本發(fā)明涉及包括位于定子處的磁性的層壓件組的旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

背景技術(shù)：

按照慣例，層壓件形成接納電機(jī)的定子繞組纏繞的槽。

為了使得更易于對(duì)電機(jī)進(jìn)行冷卻，已知的實(shí)踐是形成具有冷卻通道或散熱片的層壓件。

此外，電機(jī)可以分類為兩類：即帶框架電機(jī)和無(wú)框架電機(jī)。

在第一類中，定子層壓件組容置在框架中。在第二類中，由層壓件組直接限定電機(jī)的外表面。

申請(qǐng)F(tuán)R 2 927 736、專利US 5 331 238和US 7 633 194公開了帶框架電機(jī)。定子層壓件組可以包括設(shè)置有散熱片的子組，這些子組沿著電機(jī)以交錯(cuò)的構(gòu)型設(shè)置以形成湍流并且使冷卻的效率增大。

無(wú)框架電機(jī)從公開文本W(wǎng)O 2007/002216、US 8 519 580、US 2005/0067905和WO 2005/022718中可知。

這些電機(jī)通常采用具有正方形的總體形狀的層壓件。

在WO 2007/002216中，定子層壓件組制造成帶有散熱片。在US 8 519 580中，定子層壓件組制造成帶有內(nèi)部通道。

框架意味著相對(duì)較高的成本并且形成對(duì)外部的額外熱阻擋件。然而，框架在某些電機(jī)中是必要的，以便封閉冷卻流體通道。

雖然由在層壓件組的外部上切割散熱片而造成的尖銳邊緣可能在定子被處理時(shí)導(dǎo)致?lián)p傷，無(wú)框架電機(jī)可以證明制造較便宜，。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明試圖克服已知電機(jī)的缺陷中的至少一些缺陷并且試圖更進(jìn)一步地改進(jìn)電機(jī)，并且本發(fā)明借助于包括定子的電機(jī)實(shí)現(xiàn)該目的，該定子包括磁性的層壓件組，該組由至少一個(gè)第一子組以及與第一子組相鄰的至少一個(gè)第二子組組成，第一子組和第二子組的層壓件具有變得疊置的部分，每個(gè)所述部分均包括形成在層壓件內(nèi)的至少一個(gè)封閉通道，這些通道在子組之間的過(guò)渡部處彼此連通，層壓件的變得疊置的部分是不相同的以在通道內(nèi)的在第一子組的通道與第二子組的通道之間的過(guò)渡部處的流動(dòng)中形成擾動(dòng)。

在本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施方式中，第一子組和第二子組的層壓件具有變得疊置的部分，每個(gè)所述部分均包括形成在層壓件內(nèi)的至少一個(gè)封閉通道，層壓件是相同的，但層壓件繞電機(jī)的軸線彼此成角度地偏移了360°/n的角度，其中，n是非零整數(shù)，層壓件通過(guò)旋轉(zhuǎn)360°/n而具有不對(duì)稱性使得由此偏移的層壓件的變得疊置的部分是不相同的并且在第一子組和第二子組的通道之間的過(guò)渡部處的流動(dòng)中形成所述擾動(dòng)。

本發(fā)明使得可以形成這樣一種無(wú)框架電機(jī)：該無(wú)框架電機(jī)不具有已知的無(wú)框架電機(jī)的缺陷并且具有更好的冷卻可能性。

具體地，與僅引起非常小量的湍流的直通道相比，在通道內(nèi)的在子組之間的過(guò)渡部處的流動(dòng)的擾動(dòng)使得可以增大由層壓件組與冷卻流體之間的熱交換。

因此，與無(wú)框架電機(jī)——該無(wú)框架電機(jī)的通道由于使用疊置的以形成通道的相同層壓件而是直的——相比，冷卻得到改善。

另外，由于通道是封閉的，本發(fā)明使得在沒(méi)有消除的情況下可以減小殼體的外表面上的尖銳邊緣的存在，從而提高了不具有框架的情況下的安全性；然而，本發(fā)明不局限于無(wú)框架電機(jī)，并且殼體可以圍繞層壓件組設(shè)置；該殼體可以與如用在現(xiàn)有技術(shù)的電機(jī)中的鑄造框架不同并且可以簡(jiǎn)單地是圍繞層壓件組纏繞的金屬片。該殼體可以用于通過(guò)任何顏色和/或通過(guò)支承任何所需的裝飾效果，例如商標(biāo)(logo)來(lái)定制電機(jī)。

電機(jī)可以是具有IP 55額定功率的密封式電機(jī)或者具有IP 23額定功率的敞開式電機(jī)。

不像現(xiàn)有技術(shù)中那樣，本發(fā)明允許改善的冷卻并且還使得可以在需要的情況下使用具有不太適于安裝在框架內(nèi)部的形狀的通道；本發(fā)明使得可以避免形成復(fù)雜的鑄件的需要。

至少一個(gè)通道的在其長(zhǎng)度的至少一部分上的橫截面具有位于組內(nèi)的封閉輪廓；優(yōu)選地，上述情況也適用于所有通道、或者適用于所有通道中的至少大多數(shù)通道。不像現(xiàn)有技術(shù)中那樣，當(dāng)通道在其長(zhǎng)度的至少一部分上是封閉的時(shí)，不再需要設(shè)置諸如框架之類的額外部件來(lái)迫使冷卻流體在通道內(nèi)循環(huán)。

“封閉通道”將被理解為下述意義：通道在其長(zhǎng)度的至少一部分上沒(méi)有徑向地通向外部。這種封閉可以借助于在層壓件的切割期間所制造的壁來(lái)實(shí)現(xiàn)。該壁可以限定定子定子層壓件組的外表面的至少一部分。

優(yōu)選地，層壓件的外輪廓是非圓形的，并且每個(gè)層壓件均具有成角度延伸部，優(yōu)選地具有數(shù)目為n的成角度延伸部，所述通道穿過(guò)成角度延伸部。

層壓件可以相對(duì)于兩個(gè)互相垂直平面中的每個(gè)平面不具有對(duì)稱性，所述兩個(gè)互相垂直平面包括電機(jī)的軸線，同時(shí)具有相對(duì)于電機(jī)的軸線對(duì)稱的延伸部。

至少兩個(gè)通道可以通過(guò)隔開部在每個(gè)成角度延伸部?jī)?nèi)分開，每個(gè)成角度延伸部?jī)?yōu)選地為徑向定向或者平行于中平面，尤其是徑向中平面。

層壓件可以具有通常為多邊形，尤其是正方形的輪廓。n優(yōu)選地等于4，但其他值也是可能的。

電機(jī)可以包括至少四個(gè)子組的替代形式，其中從一個(gè)子組旋轉(zhuǎn)至另一個(gè)子組，尤其是旋轉(zhuǎn)了90°。

層壓件可以包括至少一個(gè)外部識(shí)別槽以使得可以檢查每個(gè)子組在組內(nèi)的定向。

層壓件可以以下述方式制造：在兩個(gè)子組之間的過(guò)渡部處，將

隔開部之間的形成該不連續(xù)部的偏移量可以具有更大或更小的量級(jí)并且優(yōu)選地設(shè)置為至少1mm。在替代形式中，子組的隔開部中的至少一個(gè)隔開部定位在相鄰子組的兩個(gè)隔開部之間，使得穿過(guò)一個(gè)子組的通道通入所述相鄰子組的兩個(gè)通道中。

對(duì)流動(dòng)的擾動(dòng)可以通過(guò)將通道分開的隔開部的布置來(lái)獲得，如上文提到的；作為替代性形式或附加，這些擾動(dòng)通過(guò)將界定通道的層壓件的環(huán)狀部的邊緣的徑向位置改變成徑向地朝向內(nèi)部來(lái)獲得。

在又一替代性形式中，這些擾動(dòng)通過(guò)改變外部地封閉通道的壁的位置來(lái)形成；這種位置的改變會(huì)使得可以形成使位于通道內(nèi)和在層壓件組的外部上兩者的沿著該兩者的流動(dòng)擾亂的不連續(xù)部。

每個(gè)延伸部均可以包括中央部以及位于該中央部每側(cè)上的間隔開的隔開部，其中，該隔開部在隔開部的基部處連接至層壓件的環(huán)狀中央部并且在隔開部的周緣處連接至封閉通道的外壁。通道可以沿層壓件的側(cè)部的延續(xù)部延伸。

每個(gè)子組均包括例如在35個(gè)至140個(gè)之間的層壓件。優(yōu)選地，在組內(nèi)，層壓件全部是相同的并且允許子組之間的旋轉(zhuǎn)。每個(gè)層壓件均可以是一體式的或者由組裝的扇形件組成。

層壓件組可以包括孔，孔經(jīng)由通道側(cè)向地通向外部，貫穿螺栓接合在這些孔中并且貫穿螺栓經(jīng)由所述通道焊接至層壓件，孔優(yōu)選地位于所述延伸部中并且更好地位于所述延伸部的中央部中。

電機(jī)可以沒(méi)有殼體。作為替代形式，電機(jī)具有至少部分地覆蓋層壓件組的殼體，尤其是金屬片殼體。

該殼體可以用作修飾件并且將冷卻流體引導(dǎo)在層壓件組的外部上，從而還進(jìn)一步地提高冷卻效率。

電機(jī)可以或可以不以懸臂的方式安裝在待被驅(qū)動(dòng)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)的構(gòu)件上，尤其是以懸臂的方式安裝在空氣壓縮機(jī)上，如尤其在專利US 7 573 165中所披露的。

