由双流动叶轮冷却的电机制造技术

本发明专利技术涉及一种组件(1000)，包括：电机(100)，包括：定子(9)，具有形成线圈(106)的绕组，转子(103)，轴(101)，旋转地驱动转子(103)，电机的冷却叶轮(1)，所述冷却叶轮(1)包括至少两个齿冠(2,21,22)，至少两个齿冠包括第一齿冠(21)和第二齿冠(22)，每个齿冠(2,21,22)包括叶片(3)，所述冷却叶轮(1)的第一齿冠(21)的叶片(3,31)布置成产生沿第一方向(F1)的冷却流体流动的循环，第二齿冠(22)的叶片(3,32)布置成产生沿第二方向(F2)的冷却流体流动的循环，第二方向(F2)与第一方向(F1)相反。适用于机动车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】由双流动叶轮冷却的电机
本专利技术要求于2016年9月21日提交的法国申请1658870的优先权，其内容(文本、附图和权利要求)通过引用并入本文。本专利技术的领域是电机领域，电机优选地为旋转电机，例如发电机或电动机。更具体地，这些电机安装在车辆中，尤其是机动车辆中，例如公路车辆或火车。
技术介绍
旋转电机，例如发电机或电动机，包括定子和转子。形成线圈的绕组安装在定子上，并且例如永磁体固定到转子上。转子通过轴可旋转移动。当电机是发电机时，转子与定子的线圈相对的旋转运动使得可以产生电能，并且当电机是电动机时，转子的旋转产生机械能。在这些电机用于使电动车辆运动的情况下，车辆上车载的所有元件的重量应该最小化，因为这个重量直接影响负责为推动车辆的电动机供电的电源的自主性。这种减轻重量的努力体现为优化该电机的紧凑性，同时保持相同的性能水平。这种情况导致电机产生的热密度增加，这可能影响转子的磁化。因此应对其进行冷却，以避免可能导致性能下降、某些部件断裂、甚至电机损坏的过热。待冷却的电机的部件包括线圈，更具体地是线圈头，以及形成定子和转子的金属板。对于转子和定子之间存在的称为气隙的小空间也是如此。这些部件是关键元件，其尺寸是电机的一般性能。考虑到电机尺寸的减小，有效地冷却这些部件变得特别困难。已知，使用强制循环流动冷却电机。使用提供冷却旋转机器的叶轮完成这种循环。然而，这些叶轮不允许在电机中循环流动的充分混合和最佳流速。
技术实现思路
本专利技术旨在至少部分地解决前述技术问题之一。为此，本专利技术提出一种组件，包括(i)电机，该电机包括具有形成线圈的绕组的定子、转子和旋转地驱动转子的轴，以及(ii)电机的冷却叶轮，该冷却叶轮包括：至少两个齿冠，包括第一齿冠和第二齿冠，每个齿冠包括叶片。根据本专利技术，冷却叶轮的第一齿冠的叶片布置成在第一方向上产生冷却流体流动的循环，并且第二齿冠的叶片布置成沿第二方向产生冷却流体流动的循环，第二方向与第一方向相反。因此，本专利技术使得可以产生空气流动，该空气流动提供电机内部的冷却流体的良好循环，并因此允许提供改善的冷却。非限制性地，该冷却流体有利地是空气。这种改善的冷却的结果是冷却流体的最佳混合以及待冷却的电机内增加的冷却流体流速。“相反方向”意味着例如第一方向远离冷却叶轮而第二方向更靠近冷却叶轮，或者相反。可以单独或以组合的方式采用以下根据本专利技术的各个特征：-冷却叶轮在第二齿冠上包括比第一齿冠上的叶片更多的叶片，这尤其使得可以改善冷却流体的运动；-冷却叶轮包括至少一个环部，该环部连接第一齿冠和第二齿冠且限定第一齿冠的外表面和第二齿冠的内表面；-冷却叶轮的第一齿冠包括：-限定第一齿冠的内表面的第一环部，-限定第一齿冠的外表面的第二环部，-布置在第一环部和第二环部之间的多个叶片；-冷却叶轮的第二齿冠包括：-限定第二齿冠的内表面的第二环部，-限定第二齿冠的外表面的第三环部，-布置在第二环部和第三环部之间的多个叶片；-第二环部由冷却叶轮的第一齿冠和第二齿冠共用；-冷却叶轮的第一齿冠的平均半径小于所述冷却叶轮的第二齿冠的平均半径。