本发明专利技术涉及一种用于压缩机(114)和/或涡轮机(116)、尤其用于内燃机的废气涡轮增压器的电驱动机(112)。电驱动机包括至少一个定子(126)。定子具有至少一个多相驱动绕组(128)，用于产生驱动磁场。此外，电驱动机包括至少一个转子(130)。转子具有至少一个转子轴(132)和至少一个永磁体。转子轴构造为用于固定在压缩机(114)和/或涡轮机(116)的轴(120)上。压缩机和/或涡轮机的轴通过螺纹连接部(144)附接到转子轴(132)上。转子轴具有至少一个第一区段(136)和至少一个第二区段(138)。第二区段轴向地邻接到第一区段上。第二区段同心地围绕转子轴并且借助锥形连接部(148)附接到第一区段上。
Electric drives for compressors and / or turbines and compressors and / or turbines
【技术实现步骤摘要】
用于压缩机和/或涡轮机的电驱动机及压缩机和/或涡轮机
本专利技术涉及一种用于压缩机和/或涡轮机、尤其用于内燃机的废气涡轮增压器的电驱动机。本专利技术还涉及这样的压缩机和/或涡轮机、尤其废气涡轮增压器。
技术介绍
由现有技术已知不同的电驱动机和涡轮增压器。因此，DE102014210451A1例如公开了一种具有集成的电驱动机的涡轮增压器。涡轮增压器、尤其废气涡轮增压器，尤其在机动车制造中用于提高内燃机的汽缸中的空气充注，以便提高内燃机的功率。为此，通常使用被内燃机的废气流驱动的废气涡轮增压器。此外，已知电动地辅助涡轮增压器，使得与内燃机的废气流无关地吸入的新鲜空气能够被压缩并且以提高的进气压力被供应给内燃机。也已知两种变型的组合。在此，废气涡轮增压器设有电驱动机，以便驱动废气涡轮增压器的轴，在该轴上抗扭地布置有压缩机轮以及涡轮。由此例如能够显著地加速否则时间上延迟的进气压力形成。这种电驱动机通常具有定子和转子，所述定子具有至少一个多相的驱动绕组，用于产生驱动磁场；所述转子具有永磁体并且抗扭地布置在废气涡轮增压器的轴上。通过电驱动机实现电动辅助具有以下优点：马达辅助装置尤其能够特别节省结构空间地集成到涡轮增压器中。通过借助为此设置的功率电子器件对驱动绕组的相通电而产生旋转的驱动磁场，通过该驱动磁场以可预给定的转矩驱动可通过轴旋转地支承的转子。在此，永磁体与旋转的磁场共同作用。在EP1995426B1中说明一种电动机。该电动机具有定子、具有转子磁体的转子和在定子和转子之间的中间贯通开口。定子的最小内径与转子磁体的最大外径相同大。电动机是永磁体-同步电动机。转子磁体由稀土材料构成，尤其由钕铁硼和钐钴构成。在US8550793B2中说明一种用于压缩用于内燃机的新鲜空气的压缩机组件，该压缩机组件具有压缩机轮、具有至少一个定子和至少一个转子的电动机、转子磁体和在转子与定子之间的转子间隙。该转子间隙这样地构造，使得在压缩机轮旋转时，待压缩空气质量流的至少50％、优选至少90％、尤其优选100％通过转子间隙被引导。在US8371121B2中说明一种涡轮增压器，该涡轮增压器包括：涡轮；与涡轮连接的压缩机轮；布置在压缩机轮一侧上、远离涡轮的电动机；和与压缩机轮抗扭地连接并且自由地突出构造的转子。尽管由现有技术已知的电驱动机的优点，但该电驱动机仍包含改进潜力。因此，将涡轮增压器的压缩机轮以限定的力轴向预紧和将转子理想地相对于涡轮增压器轴定向，以便产生整个系统的尽可能小的不平衡度，是一个挑战。
技术实现思路
因此，本专利技术提出一种电驱动机，该电驱动机至少很大程度上避免已知的电驱动机的缺点并且尤其构造为用于以限定的力轴向地预紧涡轮增压器的压缩机轮和将转子理想地相对于涡轮增压器轴定向，以便产生整个系统的尽可能小的不平衡度。在本专利技术的第一方面中提出一种用于压缩机和/或涡轮机、尤其用于内燃机的废气涡轮增压器的电驱动机。该电驱动机包括至少一个定子。该定子具有至少一个多相驱动绕组，用于产生驱动磁场。此外，电驱动机包括至少一个转子。该转子具有至少一个转子轴和至少一个永磁体。转子轴构造为用于固定在压缩机和/或涡轮机的轴上。压缩机和/或涡轮机的轴通过螺纹连接部附接到转子轴上。转子轴具有至少一个第一区段和至少一个第二区段。第二区段轴向地邻接到第一区段上。第二区段同心地围绕转子轴并且借助锥形连接部附接到第一区段上。优选地，压缩机和/或涡轮机的轴通过螺纹连接部附接到所述转子轴的第一区段上。在本专利技术的范畴内，“涡轮增压器”原则上可以理解为内燃机的适用于提高功率和/或效率的任意安装组件。尤其可以使用发动机废气能的一部分，以便提高进气系统中的压力并且由此比在不增压的发动机中输送更多外部空气到汽缸中。在本专利技术的范畴内，“涡轮机”、尤其废气涡轮机原则上可以理解为设置为用于将流动流体的内部能的降低转化为机械功率的任意旋转流体机械，该流体机械通过其轴输出所述机械功率。通过涡轮叶片的尽可能无涡流的层状环流可以从流体流吸收内部能、尤其包括运动能、势能/或压力能的一部分，该一部分可以转移到涡轮的工作叶片上。然后，通过内部能的一部分将涡轮轴置于旋转中并且可用功率可以被输出到耦合的工作机、例如发电机上。废气涡轮机可以设置为用于被内燃机的排放废气驱动。尤其可以使用废气涡轮机的轴功率来驱动用于发动机增压的压缩机。在本专利技术的范畴内，“压缩机”原则上可以理解为设置为用于给封闭气体供应机械功的任意装置。压缩机尤其可以设置为用于提高气体的压力和密度。因此，压缩机可以称作压气机。压缩机尤其可以是径向压缩机。该径向压缩机可以被用于根据流体力学定理通过旋转的动子给流动的流体增加能量。径向压缩机可以这样地构造，使得气体基本上轴向地流到工作轮中并且随后径向地、即向外偏转。在本专利技术的范畴内，“电驱动机”可以理解为设置为用于通过施加电流产生或生成另一对象的运动、尤其旋转运动的任意装置。电驱动机尤其可以设置为用于将电能转化为动能。电驱动机尤其可以完全或部分地构型为电动机。电驱动机例如尤其可以被用于驱动压缩机和/或涡轮机、尤其用于内燃机的废气涡轮增压器的压缩机和/或涡轮机。为此，电驱动机可以具有至少一个转子和至少一个定子，在下面更详细地说明所述转子和所述定子。在本专利技术的范畴内，“定子”可以理解为电驱动机、例如电动机的固定构件，所述构件用作感应线圈的共同的芯。定子通常具有圆环形的定子轭以及从该定子轭径向向内突出的定子齿，所述定子齿沿周向方向看彼此间隔开地均匀分布地布置。定子齿通常被多相的驱动绕组缠绕，其中，通过借助为此设置的功率电子器件对驱动绕组的相通电而产生旋转的驱动磁场，通过该驱动磁场以可预给定的转矩驱动可通过轴旋转支承的转子。在本专利技术的范畴内，“转子”可以理解为电驱动机、例如电动机的旋转构件，替代地，该旋转构件也称作动子。在此，转子符合目的地具有至少一个永磁体，该永磁体与定子的旋转磁场共同作用。“定子轴”原则上可以理解为任意长度的柱体形的、用于转子的机械元件，该机械元件可以用于传导旋转运动和转矩以及用于承载和支承与轴固定连接的旋转零件。转子轴能够可旋转地支承在一个或多个位置上、尤其在两个位置上。转子可以借助螺纹连接部拧紧到涡轮增压器轴上。此外，转子可以借助锥形附接部相对于轴的轴线定向。以这种方式可以借助转子轴向地预紧到压缩机轮上。可以相应地取消在传统的涡轮增压器中用于固定转子所需的螺母。由此可以节省构件，这又可以减少涡轮增压器轴安装组件的总重量。这又具有关于转子工作稳定性的优点，这原则上引起涡轮增压器的轴承装置的寿命提高。在转子轴中可以集成有内螺纹，用于施加限定的轴向力。该轴向力可以设置为用于在高转速时位置正确地固定涡轮增压器的压缩机轮，因为压缩机轮的宽度可能由于运行时的高转速而收缩。