定子和带有冷却系统的电机技术方案

本发明专利技术涉及一种用于电机(2)的定子(1)，其具有定子芯(3)，该定子芯围绕定子(1)的定子纵轴线(4)以及沿着定子纵轴线(4)延伸，其中，定子芯(3)具有多个定子齿(5)，该定子齿在定子(1)的周缘方向上分布地布置且朝向定子纵轴线(4)以及沿着定子纵轴线(4)延伸，其中，在相邻的定子齿(5)之间分别构造有定子槽(6)。在至少一个定子槽(6)与相邻于至少一个定子槽(6)的定子齿(5)之间如此地布置有定子(1)的冷却通道壁部(7)，使得在冷却通道壁部(7)与定子齿(5)之间构造有平行于定子纵轴线(4)延伸的冷却通道(8)。此外，本发明专利技术涉及一种电机(2)，其具有这样的定子(1)。

【技术实现步骤摘要】
定子和带有冷却系统的电机
本专利技术涉及一种用于电机的可冷却的定子。此外，本专利技术涉及一种电机，其具有该类型的定子。
技术介绍
电机通常具有转子，该转子由定子包围。定子具有定子基体(Statorgrundkörper)或者带有定子齿(Statorzahn)和定子槽(Statornut)的定子芯(Statorblech，有时也称为定子铁芯)，其中，定子槽布置在定子齿之间。围绕定子齿以及在定子槽中布置有定子绕组(Statorwicklung)，该定子绕组大多数情况下以由绝缘的绞合线(Litze)形成的线圈(Spule)的形式实现。这些线圈分别具有确定的质量以及确定的欧姆电阻，其通过绞合线的材料、长度以及横截面来确定。通过材料定义了绞合线的密度以及特定的欧姆电阻。线圈的一线圈部分布置在定子槽内且因此形成定子绕组的激活部分(aktivenTeil，有时也称为激励部分)。另一线圈部分形成电机的绕组头(Wickelkopf)且大多数情况下布置在电机的轴向端侧处。该线圈部分也被称作绕组头部分(Wickelkopfanteil)。电机的功率密度取决于线圈的构造、尤其取决于绞合线的直径以及定子绕组的数量。在电机的运行中出现以热损失(Verlustwärme)的形式的功率损失(Verlustleistung)。电驱动器的功率密度尤其取决于电机和功率电子装置的工作温度。电机的过热(例如由于热损失)导致功率密度的降低且此外可能导致在电机处的持久损伤。例如，通过过高的温度定子绕组的绞合线的绝缘层可能被损伤且因此引起在相邻的绞合线之间的短路。为了避免过度加热以及过热，许多电机具有用于排热(Entwärmung)的冷却装置。许多不同的冷却装置或者冷却系统是已知的，其例如尤其构造用于冷却定子或者转子。在用于冷却电机的定子的冷却装置的情形中，大致在用于定子绕组的激活部分的排热的冷却装置与用于电机的绕组头的排热的冷却装置之间进行区分。已知的用于定子绕组的激活部分的排热的冷却装置经常具有带有冷却结构的冷却套(Kühlmantel)，该冷却套包围定子。因此，冷却套布置在定子的定子背铁的区域中。该冷却例如以水、油、水-乙二醇-混合物或类似物实现。在此其是间接冷却，因为冷却套不具有相对定子绕组的直接接触。绕组头的冷却大多数情况下不实现。因此，这样的冷却装置尤其适合用于冷却具有相对较小的绕组头部分、即较大的结构长度的电机。在这样的冷却装置的情形中不利的是热损失从定子绕组中的热排出(Wärmeabtransport)，其通过定子槽的电绝缘部、通过定子芯且通过在定子芯与冷却套之间的分隔接缝朝向冷却流体实现。因此，热损失必须克服多个热障碍或者阻力。这引起电机的有效功率(Leistungsfähigkeit)的附加限制。用于电机的绕组头的排热的冷却装置经常构造用于直接以流体、尤其油喷洒绕组头。以该方式实现定子绕组在绕组头处的直接冷却，其中，不实现定子、尤其定子芯的冷却。因此，这些冷却装置尤其适合用于冷却具有相对较高的绕组头部分、即相对较短的结构长度的电机。由文件DE102011053299A1已知一种用于电机的冷却系统，在该电机中在定子芯中构造有冷却通道，该冷却通道径向地沿着定子齿以及在相邻的定子槽之间切向于定子纵轴线延伸。这些冷却通道具有如下缺点，即，由此失去定子绕组的相对较大的区域。此外，在定子背铁中设置有流入通道以及流出通道，由此电机的功率密度降低。文件DE102011056007A1公开了一种用于电机的冷却系统，在该冷却系统中在相邻的定子芯之间布置有带有径向延伸的冷却通道的冷却板(Kühlblech)。这样的构造是非常复杂的且仅可耗费地制造。文件DE102012217711A1指出了一种带有冷却系统的电机，在其中带有三角形横截面的冷却通道构造在围绕定子绕组的灌注料(Vergussmasse)中。因此，冷却通道布置在两个定子齿部段之间。利用这样的冷却系统不确保其余定子区域的有效冷却。由文件DE102014017745A1已知一种电机器，在该电机器中冷却装置布置在定子槽内且在单侧封闭该定子槽。该电机具有如下缺点，即，定子绕组的数量和/或定子背铁的尺寸由此被明显降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是在一种用于电机的定子以及一种电机的情形中消除或至少部分消除上文描述的缺点。