送元件14尤其由塑料构成。在此，空气输送元件14的贯穿孔16在转子侧尤其由转子5遮盖。空气输送元件14在定子衬套3的一侧具有环绕的进气孔15作为空气入口，并且径向地在外圆周上具有环绕的径向孔17作为空气出口。如图3/3a所示，空气输送元件14尤其具有前面的、包含进气孔15的遮盖片，以及具有后面的、设置有圆片和贯穿孔16的固定片，其中在它们之间设置有多个叶片。备选地，如图1/1a和图2/2a所示，还能应用无前面遮盖片的空气输送元件14。空气输送元件14在电机运行时通过进气孔15抽吸空气使之通过空气输送元件14，并且在径向孔17处将其径向地排出。为了在定子衬套3和空气输送元件14之间进行流体力学优化并进行密封，定子衬套3在空气输送元件14的一侧具有轴向延伸的环形轮缘(Ringkragen)9，其伸到设置在空气输送元件14的贯穿孔16的内圆周上的圆周环状凹口25中。图1/1a和图2/2a示出了根据本专利技术的电机的第一实施方式。定子衬套3在径向外部的边缘区域中具有至少一个轴向的贯穿孔24。贯穿孔24在定子衬套3的圆周上且径向地这样设置，即它设置得与电子壳体1的外壁的待冷却区域一样高，并与该区域相对而置。壳体散热片7在待冷却的区域中设置得优选尤其强，即具有尤其大的外表面，因此多个平行的壳体散热片7从电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机，其包含带有集成的电机电子设备的电子壳体(1)、定子和转子(5)，其中所述定子包含定子衬套(3)和带有电机线圈的定子叠片铁芯(4)，并且其中所述定子衬套(3)轴向地设置在电子壳体(1)和转子(5)之间，其特征在于，所述电机还包含与所述转子(5)抗扭地相连的空气输送元件(14)以及至少一个设置在所述定子衬套(3)中的轴向延伸的贯穿孔(24)，其中，所述空气输送元件(14)轴向地设置在定子衬套(3)和转子(5)之间并且在所述定子衬套(3)的一侧具有环绕的轴向的进气孔(15)，并且其中所述空气输送元件(14)在电机运行时通过所述进气孔(15)和所述电子壳体(1)的外壁上的贯穿孔(24)对轴向的空气体积流(Z)进行抽吸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.02 DE 102012107109.81.一种外转子式电机，其包含带有集成的电机电子设备的电子壳体(1)、定子和转子(5)，其中所述定子包含定子衬套(3)和带有电机线圈的定子叠片铁芯(4)，并且其中所述定子衬套(3)轴向地设置在电子壳体(1)和转子(5)之间，其特征在于，所述电机还包含与所述转子(5)抗扭地相连的空气输送元件(14)以及至少一个设置在所述定子衬套(3)中的轴向延伸的贯穿孔(24)，其中，所述空气输送元件(14)轴向地设置在定子衬套(3)和转子(5)之间并且在所述定子衬套(3)的一侧具有环绕的轴向的进气孔(15)，并且其中所述空气输送元件(14)在电机运行时通过所述进气孔(15)和所述电子壳体(1)的外壁上的贯穿孔(24)对轴向的空气体积流(Z)进行抽吸，并且其中所述空气输送元件(14)构成为径流式风扇叶轮，在所述进气孔(15)处的空气被轴向地抽吸，并且在环绕的径向孔(17)处径向地排出。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述空气输送元件(14)具有贯穿孔(16)，并且借助该贯穿孔(16)抗扭地连在所述转子(5)上。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述转子(5)在转子侧轴向地遮盖所述空气输送元件(14)的贯穿孔(16)。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于，所述定子衬套(3)的贯穿孔(24)径向地设置在与所述电子壳体(1)的外壁的待冷却区域相同的高度上。5.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于，所述进气孔(15)径向地设置在与所述定子衬套(3)的贯穿孔(24)相同的高度上。6.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于，所述定子衬套(3)在所述转子(5)的一侧具有径向延伸的且轴向伸展的定子散热片(8)。7.根据权利要求1至3中任意一项所述的电机，其特征在于，在所述空气输送元件(14)和所述定子...

【专利技术属性】
技术研发人员：马蒂亚斯·马施克，埃里克·赖歇特，弗里德里希·沙夫尔特，米夏埃多·施图尔姆，阿斯特丽德·文德利希，
申请(专利权)人：依必安派特穆尔芬根股份有限两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE