由多个冷却器组件组成的冷却器组件组制造技术

本发明专利技术公开了一种电气设备（１），其有一个电机组件（２），该电机组件（２）包括带有定子（４）和转子的一电机（３），该电机组件（２）的一机壳（７）安装容纳该电机（３）。一个冷却器组件（１９；４１；５８；７２；９０；９７）具有一个冷却器外壳（２１；４２；６２；７３；９１；９８），该外壳通过在机壳（７）壁（１７）内的一个第一冷却流体连接区（２０）和在机壳（７）壁（１７）内的至少一个第二冷却流体连接区（２３）与机壳（７）的内部流体连通。所述机壳（７）内腔在机壳（７）壁（１７）面朝冷却器外壳（２１；４２；６２；７３；９１；９８）的一部分区段中，可通过至少一个带有至少一个冷却流体通孔（２６）的第三冷却流体连接区（２５）被置于与冷却器外壳（２１；４２；６２；７３；９１；９８）的内部流体连通。当可以用于替换电机组件（２）上的冷却器组件（１９）的其他冷却器组件变型不使用这第三冷却流体连接区（２５）时，各种冷却器组件变型均可以使用这第三冷却流体连接区（２５）。由此，可制造出一种电气设备（１）、一种用于该电气设备（１）的电机组件（２）以及由多个不同冷却器组件组成的冷却器组件组，它们可以更低的构造和设计成本满足变化的冷却要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种包括一个电机组件和一个冷却器组件的电气设备，一种用于这种电气设备的电机组件以及一种用于与这样一种电机组件相组装的由多个冷却器组件组成的冷却器组件组。本专利技术涉及一种按权利要求1前序部分所述的电气设备。此外，本专利技术涉及一种按权利要求8所述的用于这种电气设备的电机组件以及一种按权利要求9所述的用于与此类电机组件相组装的、由多个冷却器组件组成的冷却器组件组。由JP60-219 939A已知前言所述类型的一种电气设备。在那里，该电气设备包括一个换热器，它从第一冷却流体连接区出发沿锯齿形路径一直通向第二冷却流体连接区。这种已知电气设备的冷却总是与所采用的电机组件相协调。一旦发现规定用于电机组件的冷却技术不能满足要求，则必须在冷却方面全面改造此电气设备。因此本专利技术的目的是，设计一种前言所述类型的电气设备，使冷却要求改变时可以化费低的制造和结构性费用来应对。此目的按本专利技术通过一种具有权利要求1特征部分中所述特征的电气设备达到。按本专利技术已知，通过特殊设计有三个冷却流体连接区的电机组件机壳，可以实现在机壳内导引冷却空气的不同方案。这些不同的冷却空气导引方案因而可以与适当的冷却器组件结合，从而可以满足个性化的冷却要求。因此按本专利技术的电气设备可以配备各自冷却组件不同的冷却技术，电机组件尤其机壳不必为此改变其结构。例如可以用相同的机壳仅仅通过冷却组件的适配实现下列冷却技术从电机两端开式的空气冷却、借助空气-空气换热器从电机两端闭式的空气冷却、沿电机纵向流过的开式空气冷却、借助空气-空气换热器沿电机纵向流过的闭式空气冷却、借助空气-水换热器沿电机纵向流过的闭式空气冷却。冷却器组件或仅有冷却流体导引功能，或含有主动冷却构件，例如换热器。对于所有这些冷却技术可使用标准化的机壳。作为电机可以采用电动机或按另一种方案也可以采用发电机。在按权利要求2所述的机壳中为定子提供了有效的冷却。按权利要求3所述的机壳可以实现对于冷却流体的导引，其中，冷却流体不仅从电机端部，而且还通过机壳的中段供入机壳或从机壳排出。冷却流体可以通过周向或切向的冷却流体流动分量供给所述的机壳中段。以此方式，采用同一个机壳可以一方面实现从两端冷却，以及另一方面实现从一侧流过电机的冷却。按权利要求4的隔片提供了一种结构上简单的可能性，保证了周向的冷却流体流。按权利要求5在隔片内的通孔形成了一种确定的切向冷却流体导引。按权利要求6将空气作为冷却流体意味着是在机壳内部冷却时最简单的方案。按另一种方案也可以使用另一种冷却流体，尤其一种不同于空气的冷却气体。原则上也可以采用一种冷却液。若转子运动本身没有提供或没有充分提供规定的期望的冷却流体流向，则按权利要求7的风扇是有利的。本专利技术的另一个目的是创造一种电机组件，它无需附加的费用可以与采用不同冷却技术的冷却器组件连接。