電機(jī)可以包括前法蘭和后法蘭，其中，該前法蘭與待被驅(qū)動(dòng)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)的所述構(gòu)件相鄰并且設(shè)置有支撐腳部，該后法蘭不具有支撐腳部。

作為替代形式，電機(jī)包括均設(shè)置有支撐腳部的前法蘭和后法蘭。

電機(jī)的冷卻可以利用由電機(jī)的軸驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇或者利用附接至層壓件組或附接至電機(jī)的法蘭的獨(dú)立馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇來(lái)執(zhí)行。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明將通過(guò)閱讀跟隨本發(fā)明的一些非限制的示例性實(shí)施方式的詳細(xì)描述并通過(guò)研究附圖而被更好地理解，在附圖中：

-圖1是根據(jù)本發(fā)明的層壓件組的示意性立體圖，

-圖2是圖1的層壓件組的正視圖，

-圖3是所述組的側(cè)視圖，

-圖4是在圖2的IV-IV上截取的層壓件組的延伸部的截面圖，

-圖5單獨(dú)地(in isolation)描繪了一個(gè)層壓件，

-圖6描繪了圖2的細(xì)節(jié)，

-圖7是實(shí)施方式的替代性形式的與圖6類似的視圖，

-圖8是圖7的示例中的層壓件的布置的示意性立體圖，

-圖9是實(shí)施方式的另一替代性形式的與圖6類似的視圖，

-圖10至圖13描繪了根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)的示例，以及

-圖14和圖15描繪了處于組裝過(guò)程中的電機(jī)的另一替代性形式。

具體實(shí)施方式

圖1至圖4描繪了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的定子層壓件組10的一個(gè)示例。該旋轉(zhuǎn)電機(jī)可以是同步或異步永磁體或者交流發(fā)電機(jī)或電動(dòng)機(jī)。圖10至圖12中描繪了完整電機(jī)1的示例。

組10包括多個(gè)疊置的磁性的層壓件20，所述多個(gè)疊置的磁性的層壓件20中的一個(gè)磁性的層壓件在圖5中的正視圖中被單獨(dú)地描繪。

每個(gè)層壓件20均由例如磁性鋼制成，該磁性鋼在其相反面上由電絕緣漆以本身已知的方式覆蓋。

在經(jīng)考慮的示例中，電機(jī)具有內(nèi)轉(zhuǎn)子，并且每個(gè)層壓件20均包括用于轉(zhuǎn)子穿過(guò)(passage)的中央開口21，通向該中央開口21中的開口槽22切割到層壓件中并且意在接納定子繞組的導(dǎo)電體。

層壓件20具有位于槽后面的連續(xù)環(huán)狀部23、以及位于四個(gè)角中的延伸部25，外部輪廓呈在延伸部25處具有切角的大致正方形形狀。

如可以從圖5明顯地看出，延伸部25各自具有中央部30、外壁33和隔開部36a、36b，其中，在通路(passage)32處徑向通向外部的孔31穿過(guò)該中央部30，外壁33限定在中央部30的兩側(cè)上的延伸部25的外部輪廓，隔開部36a、36b將每個(gè)外壁33連接至環(huán)狀部23。定子層壓件組通過(guò)將四個(gè)鋼貫穿螺栓11插入到孔31中來(lái)組裝而成，所述四個(gè)鋼貫穿螺栓11隨后沿著整個(gè)通路32全部被焊接。

隔開部36a位于兩個(gè)徑向(diametrically)相反的延伸部25的水平高度處，并且隔開部36b位于其他兩個(gè)延伸部25的水平高度處。隔開部36a和36b關(guān)于平面P1和P2相對(duì)于彼此是不對(duì)稱的，平面P1和P2包括軸線X并且平面P1和P2垂直于彼此以及垂直于層壓件組的側(cè)部。

由于隔開部36a和36b是不對(duì)稱的，因此當(dāng)兩個(gè)層壓件20在所述兩個(gè)層壓件20之間以90度的偏移量被疊置時(shí)，隔開部36a和36b之間存在偏移。層壓件20在該偏移量被增大至180°時(shí)彼此完全地疊置。

每個(gè)外壁33均具有第一部分33a和第二部分33b，其中，第一部分33a在延伸部25之間沿層壓件的對(duì)應(yīng)側(cè)部的延續(xù)部延伸，第二部分33b與第一部分33a形成肘狀部，并且第二部分33b限定層壓件的角的切割邊緣。