齿冠的平均半径等于所述齿冠的内表面和外表面的半径的平均值；-一个平面穿过冷却叶轮的所有齿冠。换句话说，这意味着齿冠一个一个地径向布置，同时包含在冷却叶轮的平面中；-冷却叶轮包括限定第一齿冠的内表面的轮毂；-至少一个连接臂将轮毂连接到冷却叶轮的第一齿冠；-每个齿冠沿冷却叶轮的旋转轴线具有相同的厚度；-冷却叶轮的至少一个叶片包括具有圆角形状的第一端；-冷却叶轮的至少一个叶片包括具有尖头形状的第二端；-冷却叶轮的一个或多个叶片在第一端和第二端之间逐渐变薄；-冷却叶轮的至少一个叶片具有沿叶片的伸长轴线的曲线。应当注意，第一齿冠的叶片的曲线不同于第二齿冠的叶片的曲线。根据实施例，限定第一齿冠的叶片的曲线的半径小于限定第二齿冠的叶片的曲线的半径；-冷却叶轮的第一齿冠的叶片在垂直平面中延伸，该垂直平面与第二齿冠的叶片在其中延伸的垂直平面在某处相交；-冷却叶轮构造成在平行于冷却叶轮围绕其旋转的旋转轴线的方向上抽吸和推动冷却流体；-根据第一变型实施例，冷却叶轮可旋转地联接到电机。根据第二变型实施例，冷却叶轮可旋转地与电机分离；-冷却叶轮独立于旋转地驱动转子的轴。换句话说，叶轮无法可旋转地联接到电机。因此，电机旋转的速度不会影响冷却叶轮旋转的速度，这使得当电机低速旋转时可以释放电机产生的热量；-冷却叶轮构造成由独立于电机的电致动器旋转地驱动。独立意味着电致动器在机械上独立于电机；-独立的电致动器固定在电机的凸缘上；-冷却叶轮布置成在位于电机的转子和定子之间的气隙中沿循环方向产生冷却流体的循环；-冷却叶轮布置成沿着定子的外表面在循环方向上产生冷却流体的循环；-定子的外表面包括散热片；-冷却叶轮位于电机的纵向端部上；-电机包括护套，定子和转子安置在护套中，冷却叶轮安置在护套的纵向端部处。在此应特别理解的是，冷却叶轮的外环部位于形成护套的壁的纵向延伸部分中；-该组件包括位于护套和散热片的一端之间的空间，冷却流体适于经过该空间；-冷却叶轮布置成在位于转子和被构造成旋转地驱动转子的轴之间的空间中沿循环方向产生冷却流体的循环，并且更具体地，在设置在转子处面对轴的一个或多个凹口处；-冷却叶轮被布置成在轴内部的循环方向上产生冷却流体的循环，该轴被构造成旋转地驱动转子，所述轴是中空的；-电机的轴设置成插入转子的内腔体的一部分中，所述转子在外部区域中包括产生电磁通量的至少一个磁性元件，所述转子的内腔体由相邻的至少两个凹口限定，至少两个凹口构造成由支承在轴上的接触部彼此分开，壁的至少一部分限定了与磁性元件产生的遵循电磁通量的凹口。因此，形成在转子上的凹口使得既可以在电机的转子和轴之间形成冷却流体通道，也可以使转子变轻。冷却流体通道允许通过电机的转子和轴的强制对流进行冷却。当凹口仅由单个接触部开时，两个凹口成为是相邻的凹口。接触部使得可以确保转子保持与电机的轴接触并允许旋转运动的传递。“遵循电磁通量”的概念意味着壁的一部分遵循在与磁性元件产生的磁通线相同或相似的截面中看到的轮廓。因此，该部分不与电磁通量线相交。根据实施例的示例，遵循电磁通量的壁的部分在垂直于转子的旋转轴线的平面中弯曲；-限定凹口的壁在垂直于转子的旋转轴线的平面中延伸；-转子由转子金属件的组装形成，每个转子金属件包括遵循电磁通量并限定凹口的壁的部分；-从转子的旋转轴线看，每个凹口具有凹形弯曲形状；-从转子的旋转轴线看，接触部具有凸形圆形形状；-凹口具有规则的角度分布。