电机的冷却制造技术

技术编号:8983186 阅读:171 留言:0更新日期:2013-08-01 01:54
一种电机包括:封闭室(22A,22B),其具有壁(26),并且包封定子(30)、转子(32)和第一流体(F1);以及热交换单元(10),其通过壁从室延伸到流体输送通道(24)。热交换单元包括:设置成回路的管道,管道包含工作流体,并且配备有蒸发器通路和冷凝器通路;在室的内部的第一热传递元件,其用于通过蒸发器通路将热从第一流体传递到工作流体;以及在通道中的第二热传递元件,其用于通过冷凝器通路将热从工作流体传递到第二流体(F2);在室的内部的第一流体传播单元(38),其迫使第一流体循环;以及在通道中的第二流体传播单元,其迫使第二流体流经第二热传递元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术大体涉及电机。更特别地,本专利技术涉及这样的电机的冷却
技术介绍
诸如电动马达的电机可为庞大和笨重的。它们越大并且它们产生或抽取的能量越多,冷却问题就变得越来越重要。进入防护指数高的电动马达例如常常使用水-空气热交换器来冷却包含马达的封罩内部的空气。这在例如其中水容易获得的航海应用中非常方便,但在一些其它工作环境中,或者当必须避免电力构件附近有水的时,可能不可行。还知道在马达中使用空气-空气热交换器。在US 5,844,333中给出了关于这个的一个示例,其中,通过用环境空气穿过冷却剂管来冷却马达空气。已被使用的另一种类型的热交换器为热管。在US 6499532中描述了一种包括用于电动马达的热管阵列的单个框架。存在的一种有吸引力的技术为热虹吸冷却技术。例如关于冷却电气构件而使用此技术,在US 2002/0014324和EP 2031332中描述了该技术。EP 2031332描述一种非常紧凑的热交换单元,有吸引力的是它也可用于其它领域中。以前也已经关于电机而使用了基于热虹吸的冷却。例如,US 2005/156470描述了使用热虹吸单元来冷却定子。 最后,US 7102267还描述了关于电机而使用热虹吸技术。但在此文献中,所使用的热交换元件笨重。因此关注的将是改进这个后一文献中描述的冷却元件。因此,本专利技术涉及提供一种使用基于较紧凑的热虹吸的热交换结构而被冷却的电机。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种采用热虹吸热交换技术的较紧凑的电机。根据本专利技术,通过一种电机来达到此目标,该电机包括: 封闭室,其具有至少一个壁,并且包封定子、转子和第一流体; 热交换单元,其从室通过壁而延伸到室的外部的流体输送通道,热交换单元包括:至少一个管道,其在热交换单元内设置成回路,并且包括工作流体,管道设有蒸发器通路和冷凝器通路;在室的内部与蒸发器通路接触的第一热传递元件,其用于通过蒸发器通路,将热从第一流体传递到管道中的工作流体,以及 在流体输送通道中与冷凝器通路接触的第二热传递元件,其用于通过冷凝器通路,将热从管道中的工作流体传递到第二流体;第一流体传播单元,其设置在室的内部,并且构造成迫使室中的第一流体流经定子、转子和第一热传递元件,以及 第二流体传播单元,其设置在流体输送通道中,以迫使第二流体流经热交换单元的第二热传递元件。本专利技术具有许多优点。使用热交换单元来执行热虹吸热交换,热交换单元可为小而紧凑的,并且因而易于布置在电机中。所执行的冷却的类型允许使用可能脏的第二流体来冷却室中的清洁的第一流体,第二流体可为环境流体,例如空气。流体流的分开允许使用低压降和小体积。这还对热交换器设计提供可缩放性,因为效率不取决于大小。在热交换单元的内部的两相工作流体经由热交换单元通过自然对流来输送热。附图说明将在下面参照附图来描述本专利技术,其中 图1示意性地显示用于电机中的热交换单元的透视图, 图2示意性地显示具有这种热交换单元的热传递元件的管道的透视图, 图3显示通过根据本专利技术的第一实施例的电机的一部分的截面图, 图4显示通过根据本专利技术的第二实施例的电机的一部分的截面图,以及 图5显示通过根据本专利技术的·第三实施例的电机的一部分的截面图。具体实施例方式本专利技术涉及对电机使用紧凑的热虹吸热交换单元。该单元是设置在模块框架内的单个实体或模块。在EP 2031332中描述了原本意于用于半导体装置的一个适当的这种热交换单元,该文献通过引用而结合在本文中。根据本专利技术,此类热交换单元适于在电机中使用。图1显示所使用的示意性热交换单元的透视图。单元在这里由单个模块或实体构成,并且包括设置在上部集管和下部集管之间的许多平行管道11,上部集管和下部集管被用作分配歧管16和18。因而,存在上部分配歧管16和下部分配歧管18,并且管道11全部都在这些歧管之间沿竖向平行地布置。管道和集管在这里形成紧凑的单元框架。各个管道11具有从两个歧管之间的中点延伸到上部歧管16的上半部,以及从中点延伸到下部歧管18的下半部。热交换单元10还具有形成于平行管道的一侧处的蒸发区段,以及形成于平行管道的相对的侧处的冷凝区段。在图1中,冷凝区段是在前侧的上半部上显示的区段,而蒸发区段仅部分地可见,因为它位于热交换单元的下半部和后侧处。热交换单元10还包括第一热传递元件和第二热传递元件,其中,第一热传递元件14在图1中设置在下半部和后侧上,而第二热传递元件12则在图1中设置在上半部和前侧上。还显示了第一流体Fl如何沿第一方向流向单元的后侧。在下面,热交换单元10的后侧将被称为第一侧,而热交换单元的前侧将被称为第二侧。这个第一流Fl流向蒸发区段中的第一热传递元件14。在图1中还显示了第二流体F2如何流向冷凝区段中的第二热传递元件。还可看到的是,对于这些第一流和第二流,管道11布置成平行于彼此,相对于第一流Fl和第二流体和F2成直角。此外可提及的是,热交换单元还包括在上部歧管16上的排出阀和装填阀17。这将在后面更多地描述。图2又更详细地显示管道11的一部分的透视图。管道可采取平坦的多端口挤制铝管的形式。如在这个图中可看到的那样,管道11包括至少一个蒸发器通路20 (在这个示例中,四个蒸发器通路)和至少一个冷凝器通路21 (在这个示例中,四个冷凝器通路)。这些通路可设置成通过管道中的壁。因而,可通过沿着流向(即,在管道中沿纵向)设置在管道的内部中的壁来分开通路。这些通路设置成在管道内平行于彼此,而且此外相对于关于图1所描述的平行管道位置和蒸发区段与冷凝区段成直角。通路20和21布置成沿着第一流体流Fl和第二流体流F2而平行于彼此。因而使流体沿着成排的通路而流动。在图2中可见的第一热传递元件14还置于管道11的相对的侧上,并且此外置于在其中设置有蒸发器通路20的管道的一部分的相对的侧上,以将热传递到蒸发器通路中。第一热传递元件14自然地还与蒸发器通 路20接触。以相同的方式,第二热传递元件12置于管道11的相对的侧上,而且此外置于其中设置有冷凝器通路21的管道11的一部分的相对的侧上,以将热传递出冷凝器通路。第二热传递元件14自然地也与冷凝器通路21接触。管道布置在竖向位置上,但至少45度的其它位置也是可行的。如从图2可理解的那样,第一热传递元件14在管道的下半部中置于热交换单元的蒸发区段中,而第二热传递元件12在管道的上半部中置于热交换单元的冷凝区段中。因而,第二热传递元件12在管道11上具有沿竖向在第一热传递元件14上方的位置。此外,热传递元件在这里形成设置在管道上的翅片。这么做是为了提供与第一流体和第二流体的大的接触面积。管道11填充有工作流体,工作流体可处于气相和液相两者。在图2中通过通路20和21中的许多竖向箭头来指示这个工作流体流。热交换单元10根据回路热虹吸原理来工作。这表示在通过经过第一热传递元件14的热的第一流体Fl来对第一热传递元件14应用热的情况,对应的蒸发器通路20中的工作流体变热,从液体变成气体,并且在这个蒸发器通路20内上升到上部分配歧管16,并且从这里到达冷凝器通路21,在那里,流体通过第二热传递元件12与第二流体F2的接触来冷凝,并且以液体的形式落到下部分配歧管18。 工作流体可为任何制冷剂流体;其中,一些示例是R134a、R2本文档来自技高网...

【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:B阿戈斯蒂尼C平托C默克尔M哈贝尔特
申请(专利权)人:ABB研究有限公司
类型:
国别省市:

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