如下尤其是本专利技术的任务，即，创造一种用于电机的定子以及一种电机，其以简单且成本适宜的形式和方式在预先给定的结构空间以及预先给定的功率密度的情形中确保定子的经改善的冷却。上文的任务通过专利权利要求来实现。因此，该任务通过一种带有独立权利要求1的特征的定子以及通过一种带有并列的权利要求8的特征的电机来解决。本专利技术的另外的特征和细节由从属权利要求、说明书和图纸得出。在此，结合根据本专利技术的定子进行描述的特征和细节显然同样结合根据本专利技术的电机适用且分别反之亦然，从而关于对于各个专利技术方面的公开内容始终可相互参考。根据本专利技术的第一方面，该任务通过一种用于电机的定子解决。该定子具有定子芯，该定子芯围绕定子的定子纵轴线以及沿着定子纵轴线延伸。定子芯具有多个定子齿，所述定子齿在定子的周缘方向上分布地布置且朝向定子纵轴线以及沿着定子纵轴线延伸。在相邻的定子齿之间分别构造有定子槽。根据本专利技术，在至少一个定子槽与相邻于至少一个定子槽的定子齿之间如此地布置有定子的冷却通道壁部，使得在冷却通道壁部与定子齿之间构造有平行于定子纵轴线延伸的冷却通道。定子芯优选地由电工钢片(Elektroblech，有时也称为电气用钢板)制造且优选地具有由铁和硅构成的合金。优选地，电工钢片通过冷轧(Kaltwalzen)来制造。定子芯优选地由大量尤其同轴布置的彼此相连接的、尤其粘接的以及彼此电绝缘的定子芯片(Statorblechscheibe)组合而成。优选地，定子芯片借助于包漆(Backlack)彼此粘接。备选地，定子芯同样可借助于一种增材制造方法制造，其中，定子纵轴线区段的部分电绝缘是优选的，以便于避免穿过定子的涡流(Wirbelstrom)。定子纵轴线优选地在装入的转子的情形中与转子纵轴线相符。定子芯围绕定子纵轴线延伸且具有用于容纳转子的在定子纵轴线的区域中的中央的自由空间。因此，定子芯的横截面(除了定子槽、冷却通道和类似物之外)优选地呈圆环形或者大致呈圆环形构造。此外，定子芯沿着定子纵轴线延伸，从而定子芯(除了定子槽、冷却通道和类似物之外)优选地呈空心圆柱形或者大致呈空心圆柱形构造。定子齿优选地由经由其将定子齿彼此连接的共同的定子背铁朝向定子纵轴线延伸且在用于容纳转子的中央的自由空间处终止。定子齿在定子的周缘方向上优选地有规律地、尤其均匀地分布。在面对定子纵轴线的端部处，定子齿优选地具有定子齿头，该定子齿头相比定子齿的其余区域具有更大的宽度。定子齿的其余区域优选地具有恒定的或者至少大致恒定的宽度。在相邻的定子齿之间构造有带有槽内壁部的定子槽。定子槽优选通过起分割作用的制造方法(如例如冲裁、激光切割或类似的)来制造。优选地，在用于密封的槽内壁部上布置有(尤其喷洒有)粘合剂层或漆层。这尤其在由不彼此粘接的定子芯片组合而成的定子芯的情形中是有利的。在定子槽中优选地布置有定子绕组，其中，定子绕组优选地具有绞合线路(Litzen本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电机(2)的定子(1)，该定子具有定子芯(3)，该定子芯围绕所述定子(1)的定子纵轴线(4)以及沿着所述定子纵轴线(4)延伸，其中，所述定子芯(3)具有多个定子齿(5)，所述定子齿在所述定子(1)的周缘方向上分布地布置且朝向所述定子纵轴线(4)以及沿着所述定子纵轴线(4)延伸，其中，在相邻的定子齿(5)之间分别构造有定子槽(6)，其特征在于，在至少一个定子槽(6)与相邻于所述至少一个定子槽(6)的定子齿(5)之间如此地布置有所述定子(1)的冷却通道壁部(7)，使得在所述冷却通道壁部(7)与所述定子齿(5)之间构造有平行于所述定子纵轴线(4)延伸的冷却通道(8)。

【技术特征摘要】
2017.12.13 DE 102017222635.81.一种用于电机(2)的定子(1)，该定子具有定子芯(3)，该定子芯围绕所述定子(1)的定子纵轴线(4)以及沿着所述定子纵轴线(4)延伸，其中，所述定子芯(3)具有多个定子齿(5)，所述定子齿在所述定子(1)的周缘方向上分布地布置且朝向所述定子纵轴线(4)以及沿着所述定子纵轴线(4)延伸，其中，在相邻的定子齿(5)之间分别构造有定子槽(6)，其特征在于，在至少一个定子槽(6)与相邻于所述至少一个定子槽(6)的定子齿(5)之间如此地布置有所述定子(1)的冷却通道壁部(7)，使得在所述冷却通道壁部(7)与所述定子齿(5)之间构造有平行于所述定子纵轴线(4)延伸的冷却通道(8)。2.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，在所述冷却通道壁部(7)与所述定子齿(5)之间布置有至少一个用于所述冷却通道壁部(7)相对于所述定子齿(5)的支撑的支撑器件(9)。3.根据权利要求2所述的定子(1)，其特征在于，所述支撑器件(9)具有电绝缘体或构造成电...

【专利技术属性】
技术研发人员：R普利卡，Z纽施，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE