集成在发电机或发电-起动器的后部的功率电子设备的冷却装置制造方法及图纸

技术编号:3360960 阅读:135 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
旋转电机,包括:    -一后托架(4),    -一转子(1),其在一转轴(2)上对中并固定,所述转轴(2)至少由所述后托架(4)支撑,    -所述后托架(4)包括冷却流体流出的径向孔口(4a、4d),    -一围绕所述转子的定子(3),    -所述定子包括一感应线圈(7),所述感应线圈(7)包括构成电机相位的绕组,    -一与定子的相位绕组连接的功率电子线路(15),    -一散热桥(16),所述散热桥一方面包括一第一表面,所述功率电子线路安装在这个表面上,另一方面包括一与所述第一表面相反并且朝向所述后托架的第二表面,    -所述第二表面形成一冷却流体流动通道(17)的一纵向壁,这个通道(17)的另一个纵向壁由支撑所述定子的后托架(4)形成,    其特征在于,所述散热桥(16)的第二表面包括设置在所述流体流动通道(17)中的冷却部件(18)。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括在可逆的电机后面的功率电子设备(l′électronique de puissance)的冷却装置,如这种可逆电机为一个汽车的发电机或一个发电-起动器。本专利技术在汽车工业方面得到应用,特别是在汽车发电机或发电-起动器方面得到应用。
技术介绍
在一辆汽车中,发电机可以把一个被汽车的热发动机带动的感应转子的转动转换成在多相定子的感应线圈中的感应电流。这个定子一般包括三个相位绕组,因此发电机为三相发电机。三个感应相位与一个整流桥连接。这个整流桥包括三个分支,每个分支包括至少二个与每个相位连接的二极管。然而这些二极管会产生热量。整流电桥一般会发出大约150瓦的能量。因此应该使整流桥冷却,避免使二极管过热。图1表示一个传统发电机后部的一个例子。如文件DE A 197 05228中也可以看到的,这个发电机包括一个固定在一个转轴2上的转子1。转轴2的转动轴用A表示,并且构成机器的轴。转子1被一个定子3包围,定子3包括一个磁路8和一个感应线圈7。定子3通过它的磁路8和线圈7产生交流电。感应线圈包括一些连接成星形和/或三角形的相绕组。这些绕组中的每一个包括一个与整流桥连接的出口。定子3中产生的电流通过一个包括二极管9的整流桥进行整流。定子3被一个后托架4和一个前托架(未示)支撑。转轴2通过一个轴承6被二个托架支撑。正如文件DE A 0197 05 228中描述的,磁路8包括一个形状为一个铁皮盒的定子体,定子体以已知的方式包括一些半封闭类型的沟槽,以便安装相绕组,相绕组穿过定子体并延伸在定子体二侧,以便形成一些髻形(chignons)。在这个文件中看到发电机的前托架以及前托架的皮带轮,皮带轮用于通过一个包括至少一根皮带的传动系统被汽车的热发动机带动转动,文件中还看到转子携带并且径向位于髻形下面的内风扇,用于对发电机进行内通风。为此,空心形状的托架以下面描述的方式带有一些进出孔口。图1中用数字5表示的后风扇比前风扇更强。在这个发电机中,一部分散热的零件,即整流桥的正二极管9,安装在一个散热桥10上。这个散热桥包括一些开口10a-10d,也叫做孔口,冷却空气在这些孔口中流动。二极管9与一个连接器14电连接,连接器14也带有空气通道14a-14f。另外,散热桥10的上表面包括一些有利于散热桥10冷却的叶片13。更确切地说,图1发电机的后部包括一个包围并保护发电机的一个功率电子设备的罩子11,这个电子设备相当于整流桥。为了使空气可以在保护罩11内通过,保护罩11设有一些也叫做孔口的开口12a-12d。这些开口主要位于保护罩11的上部。另外,固定在转轴2或转子1上的后风扇5可以把空气吸到发电机内。例如这个风扇可以是离心式或螺旋-离心式。这样风扇5通过孔口12a-12d吸入到发电机后部并被叶片13引导的空气将掠过散热桥10和二极管9,因此使它们冷却。然后空气通过定子3的后托架4中的孔口4a-4d径向流出。因此空气主要在发电机轴中的保护罩11处被吸入,然后通过后托架4的孔口侧向流出,冷却整流桥,但也冷却发电机的其它热的步分,如感应线圈7的髻形。为了更准确,图1中,冷却空气流经过的路径用虚线和箭头表示。