按本专利技术此目的通过按权利要求8所述的电机组件达到。这种电机组件的优点与前面参见按本专利技术的电气设备已说明的那些一致。本专利技术另一个目的是为电机组件选择一种与应用领域相适应的冷却方案，为此不必进行电机组件的结构性改变。按本专利技术此目的通过按权利要求9所述的由多个冷却器组件组成的冷却器组件组达到。第一种冷却器组件变型可以实现一种从电机两端开式的空气冷却。第二种冷却器组件变型可以实现一种借助换热器从电机两端闭式的空气冷却。第三种冷却器组件变型可以实现一种沿电机纵向流过电机的开式空气冷却。第四种冷却器组件变型可以实现一种借助换热器沿电机纵向流过电机的闭式空气冷却。因此，根据电机保护方式可以选择例如一种冷却的开式或闭式结构类型。一个封闭的电机可借助空气-空气换热器或借助空气-水换热器运行。以VDE0530为基础的最大冷却功率并因而最大电机功率，借助一种开式贯流通风以及借助一种空气-水冷却的电机达到。空气-空气冷却的电机在相应地降低功率时提供一种闭式结构类型再加上空气冷却的优点。电机制成有不同的极数并因而设计为不同的转速。因此这些电机可以在一个电网上以固定的转速运行或在一个变频器上以可变的转速运行。取决于极对数和在变频器运行时也取决于期望的转速范围可有利的是，电机从两端或从一端用空气流冷却。在这种情况下冷却器组件的空气阻力也起重要的作用。按本专利技术可以用同一个机壳根据冷却方式、极对数和转速选择最有效的冷却方案。不需要借助与机壳的第三冷却流体连接区导引冷却空气的冷却器组件，简单地通过各自的密封装置密封第三冷却流体连接区，所以冷却空气流动仅通过两个保留的与机壳的冷却流体连接区进行。一种按权利要求10所述的冷却器组件设计，对于价廉物美地实现这些冷却器组件变型是特别有利的。按另一种方案，可以为了供给冷却空气，在机壳上设管接头。在这种一侧，亦即电机被供给空气纵向流过的情况下，第三冷却流体连接区借助密封装置封闭。当从两端空气冷却时，空气的供给通过在第一和第二冷却流体连接区上的管接头进行，以及空气输出通过在第三冷却流体连接区上的管接头进行。按权利要求11和12所述的换热器满足多种即使更苛求的冷却要求。下面借助附图详细说明本专利技术的实施例。附图中附图说明图1表示电气设备的局部透视图，包括电机模块和第一种冷却器组件变型，后者是一个由多个用于与电机组件组合的冷却器组件组成的冷却器组件组中的组成部分；图2表示另一个电气设备的局部透视图，包括按图1的电机模块和冷却器组件组的第二种冷却器组件变型，它有一个空气-空气换热器；图3-6表示按图1的电机组件与另一些冷却器组件变型的局部透视图；以及图7表示电机组件机壳的局部放大透视图。图1表示作为电气设备举例的驱动设备1的局部透视图。在这里涉及一种循环冷却式电机。此电气设备1有一个在图1中画在下部的电动机组件2作为电机组件的例子。作为电机举例的电动机3属于所述的电动机组件，在图1中电动机3只表示了定子4，确切地说仅定子断开后的右半部分。众所周知，定子4有多个通孔5，沿径向的流体可以通过这些通孔流过定子4。没有表示的转子也有相应的和众所周知的通孔。此外，不仅定子4而且转子有沿轴向延伸的通道6，流体同样可以通过它们流动。电动机3安装在机壳或电动机外壳7内。有关机壳在图中只表示了垂直纵剖面的后半部分。机壳7有一个在图中左面的第一端壁8和一个在图中右面的第二端壁9。机壳7有一个在图中左面的隔板10，它与第一端壁8相邻并与之相隔一定距离。机壳7有一个在图7中右面的第二隔板11，它与第二端壁9相邻。在电动机装配后，各一个图中未表示的轴承盖使电动机3朝端壁8、9方向密封，所以端侧，亦即在电动机3两端，流体不可能流入机壳7或从机壳7流出。此外，当电动机3装配后，定子4的壳套壁12贴靠在隔板10、11上。定子壳套在机壳壁上的密封借助图中没有表示的导流板实现。因此，当电动机3装配后，机壳7分成在两个隔板10、11之间的轴向中段13、画在图左面在第一端壁8与第一隔板10之间的第一边段14以及画在图右面在第二隔板11与第二端壁9之间的第二边段15。在中段13的区域内，机壳7垂直于其纵轴线有八角形的横截面。