具有包括空气动力学附件的定子格栅的电机制造技术

本发明专利技术涉及一种电机。定子包括沿着定子周向设置的多个径向通道(102)。径向通道(102)由径向齿(101)界定，并且磁通发生器被容纳在这些径向通道(102)中。此外，径向通道(102)包括面向磁通发生器的流体循环通路。电机包括至少一个空气动力学附件(85、90)，该空气动力学附件与电机同轴并且设置在电机的纵向端部处。空气动力学附件(85、90)包括第一流体引导部分和第二部分，第一流体引导部分经过循环通路，第二部分沿着至少一个径向齿(101)径向地延伸，并且具有用于引导流体的空气动力学轮廓。本发明专利技术还涉及一种配备有这种类型电机的压缩机和涡轮增压器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有包括空气动力学附件的定子格栅的电机
本专利技术涉及一种用于例如液态流体或气态流体的工作流体的电辅助压缩设备。本专利技术尤其涉及一种在将气态流体传送至任一装置之前藉由压缩机压缩气态流体的装置，；气态流体在此为空气，压缩机为单独的或与涡轮机相关联从而形成涡轮增压器，并且更具体地是将气态流体传送至内燃机的进气口。事实上，如广为所知的，内燃机所传递的功率取决于馈送入该发动机的燃烧室的空气量，该空气量本身与该空气的密度成比例。因此，当需要高功率时，通常在允许外部空气进入该燃烧室之前，通过压缩外部空气来增加该空气量。这种已知为涡轮增压的运行可以使用任一装置来实现，诸如由电机驱动的单独的压缩机(电气化的压缩机)，或与涡轮机以及电机相关联从而形成电气化涡轮增压器的压缩机。
技术介绍
在上述两种情况下，与压缩机相关联的电机可以是多种类型的。一种是具有小气隙且绕组靠近转子的电机，该电机提供最佳的磁通引导和优化的效率。这种类型电机的优点是具有一定的紧凑性，这有时在对其冷却方面可能是个问题，并且需要用于散热的特定系统。为了不侵入压缩机的空气进气口，这种类型的电机通常在电气化压缩机的情况下位于离心式压缩机的背面上，或在电气化涡轮增压器的情况下位于压缩机与涡轮之间，尽管在后一种情况下由于靠近涡轮机而存在不利的热环境。通常，压缩机、涡轮机和电机之间的联接是刚性的。这种类型的机器也可以位于压缩机侧上，但是相对远离空气进气口，以免干扰它。压缩机和机器之间的联接则是刚性的，或者由机械或磁耦合组成。在专利US-2014/0,373,532、US-8,157,543、US-8,882,478、US-2010/0,247,342、US-6,449,950、US-7,360,361、EP-0,874,953或EP-0,912,821中更详细地描述了这种类型的系统。另一类型的机器是具有大气隙的电机，该气隙有时可能几厘米长，以允许工作流体从中通过，从而使得能够尽可能靠近压缩系统地、在有利得多的热环境中集成。然而，这种电机装置涉及的缺陷是干扰和限制了转子与定子之间的磁通通过该大气隙，这导致限制了电机的固有效率及其特定性能(特定功率，功率密度)。在专利EP-1,995,429、US-2013/169,074或US-2013/043,745清楚地描述了这种类型的电机。最后，现已出现一种新型的机器。这是一种设有定子格栅的机器，在专利申请FR-3,041,831(WO-2017/050,577)和FR-3,048,022中对其进行了详细描述。被称为“定子-格栅”的该电机包括转子和定子。定子包括沿着定子周向设置的多个径向通道、容纳在这些径向通道中的磁通发生器以及接纳转子的定子轴承。磁通发生器例如是线圈。径向通道包括面对磁通发生器的流体循环通路。此外，径向通道由也被称为“定子齿”的径向齿分开。与其它两种类型的机器相比，该机器具有在冷却和电气性能方面提供更好折衷的优势。另一方面，位于机器端部处的定子齿的平面垂直于空气流，并且它们因此会干扰气流。对气流的影响导致压缩机性能下降。此外，改变径向齿的形状以改善空气流动将导致更高的机器成本。实际上，包括这些齿的定子由一叠金属条(薄板)制成，为了改变定子齿的形状，在每个条上需要特定的几何形状，或者需要特定的条组件，这使制造更复杂，尤其是为了独立地识别每个条而对最终系统和物流的成本产生负面影响。。为了克服这些缺点，本专利技术涉及一种具有定子格栅的电机，电机包括转子和定子，定子包括沿着定子周向设置的多个径向通道。径向通道由径向齿界定，并且磁通发生器被容纳在径向通道中。此外，径向通道包括面对磁通发生器的流体循环通路。为了改善流体(例如空气)穿过机器的通过，电机包括至少一个空气动力学附件，该空气动力学附件与电机同轴并且设置在电机的纵向端部处。该空气动力学附件包括至少两个部分：第一部分，用于引导经过循环通路的流体；第二部分，沿着径向齿径向地延伸，并且沿电机的轴向方向具有用于引导流体的空气动力学轮廓。本专利技术还涉及一种配备有这样电机的压缩设备以及用该类型的电机电气化的涡轮增压器。
技术实现思路
根据本专利技术的装置涉及一种电机，该电机包括转子和定子，该定子包括沿着所述定子周向地设置的多个径向通道，所述径向通道由径向齿界定；容纳在所述径向通道中的磁通发生器；所述径向通道包括面对所述磁通发生器的流体循环通路，其特征在于，所述电机包括至少一个空气动力学附件，所述空气动力学附件与所述电机同轴，并且设置在所述电机的纵向端部处，所述空气动力学附件包括至少一个第一部分和至少一个第二部分，所述第一部分用于引导经过所述循环通路的流体，所述第二部分沿着至少一个所述径向齿径向延伸，并且沿所述电机的轴向方向具有用于引导流体的空气动力学轮廓。有利地，所述空气动力学附件由具有低热阻抗的材料制成，优选地为聚合物材料，并且更优选地为允许形成复杂形状的聚合物材料。较佳地，流体是空气。有利地，所述空气动力学附件沿着所述空气动力学附件的中间面具有不对称的轮廓。根据本专利技术的一变型，所述空气动力学附件通过增量制造或通过模制来获得。根据本专利技术的一实施例，所述空气动力学附件由至少两个元件组成，其中，至少一个是可移除的元件。有利地，电机包括设置在所述电机的两个纵向端部处的两个空气动力学附件。优选地，当所述空气动力学附件位于所述径向齿的纵向端部处部、所述径向齿位于所述循环通路中的所述流体的入口处时，所述空气动力学附件的所述第二部分在正交于所述径向齿的径向方向的截面中基本上具有半圆形轮廓。优选地，定位在位于所述循环通路中的所述流体的入口处的所述径向齿的纵向端部处的所述空气动力学附件包括中心拱顶部，优选地，所述拱顶部具有为至少三级的椭圆形。有利地，所述拱顶部包括允许所述流体通过的开口。根据本专利技术的一实施例，所述拱顶部的所述开口有利地引导气隙中的空气流，从而最小化扰动和穿过所述气隙的空气量。优选地，所述拱顶部的所述开口用作防止碎屑的保护部，各开口的尺寸小于气隙的厚度。根据本专利技术的一变型，当所述空气动力学附件位于所述径向齿的纵向端部，所述径向齿在所述循环通路的所述流体的出口处时，所述空气动力学附件的所述第二部分位具有这样的轮廓，该轮廓的厚度在垂直于所述径向齿的径向方向的截面中沿纵向减小，最大厚度位于所述径向齿的纵向端部处。优选地，所述径向齿在所述流体从所述循环通路的出口处，位于所述径向齿的纵向端部处的所述空气动力学附件具有这样的纵向尺寸：该纵向尺寸根据其径向位置变化，优选地，当径向位置增加时，纵向尺寸减小。根据本专利技术的一变型，所述径向齿在所述流体从所述循环通路的出口处，位于所述径向齿的纵向端部处的所述空气动力学附件配备有可动的空气动力学襟翼和相关联的控制系统，所述可动的空气动力学襟翼旨在向所述电机的出口处的所述流体提供有利的方向或调节流体的流率。本专利技术还涉及一种用于气态或液态流体的压缩设备，该压缩设备包括压缩装置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机(24)，所述电机包括转子(22)和定子(24)，所述定子包括沿着所述定子(24)周向地设置的多个径向通道(102)，所述径向通道(102)由径向齿(101)界定；磁通发生器被容纳在所述径向通道(102)中；所述径向通道(102)包括面对所述磁通发生器的流体循环通路，其特征在于，所述电机(24)包括至少一个空气动力学附件(85、90)，所述空气动力学附件(85、90)与所述电机(24)同轴，并且设置在所述电机(24)的纵向端部处，所述空气动力学附件(85、90)包括至少第一部分和至少第二部分，所述第一部分用于引导经过所述循环通路的流体，所述第二部分沿着至少一个所述径向齿(101)径向延伸，并且沿所述电机(24)的轴向方向具有用于引导流体的空气动力学轮廓(87、91、92)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180216 FR 18513291.一种电机(24)，所述电机包括转子(22)和定子(24)，所述定子包括沿着所述定子(24)周向地设置的多个径向通道(102)，所述径向通道(102)由径向齿(101)界定；磁通发生器被容纳在所述径向通道(102)中；所述径向通道(102)包括面对所述磁通发生器的流体循环通路，其特征在于，所述电机(24)包括至少一个空气动力学附件(85、90)，所述空气动力学附件(85、90)与所述电机(24)同轴，并且设置在所述电机(24)的纵向端部处，所述空气动力学附件(85、90)包括至少第一部分和至少第二部分，所述第一部分用于引导经过所述循环通路的流体，所述第二部分沿着至少一个所述径向齿(101)径向延伸，并且沿所述电机(24)的轴向方向具有用于引导流体的空气动力学轮廓(87、91、92)。


2.如权利要求1所述的电机，其特征在于，所述空气动力学附件(85、90)由具有低热阻抗的材料、优选地为聚合物材料制成。


3.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述流体是空气。


4.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述空气动力学附件(85、90)具有沿着所述空气动力学附件(85、90)的中间平面的非对称轮廓。


5.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述空气动力学附件(85、90)通过增量制造或通过模制制成。


6.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，所述空气动力学附件(85、90)由至少两个元件组成，其中，至少一个元件是能移除的。


7.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，包括设置在所述电机(24)的两个纵向端部处的两个所述空气动力学附件(85、90)。


8.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，当所述空气动力学附件(85、90)定位在所述径向齿(101)的纵向端部处，所述径向齿位于所述循环通路中的所述流体的入口处时，所述空气动力学附件(85、90)的所述第二部分在正交于所述径向齿(101)的径向方向的截面中基本上具有半圆形轮廓。


9.如前述权利要求中任一项所述的电机，其特征在于，定位在位于所述循环通路中的所述流体的入口处的所述径向齿(101)的纵向端部处的所述空...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·勒贝尔，M·米罗萨瓦约维克，L·E·马丁内斯阿尔瓦拉多，V·佩宁，
申请(专利权)人：IFP新能源公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR