【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电旋转机器，并且涉及用于冷却电旋转机器的线圈端部绕组的方法。本专利技术还涉及包括一个或多个电旋转机器的车辆。
技术介绍
1、一般来说，电旋转机器包括定子和可相对于定子围绕旋转轴线旋转的转子。转子和定子中的至少一个可以设置有一个或多个绕组。一些电旋转机器配备有用于转子和定子中的一个或多个的冷却系统，因为在电旋转机器的操作期间转子和定子中的一个或多个可以被加热到使得冷却可取的程度。冷却系统可以在通道中引导诸如油或其它流体的冷却剂，以冷却转子和定子中的一个或多个。
2、用于冷却电旋转机器的定子线圈端部绕组的已知冷却系统利用布置在端部绕组处的引导元件。通过在端部绕组的上部部分处引入冷却剂来执行端部绕组的冷却，由此在引导元件的辅助下，重力将沿着/穿过端部绕组馈送冷却剂以用于冷却端部绕组。
3、定子线圈端部绕组的此类冷却的三个示例公开于：
4、-ep 2461463，其涉及制冷剂供应端口和引导构件，冷却介质通过该制冷剂供应端口供应到线圈端部，该引导构件用于使通过制冷剂供应端口供应的冷却介质沿着线圈端部流动。
5、-us 8269382，其涉及引入间隙的冷却介质，该间隙形成在冷却介质供应到的线圈端部部分的一部分上方。冷却介质通过设置在存储空间形成构件中的排放开口供应到线圈端部部分。
6、-以及us2011/180239，其涉及具有由多个排放开口形成的冷却介质分配构件的冷却结构。冷却介质分配构件布置在定子线圈端部绕组上方。
技术实现思路
1、在定子线圈端部绕组的此类现有技术的重力馈送冷却中，冷却剂将沿着/穿过线圈端部绕组沿着最小阻力的路径流动。
2、本专利技术人已经认识到，由重力馈送的冷却剂通过/沿着线圈端部绕组到达的线圈端部线路的区域不一定是线圈端部绕组的最热区域。由于线圈端部绕组的最热部分确定电机的操作温度，因此专利技术人已经认识到，将冷却剂更精确地引导到线圈端部绕组的最热区域将提供电机的更高效冷却，这将为电旋转机器提供更好的操作条件，并且甚至可以增加电旋转机器的可用功率输出。
3、因此，改进电旋转机器的冷却将是有利的。特别地，期望能够实现电旋转机器的定子线圈端部绕组的高效冷却。为了更好地解决这些问题中的一个或多个，提供了电旋转机器和/或用于冷却电旋转机器的线圈端部绕组的方法和/或包括一个或多个电旋转机器的车辆，该电旋转机器具有在独立权利要求中的一个或多个中限定的特征。
4、根据本专利技术的一个方面，提供了一种电旋转机器，其包括定子、布置成相对于定子围绕旋转轴线旋转的转子以及用于冷却定子的至少一部分的冷却系统。径向延伸部垂直于旋转轴线延伸。定子包括定子芯和定子线圈，定子线圈具有轴向地延伸超出定子芯的线圈端部绕组。线圈端部绕组的至少一部分布置在至少部分地围绕旋转轴线延伸的通道中。冷却系统包括通道和布置在沿着径向延伸部看到的通道的径向内部部分处的通道的至少一个入口。
5、由于冷却系统包括至少部分地围绕旋转轴线延伸的通道和布置在通道的径向内部部分处的通道的至少一个入口，冷却剂将在其中线圈端部绕组在电旋转机器的使用期间最热的通道的部分处进入通道。
6、更具体地，具有最高损耗的线圈端部绕组的部分是最靠近定子与转子之间的气隙的部分。因此，最靠近气隙的线圈端部绕组的匝(即，线圈端部绕组的径向最内匝)具有最高损耗，并且因此形成在电旋转机器的使用期间线圈端部绕组的最热部分。
7、由于本专利技术，冷却剂向线圈端部绕组的最热区域的精确引导提供了电机的高效冷却。因此，为电旋转机器提供了良好的操作条件，这也可以增加电旋转机器的可用功率输出。
8、电旋转机器可以形成车辆的推进系统的一部分。电旋转机器可以驱动车辆和/或电旋转机器可以形成发电机，以用于将车辆的动能转换成电功率以用于对电池充电。电能可以从车辆上的电池或从车辆外部的功率源提供到电旋转机器，诸如布置在由车辆行进的表面中或该表面处的架空电力线或轨道。
9、电旋转机器在本文中可以替代地简称为电机。
10、电机的转子可以直接或间接地连接到电机的输出轴。
11、定子线圈具有至少一个绕组。该至少一个绕组包括数匝。如上所述，定子线圈具有线圈端部绕组，即定子绕组的在定子芯外部轴向地延伸的部分。
12、线圈端部绕组在本文中也称为定子线圈端部绕组或简称为端部绕组。
13、冷却系统被配置成用于在电旋转机器的使用期间至少冷却线圈端部绕组。冷却系统可以被配置成用于冷却电旋转机器的另外的部分。
14、冷却系统被配置成用于沿着和/或穿过线圈端部绕组引导诸如油或其它流体的冷却剂。也就是说，冷却剂将沿着和/或穿过线圈端部绕组的各个匝流动。冷却系统可以包括用于将冷却剂传导到通道和从通道传导的另外的导管、通路、路径等。
15、通道可以是与电机的转子隔室分离(即，与其中布置有转子的空间分离)的空间。
16、至少部分地围绕旋转轴线延伸的通道可以围绕旋转轴线部分地或完全地周向地延伸。因此，通道可以是环形通道。在其中通道部分地围绕旋转轴线延伸的实施例中，一个或多个另外的通道可以布置成部分地围绕旋转轴线延伸。部分地围绕旋转轴线延伸的此类通道可以一起形成通道的环形序列。
17、通道的该至少一个入口布置在沿着径向延伸部看到的通道的径向内部部分处意味着该至少一个入口在径向方向上从通道的外部延伸到通道中和/或该至少一个入口在轴向方向上从通道的外部延伸到通道中。在这两种情况下，该至少一个入口布置在沿着径向延伸部看到的通道的径向内部部分处。
18、径向内部部分可以是通道的径向内部四分之一、或通道的径向内部三分之一或通道的径向内部二分之一。
19、轴向方向/延伸部与电机的旋转轴线平行地延伸。
20、根据实施例，通道的该至少一个入口可以布置在最靠近定子芯的通道的轴向半部处。以这种方式，冷却剂可以被导向到通道的最靠近电旋转机器的气隙(即，最靠近沿着旋转轴线看到的气隙)的一部分中。因此，冷却剂可以被供应到端部绕组的最热部分，不仅在端部绕组的径向最热部分中，而且在端部绕组的轴向最热部分中。
21、根据实施例，通道的该至少一个入口可以包括沿着通道的圆周分布的多于一个入口。以这种方式，冷却剂可以在通道的多于一个周向位置中供应到端部绕组。因此，可以进一步改进线圈端部绕组的冷却。
22、根据该多于一个入口沿着通道的径向内部部分布置的位置，入口可以沿着通道的内圆周和/或沿着通道的轴向圆周布置。
23、根据实施例，冷却系统可以包括布置在通道上游的一个或多个通路，并且通道的该至少一个入口可以流体地连接到该一个或多个通路。以这种方式，冷却剂可以高效地供应到该至少一个入口和通道。
24、在本文中，术语“上游”和“下游”涉及冷却系统和在该冷却系统中的冷却剂在电旋转机器的使用期间的流动方向。因此，通道的上游在沿着冷却系统中的冷却剂的流动方向看到的通道之前。...
【技术保护点】
1.一种电旋转机器(4)，包括定子(20)、布置成相对于所述定子(20)围绕旋转轴线(24)旋转的转子(22)以及用于冷却所述定子(20)的至少一部分的冷却系统(26)，其中
2.根据权利要求1所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)布置在最靠近所述定子芯(28)的所述通道(34)的轴向半部(48)处。
3.根据权利要求1或2所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)包括沿着所述通道(34)的圆周分布的多于一个入口(36)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)包括在沿着所述通道(34)的圆周分布的2-50个入口(36)的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述冷却系统(26)包括布置在所述通道(34)的上游的一个或多个通路(52)，并且其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)流体地连接到所述一个或多个通路(52)。
6.根据权利要求5所述的电旋转机器(4)
7.根据权利要求5或6所述的电旋转机器(4)，其中，所述一个或多个通路(52)形成在第一引导构件(54)和第二引导构件(56)之间，并且其中，所述通道(34)由所述第一引导构件(54)部分地界定。
8.根据权利要求7所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)由所述第一引导构件(54)中的一个或多个凹部(66)和/或通孔形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述冷却系统(26)包括布置在沿着所述径向延伸部(38)看到的所述通道(34)的径向外部部分处的所述通道(34)的至少一个出口(58)。
10.根据权利要求9所述的电旋转机器(4)，其中，所述至少一个出口(58)布置在所述电旋转机器(4)定位在其使用位置中的情况下看到的在所述通道(34)的上部部分处。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述线圈端部绕组(32)布置在所述通道(34)的所述径向内部部分(37)处，并且其中，所述通道(34)在所述线圈端部绕组(32)的外部径向地延伸，在所述通道(34)中形成沿着所述径向延伸部(38)看到的在所述线圈端部绕组(32)的径向外部的所述通道(34)的未阻挡部分(60)，所述未阻挡部分(60)至少部分地周向地围绕所述线圈端部绕组(32)延伸。
12.一种用于冷却电旋转机器(4)的线圈端部绕组(32)的方法(100)，所述电机(4)包括定子(20)、布置成相对于所述定子(20)围绕旋转轴线(24)旋转的转子(22)以及用于至少冷却所述线圈端部绕组(32)的冷却系统(26)，其中，径向延伸部(38)垂直于所述旋转轴线(24)延伸，其中，所述定子(20)包括定子芯(28)和定子线圈(30)，所述定子线圈(30)包括轴向地延伸超出所述定子芯(28)的所述线圈端部绕组(32)，其中，所述线圈端部绕组(32)的至少一部分布置在至少部分地围绕所述旋转轴线(24)延伸的通道(34)中，其中，所述冷却系统(26)包括所述通道(34)，并且其中
13.根据权利要求12所述的方法(100)，其中，所述供应(102)冷却剂的步骤包括以下步骤：
14.根据权利要求12或13所述的方法，包括在所述导向(104)所述冷却剂的步骤之后的以下步骤：
15.一种车辆(2)，包括根据权利要求1至11中任一项所述的一个或多个电旋转机器(4)。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种电旋转机器(4)，包括定子(20)、布置成相对于所述定子(20)围绕旋转轴线(24)旋转的转子(22)以及用于冷却所述定子(20)的至少一部分的冷却系统(26)，其中
2.根据权利要求1所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)布置在最靠近所述定子芯(28)的所述通道(34)的轴向半部(48)处。
3.根据权利要求1或2所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)包括沿着所述通道(34)的圆周分布的多于一个入口(36)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)包括在沿着所述通道(34)的圆周分布的2-50个入口(36)的范围内。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述冷却系统(26)包括布置在所述通道(34)的上游的一个或多个通路(52)，并且其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)流体地连接到所述一个或多个通路(52)。
6.根据权利要求5所述的电旋转机器(4)，其中，所述一个或多个通路(52)至少部分地沿着所述通道(34)布置。
7.根据权利要求5或6所述的电旋转机器(4)，其中，所述一个或多个通路(52)形成在第一引导构件(54)和第二引导构件(56)之间，并且其中，所述通道(34)由所述第一引导构件(54)部分地界定。
8.根据权利要求7所述的电旋转机器(4)，其中，所述通道(34)的所述至少一个入口(36)由所述第一引导构件(54)中的一个或多个凹部(66)和/或通孔形成。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电旋转机器(4)，其中，所述冷却系统(26)包括布置在沿着所述径向延伸部(38)看到的所述通道(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：E·巴托斯，U·阿夫里迪，
申请(专利权)人：斯堪尼亚商用车有限公司，
类型：发明
国别省市：
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