此外，转子能够因此从长度上被非常小地构造，这关于涡轮增压器轴的总重量和重心位移同样可以产生积极作用。锥形连接部的另一优点可以是，该锥形连接部可以在车床上容易地并且以高精度制造。此外，内轮廓可以引起套筒中的应力减小。因此，可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于压缩机(114)和/或涡轮机(116)、尤其用于内燃机的废气涡轮增压器的电驱动机(112)，所述电驱动机包括：/n-至少一个定子(126)，其中，所述定子(126)具有至少一个多相驱动绕组(128)，用于产生驱动磁场，和/n-至少一个转子(130)，其中，所述转子(130)具有至少一个转子轴(132)和至少一个永磁体，其中，所述转子轴(132)构造为用于固定在所述压缩机(114)和/或所述涡轮机(116)的轴(120)上，其中，所述压缩机(114)和/或所述涡轮机(116)的轴(120)通过螺纹连接部(144)附接到所述转子轴(132)上，/n其特征在于，/n所述转子轴(132)具有至少一个第一区段(136)和至少一个第二区段(138)，其中，所述第二区段(138)轴向地邻接到所述第一区段(136)上，其中，所述第二区段(138)同心地围绕所述转子轴(132)并且借助锥形连接部(148)附接到所述第一区段(136)上。/n
【技术特征摘要】
20180920 DE 102018216080.51.一种用于压缩机(114)和/或涡轮机(116)、尤其用于内燃机的废气涡轮增压器的电驱动机(112)，所述电驱动机包括：
-至少一个定子(126)，其中，所述定子(126)具有至少一个多相驱动绕组(128)，用于产生驱动磁场，和
-至少一个转子(130)，其中，所述转子(130)具有至少一个转子轴(132)和至少一个永磁体，其中，所述转子轴(132)构造为用于固定在所述压缩机(114)和/或所述涡轮机(116)的轴(120)上，其中，所述压缩机(114)和/或所述涡轮机(116)的轴(120)通过螺纹连接部(144)附接到所述转子轴(132)上，
其特征在于，
所述转子轴(132)具有至少一个第一区段(136)和至少一个第二区段(138)，其中，所述第二区段(138)轴向地邻接到所述第一区段(136)上，其中，所述第二区段(138)同心地围绕所述转子轴(132)并且借助锥形连接部(148)附接到所述第一区段(136)上。
2.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动机(112)，其中，所述压缩机(114)和/或所述涡轮机(116)的轴(120)通过所述螺纹连接部(144)附接到所述转子轴(132)的第一区段(136)上。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动机(112)，其中，所述转子(130)设置为用于通过所述压缩机(114)的压装被定位。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电驱动机(112)，其中，所述锥形连接部(148)包括由以下组中选择出的元件对：所述第一区段(136)的锥形孔和所述第二区段(138)的锥形外轮廓；所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·舍普，D·D·P·卡瓦尔坎蒂，F·戈特瓦尔德，J·迈尔，L·费林茨，M·奥拉赫尔，M·博伊尔勒，R·格朗赛，T·弗吕许茨，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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