也可参考文件DE A 197 05 228,该文件描述了一个整流桥的实施例以及一个带爪转子形状的转子实施例。文件DE A 101 11 295中描述了另一种类型的整流桥。在这二个文件中,负二极管由后托架携带,安装在一个固定在后托架上或套在后托架上的板子上,而正二级管安装在一个板子上,与负二极管分开一个距离。在文件DE A 100 11 295中,这个板子设有一些孔眼。这个板子相当于图1中的散热桥10,上述二极管9为正二极管。实际上还存在一些可逆发电机,这些发电机可以构成一个电马达,这个电马达可以通过与发电机的皮带轮连接的转子轴带动汽车的热发动机转动。这种可逆发电机叫做发电-起动器,或者叫做发电机-起动器,并且可以把机械能转换成电能,或者相反。因此一个发电-起动器可以起动汽车发动机,构成一个可以帮助汽车热发动机的辅助马达,以便带动汽车。在这种情况下,位于发电-起动器的电枢出口即与电枢的每个相位连接的整流桥也作为发电-起动器的相位控制桥。这个整流桥包括三个分支,每个分支包括至少二个MOS类型的功率晶体管。这个整流桥的每个晶体管通过一个控制单元进行控制。这个控制单元可以用不同的方式实现。最常见的是,这个控制单元包括一个与一个比较器和其它电子零件连接的驱动器。这种从功率晶体管和控制单元形成的整流桥散发的热量比一个二极管桥散发的热量少。实际上,当整流桥以整流器的方式而不是控制的方式运行时,功率晶体管以同步的方式运行。为了更准确,例如可以参考文件EP A 1,134,886。但是,散发的热量仍约为50瓦,因此整流桥仍需要冷却。然而,刚才描述的控制单元体积比较大,因此这些控制单元和功率晶体管在一个散热桥上的安装使得散热桥上不再留下腮孔的地方。因此不能通过图1所示的空气流动冷却带有功率晶体管的桥。换句话说,上面解释的装置需要形成一些穿过散热桥和连接器的轴向空气通道,这样就减少了放置电子元件需要的地方。实际上,这个具备的地方足够放置一个二极管整流桥,但对一个更强的功率电子设备是不够的。特别是,在一个发电-起动器的情况下,功率电子设备为用至少一个晶体管和一个控制单元代替整流桥的每个二级管。为了解决这个地方的问题,专利申请EP-A-1 032 114提出一种使一个发电-起动器的功率电子设备冷却的装置,该装置中,散热零件由一个贴在发电-起动器的后托架上的底座构成,这个后托架包括一些使冷却空气通过的通道。换句话说,该装置中,散热桥贴靠后托架,后托架的后外表面包括一些冷却叶片。因此空气侧向或径向到达,并通过对流一方面冷却带有叶片的后托架,另一方面冷却上面装有功率电子设备的散热桥。另外,散热桥还通过传导被后托架的叶片冷却,散热桥与这些叶片机械接触。但是,这种装置中,需要使散热桥或底座贴靠托架,以便能够冷却功率电子设备。实际上,如果底座与托架表面之间存在任何间隙,则底座与托架之间不能进行热传导,或热传导进行得不好,因此功率电子设备的冷却只是部分的。另外,如果后托架太热,也很难通过对流冷却散热桥。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上面陈述的技术的缺点,并提出一种冷却汽车发电机或发电-起动器的功率电子设备的改进的和更可靠的装置,该装置中,冷却流体侧向进入机器的后部,并且在散热桥与发电机后托架之间形成的一个流体流动通道中流动。为此,本专利技术提出一种旋转电机,特别是一个用于汽车的发电-起动器,该电机包括—一个后托架,—一个在一个转轴上对中并固定在这个转轴上的转子,转轴至少被后托架支撑,—后托架包括一些冷却流体流出的径向孔口,—一个围绕转子的定子,—定子包括一个感应线圈,感应线圈包括一些构成电机的相位的绕组,—一个与定子的相位绕组连接的功率电子线路,—一个散热桥,该散热桥一方面包括一个第一表面,功率电子线路安装在这个表面上,另一方面包括一个与所述第一表面相反并且朝向后托架的第二表面,—所述第二表面形成一个冷却流体流动通道的一个纵向壁,这个通道的另一个纵向壁由支撑定子的后托架形成。该电机中,散热桥的第二表面包括位于流体流动通道中的冷却部件。在一个实施本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员:让马里·皮埃雷M·法克D·舒勒J·J·普菲尔
申请(专利权)人:瓦莱奥电机设备公司
类型:发明
国别省市:

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