用于冷却转子和定子电机铁芯的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于冷却转子和定子电机铁芯的装置和方法。用于电机的叠片式铁芯（１０）包括多个铁芯片（１２），每个铁芯片（１２）相对于邻近铁芯片布置成无间距形式，并且具有圆盘形的结构，其中所述多个铁芯片（１２）每个都被加工成一定尺寸并配置成以使在径向流动的冷却流体流动到所述电机的旋转轴。本发明专利技术还提供了一种冷却电机的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及电机，更具体地说，涉及用于冷却转子和定子铁芯的i殳备禾口方法。
技术介绍
目前，冷却电机的已知方法包括采用隔板给转子和/或定子通风。 一般 而言，铁芯可包含多个铁芯片，所述隔板可安装在每个铁芯片之间。所述 隔板可构造成工字梁、块体或凹槽，在此所述工字梁和所述块体仅仅起到 隔开所述铁芯片以及允许冷却空气在所述铁芯片之间流动的作用。隔离凹 槽可包括中心孔，该中心孔与布置在每个铁芯片之间的孔连同，因此可用 于使冷却空气橫向地流过所述铁芯片。以上所述方法的一个不利之处在于每个方法都需要固定铁芯片之间的 隔板，因此大大增加了制造成本。因此，迄今为止，没有合适的设备或方 法可用于冷却电机。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，用于电机的叠片式铁芯的铁芯片包括具有 一般为圆盘形状的至少一个内部通风口铁芯片以及至少一个内部端口 ，其 中，所述至少一个内部通风口铁芯片具有连续的周边表面。还设置有包含 一般为圆盘形状的至少一个外部通风口铁芯片，并且配置有至少一个外部 端口，因此所述至少一个外部通风口铁芯片具有非连续的周边表面。所述 至少一个内部端口和所述至少一个外部端口每个都净皮加工成一定尺寸并且 被配置成连通从而当所述至少一个内部通风口铁芯片和所述至少一个外部 通风口铁芯片组装在一起时限定大致上在径向延伸的径向冷却通道。在本专利技术的另一方面，用于电机的叠片式铁芯包含多个铁芯片，每个 铁芯片相对于邻近铁芯片布置成无间距并且具有圆盘形的结构，其中所述 多个铁芯片中的每一个都被加工成一定尺寸并且被配置成将在径向流动的冷却流体提供到所述电机的旋转轴。在本专利技术的另一方面，冷却电机的方法包括设置定子和转子，每个都 包含多个无间距的铁芯片；使冷却流体在平行于电机旋转轴的方向上穿过所述定子流动；使冷却流体在径向于电机旋转轴的方向上穿过所述定子流 动；使冷却流体在平行于电机旋转轴的方向上穿过所述转子流动；使冷却 流体在基本上径向于电机旋转轴的方向上穿过所述转子流动。附图说明参照所述附图进行以下详细描述，其中图1是根据本专利技术一个实施例的包含铁芯片的转子铁芯的透视图2是表示图1的转子铁芯的转子铁芯片的示意图3是表示图1的转子铁芯的内部通风口铁芯片的示意图4是表示图1的转子铁芯的外部通风口铁芯片的示意图5是沿着图1中的线5表示转子铁芯片、内部通风口铁芯片和外部通风口铁芯片组装在一起的截面图6是根据本专利技术另 一方面的包含定子铁芯片的定子铁芯的透视图7是表示图6的定子铁芯的定子铁芯片的示意图8是表示组装到定子铁芯片(以虛线表示)的图6的定子铁芯的内部通风口铁芯片的示意图9是表示图6的定子铁芯的外部通风口铁芯片的示意图10是沿着图6中的线10表示定子铁芯片、内部通风口铁芯片和外部通风口铁芯片的截面图；和图11是表示冷却电机方法的示意图。具体实施例方式本专利技术的一个实施例涉及一种冷却电机的设备和方法，其中该电机包 含叠片式铁芯的无间距铁芯片，这些无间距铁芯片被加工成一定尺寸并且 被配置成让层流和湍流的冷却流体流过所述铁芯片。因此，通过去除铁芯 片之间的固定隔板可显著减小制造成本。现在参照图1,根据本专利技术的一个实施例的叠片式铁芯一般图示在10 处。在该实施例中，叠片式铁芯10包含多个转子铁芯片12、转子内部通风口铁芯片14和转子外部通风口铁芯片16。如图所示，每个转子铁芯片 12、转子内部通风口铁芯片14和转子外部通风口铁芯片16都彼此邻近布 置而没有任何隔板，在现有技术中该隔板是为了冷却流体在铁芯片之间流 动而设置的。当然，每个铁芯片可被粘结在一起和/或以一般对冷却流体的 流动不能渗透的方式被封装。因此，如在此使用的术语隔板和无间距关系 不应该意指叠片式铁芯10粘结或封装的情况。