更具体地，相邻的两个凹口之间的恒定角度扇区等于360/P，其中P对应于磁性元件的总数；-凹口和接触部之间的角度间隔是恒定的。更具体地，凹口和接触部之间的恒定角度间隔等于360/2P，其中P对应于磁性元件的总数。因此，对于八个磁性元件，凹口和接触部之间的恒定角度间隔相对于转子的旋转轴线等于22.5度。这意味着转子每45度有8个凹口，每45度有8个接触部。在穿过第一凹口的顶点的转子的第一半径和穿过第二凹口的顶点的转子的第二半径之间测量角度扇区。在穿过凹口的顶点的转子的半径和穿过接触部的对称中心的转子的半径之间测量角度间隔；-穿过磁性元件的中心的转子半径也通过凹口的最远离转子的旋转轴线的点。因此，确保磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组件(1000)，包括：‑电机(100)，包括：‑定子(9)，具有形成线圈(106)的绕组，‑转子(103)，‑轴(101)，旋转地驱动转子(103)，‑电机的冷却叶轮(1)，所述冷却叶轮(1)包括至少两个齿冠(2,21,22)，至少两个齿冠包括第一齿冠(21)和第二齿冠(22)，每个齿冠(2,21,22)包括叶片(3)，其特征在于，所述冷却叶轮(1)的第一齿冠(21)的叶片(3,31)布置成产生沿第一方向(F1)的冷却流体流动的循环，第二齿冠(22)的叶片(3,32)布置成产生沿第二方向(F2)的冷却流体流动的循环，第二方向(F2)与第一方向(F1)相反。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.21 FR 16588701.一种组件(1000)，包括：-电机(100)，包括：-定子(9)，具有形成线圈(106)的绕组，-转子(103)，-轴(101)，旋转地驱动转子(103)，-电机的冷却叶轮(1)，所述冷却叶轮(1)包括至少两个齿冠(2,21,22)，至少两个齿冠包括第一齿冠(21)和第二齿冠(22)，每个齿冠(2,21,22)包括叶片(3)，其特征在于，所述冷却叶轮(1)的第一齿冠(21)的叶片(3,31)布置成产生沿第一方向(F1)的冷却流体流动的循环，第二齿冠(22)的叶片(3,32)布置成产生沿第二方向(F2)的冷却流体流动的循环，第二方向(F2)与第一方向(F1)相反。2.根据前一项权利要求所述的组件(1000)，其中，所述冷却叶轮(1)独立于旋转地驱动所述转子(103)的轴(101)。3.根据前一项权利要求所述的组件(1000)，其中，所述冷却叶轮(1)构造成由独立于所述电机(100)的电致动器(10)旋转地驱动。4.根据前一项权利要求所述的组件(1000)，其中，独立的电致动器(10)固定在所述电机(100)的凸缘(8)上。5.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1000)，其中，所述冷却叶轮(1)位于所述电机(100)的纵向端部上。6.根据前述权利要求中任一项所述的组件(1000)，其中，所述电机(100)包括护套(102)，所述定子(9)和所述转子(103)安置在所述护套中，所述冷却叶轮(1)安置在护套(102)的纵向端部。7.根据前述权利要求中任一项所述的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·迪耶蒙施，
申请(专利权)人：维迪科研究所，
类型：发明
国别省市：法国,FR