在中段13内，定子4的壳套壁12通过在隔板10、11之间沿轴向延伸的隔片16贴靠在机壳7上，隔片16与机壳7的机壳壁17固定连接。定子4外圆周固定在隔片16上。隔片16上垂直于其延伸方向以及平行于外壁17的相邻段，有一些流体通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气设备（１），有－一个电机组件（２），该电机组件（２）包括－－带有定子（４）和转子的电机（３），－－安装容纳电机（３）的机壳（７），－一个冷却器组件（１９；４１；５８；７２；９０；９７），包括一个冷却器外壳（２１；４２；６２；７３；９１；９８），该外壳通过－－在机壳（７）壁（１７）内的一个第一冷却流体连接区（２０）和－－在机壳（７）壁（１７）内的至少一个第二冷却流体连接区（２３）－－与机壳（７）的内部流体连通，其特征为：所述机壳（７）内腔在机壳（７）壁（１７）面朝冷却器外壳（２１；４２；６２；７３；９１；９８）的部分，可通过至少一个带有至少一个冷却流体通孔（２６）的第三冷却流体连接区（２５）被置于与冷却器外壳（２１；４２；６２；７３；９１；９８）的内部流体连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-9-9 60/608,5201.一种电气设备(1)，有-一个电机组件(2)，该电机组件(2)包括--带有定子(4)和转子的电机(3)，--安装容纳电机(3)的机壳(7)，-一个冷却器组件(19；41；58；72；90；97)，包括一个冷却器外壳(21；42；62；73；91；98)，该外壳通过--在机壳(7)壁(17)内的一个第一冷却流体连接区(20)和--在机壳(7)壁(17)内的至少一个第二冷却流体连接区(23)--与机壳(7)的内部流体连通，其特征为所述机壳(7)内腔在机壳(7)壁(17)面朝冷却器外壳(21；42；62；73；91；98)的部分，可通过至少一个带有至少一个冷却流体通孔(26)的第三冷却流体连接区(25)被置于与冷却器外壳(21；42；62；73；91；98)的内部流体连通。2.按照权利要求1所述的电气设备，其特征为，所述机壳(7)以这样的方式容纳所述电机(3)，即，造成一个在定子壳套(12)与机壳壁(17)之间轴向的冷却流体流。3.按照权利要求1或2所述的电气设备，其特征为，所述机壳(7)以这样的方式容纳所述电机(3)，即，造成一个在定子壳套(12)与机壳壁(17)之间围绕定子壳套(12)的冷却流体流。4.按照权利要求3所述的电气设备，其特征为，所述机壳壁(17)有平行于定子轴线在内部延伸的隔片(16)，定子壳套(12)至少部分贴靠在隔片上，以及在定子(4)装配后，所述隔片为绕流的冷却流体流释放通孔(18)。5.按照权利要求4所述的电气设备，其特征为，在所述隔片(16)内设计通孔(18)。6.按照权利要求1至5之一所述的电气设备，其特征在于，空气作为冷却流体。7.按照权利要求1至5之一所述的电气设备，其特征在于，在冷却器外壳(21；42；62；73；91；98)内和/或在机壳(7)内，至少一个轴向或径向风扇用于规定气流方向。8.一种具有按照权利要求1至7之一所述机壳(7)的电机组件(2)。9.一种由多个按照权利要求1所述的冷却器组件(19；41；58；72；90；97)组成的冷却器组件组，用于与一个有一个按照权利要求1至8之一所述机壳的电机组件组合，以及带有下列冷却器组件变型中的至少两个冷却器组件(19；41；58；72；90；97)-第一种冷却器组件变型(19)，有--一个第一冷却器外壳腔(28)，该外壳腔(28)通过至少一个进口(31、32)与周围环境流体连通，以及通过相应的通孔(22、24)与第一冷却流体连接区(20)和第二冷却流体连接区(23)流体连通，--一个与第一冷却器外壳腔(28)流体密封地隔开的第二冷却器外壳腔(29)，该外壳腔(29)通过至少一个通孔(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃克哈德雷塞尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]