还有，可以认识到的是每 个转子铁芯片12、转子内部通风口铁芯片14和转子外部通风口铁芯片16 都可包含一般为圆盘形的结构，因此，相对于其外直径(d),每一个都具 有相对小的宽度(w)，具体参见图2。而且，每个转子铁芯片12、转子内 部通风口铁芯片14和转子外部通风口铁芯片16都可包含铁磁材料，该铁 磁材料可采用各种切割媒介例如激光束或高压水进行模压和/或切割。如图所示，每个转子铁芯片12、转子内部通风口铁芯片14和转子外 部通风口铁芯片16都包含中心孔18，该中心孔18包括键槽20,该键槽 被构造成例如用于安装到电机轴(未示出)。最初的多个冷却孔22被设置 成用于冷却目的，并从孔18轴向和径向地间隔开。风扇(未示出)可#皮 用来产生层流的冷却流体，该层流的冷却流体一般在平行于旋转轴(X) 的方向上穿过孔22。现在还是参照图2，每个转子铁芯片12、转子内部通风口铁芯片l4 和转子外部通风口铁芯片16都包含多个孔24，孔24—般含有导电材料， 例如铜或铝(未示出)。如该特定图示的例子所示，每个接线孔24包含接 片26和三角形的端部28,众所周知，它们能构造成各种几何形状以实现 所述电机的各种电磁特性。如图3所示，转子内部通风口4^芯片14包含内部端口 30,该内部端 口 30与所述冷却孔22周向地和径向地间隔开。在邻近冷却孔布置之处， 每个内部端口 30具有与冷却孔22连通的开口端部32。在其他情况下，内 部端口 30在终端34处闭合。转子内部通风口铁芯片14也包含连续的周 边35。将认识到，虽然内部端口被表示成一般为矩形的结构，但是可以使 用为转子内部通风口铁芯片14提供合适的支撑结构和流体流动的任何适 合的几何结构。虽然可设置至少一个内部端口 30，但是将理解到，在本发 明的实施中可以使用任何数量的内部端口 。图4示出转子外部通风口铁芯片16,其包含也与冷却孔22周向地和径向地间隔开的外部端口 36。外部端口 36也可被加工成一定尺寸并被配 置成在径向方向与内部端口 30 (图3)重叠，这将在下面进行更详细的表 示和描述。外部端口 36包含开口的终端(未标号)，因此，转子外部通风 口铁芯片16也包含非连续的外部周边38。与内部端口30相类似，将认识 到，虽然外部端口 36被表示成一般为矩形的结构，但是可以使用为转子 外部通风口铁芯片16提供合适的支撑结构和流体流动的任何适合的几何 结构。虽然可设置至少一个外部端口 36，但是将理解到，在本专利技术的实施 中可使用任何数量的外部端口 。现在参照图5，表示一部分的叠片式铁芯10,它包含组装在一起的转 子铁芯片12、转子内部通风口铁芯片14和转子外部通风口铁芯片16。如 图可示，内部端口 30被配置成与外部端口 36连通从而限定在冷却孔22 (图1)和叠片式铁芯10的外部周边之间延伸的径向冷却通道40。在运 行中，也可参照图1,冷却介质，例如空气，可沿着箭头42在轴向方向流 动，并穿过径向的冷却通道40,在由箭头44所示的径向方向流出。因 此，除了层流的冷却液流体，也可在箭头44的方向上生成湍流。根据本专利技术的另一方面，叠片式铁芯一般示于100处。叠片式铁芯 1OO包含多个定子铁芯片113、定子内部通风口铁芯片115和定子外部通风 口铁芯片117。将认识到，所述叠片式铁芯100在例如电机中也可以与叠 片式铁芯10—起使用。而且，将理解到，可选择地是，叠片式铁芯10和 100的任何一个在例如电机中都可单独地使用。并本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电机的叠片式铁芯（１０）的铁芯片（１２），包含：　至少一个内部通风口铁芯片（１４），其包含至少一个内部端口（３０），其中至少一个内部通风口铁芯片（１４）具有连续的周边表面（３５）；和　至少一个外部通风口铁芯片（１６），其包含被配置好的至少一个外部端口（３６），因此所述至少一个外部通风口铁芯片（１６）具有非连续的周边表面（３８）；　其中，至少一个内部端口（３０）和至少一个外部端口（３６）每个都被加工成一定尺寸并且被配置成连通从而当所述至少一个内部通风口铁芯片（１４）和所述至少一个外部通风口铁芯片（１６）被组装在一起时限定大致上在径向延伸的径向冷却通道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特D西罗伊斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]