在每個(gè)層壓件20的兩個(gè)相反側(cè)部上制造有識(shí)別槽38，以提供與所述每個(gè)層壓件20在組內(nèi)的定向有關(guān)的信息。這些槽38關(guān)于平面P2是彼此對(duì)稱的。

層壓件20優(yōu)選地通過(guò)從帶材以層壓件20的限定形狀切下而統(tǒng)一地(monolithically)制造，但作為替代形式，在非常大的電機(jī)的情況下，組10通過(guò)將一系列扇形件卷起或者通過(guò)組裝扇形件(每個(gè)扇形件均構(gòu)成完整層壓件的1/4或1/8)而形成。就這種類型的電機(jī)而言，使用分段層壓件是有利的。

貫穿螺栓11可以潛在地用于將組10與電機(jī)的前法蘭和后法蘭組裝在一起。

層壓件20還可以通過(guò)以本身已知的方式釘裝而彼此組裝在一起。

根據(jù)本發(fā)明，組10由沿著定子的軸線X一個(gè)緊接著另一個(gè)的子組50、60、70和80形成。

這些子組50至80均由多個(gè)疊置的相同層壓件20形成。子組50至80在層壓件20從一個(gè)子組至另一子組的定向方面彼此不同；在每個(gè)子組內(nèi)，層壓件的定向是相同的。

更具體地，在經(jīng)考慮的示例中，層壓件20設(shè)置成從一個(gè)子組繞軸線X旋轉(zhuǎn)90°至另一個(gè)子組。因此，如圖6中可見(jiàn)，在兩個(gè)連續(xù)(consecutive)的子組之間，隔開部36a變得與隔開部36b部分地疊置。

隔開部36a和36b界定在每個(gè)子組通道90內(nèi)，有助于定子的冷卻的流體，例如空氣，可以循環(huán)通過(guò)所述每個(gè)子組通道90。

隔開部36a和36b之間的在子組之間的分界面處的偏移形成通道90的內(nèi)表面的不連續(xù)部，這種不連續(xù)部趨于擾動(dòng)冷卻流體在通道90內(nèi)的流動(dòng)，從而使這種流動(dòng)更加混亂。這導(dǎo)致了在流體與層壓件組之間的改善了的熱交換并且導(dǎo)致了電機(jī)的更好冷卻。

在圖1至圖6的示例中，外壁33相對(duì)于平面P1和P2是對(duì)稱的，使得子組的繼接(succession)不會(huì)在定子的外表面上形成任何不連續(xù)部。

在圖7的替代性形式中，隔開部36a和36b之間的偏移更加顯著，這意味著隔開部36a和36b不會(huì)在組內(nèi)變得疊置而是在沿著軸線X投影中形成中間通道95。如在圖1至圖6的示例中，隔開部36a和36b之間的偏移引起在冷卻流體穿過(guò)延伸部的通路中的湍流。

圖7的示例還示出了外壁33從一個(gè)子組偏移至另一個(gè)子組的選項(xiàng)；延伸部25隨后在不僅在隔開部36a和36b方面不對(duì)稱而且在外壁33方面不對(duì)稱的情況下形成。

圖8和圖9中的替代性形式也與外壁33的這種偏移對(duì)應(yīng)，并且通過(guò)定子層壓件組的外表面上的這種偏移所引起的對(duì)應(yīng)的不連續(xù)部96可以在圖9中看出。

在圖8和圖9的示例中，隔開部36a和36b之間的偏移不像圖7中的示例中那樣明顯，這意味著隔開部36a和36b偏移但仍與彼此略微地疊置。

圖8示出了：還可以從一個(gè)子組至另一子組地形成環(huán)狀部的位于延伸部處的徑向外邊緣97的徑向偏移，以便在此也形成不連續(xù)部。

因此，在這種情況下，可以發(fā)現(xiàn)：通道——用于通道的四個(gè)側(cè)部界定通道——各自在兩個(gè)相接子組之間的過(guò)渡部處呈現(xiàn)不連續(xù)部。

圖1示出了：不像現(xiàn)有技術(shù)的某些定子那樣，得益于形成在隔開部36a和36b之間的通道的封閉性質(zhì)，層壓件組不具有可能需要在處理定子時(shí)所采取的特殊預(yù)防的突出的冷卻散熱片。

然而，即使某些通道仍通向外部，也不會(huì)脫離本發(fā)明的范圍。

圖10至圖12中描繪的電機(jī)1包括根據(jù)本發(fā)明的層壓件組10，該組10通過(guò)利用貫穿螺栓進(jìn)行螺栓連接而固定前法蘭2和后法蘭3。前法蘭可以支承接線盒4。

層壓件組10可以由殼體5覆蓋，該殼體5例如刻置在由后法蘭3支承的后蓋6的外表面的延續(xù)部中。形成在隔開部36a和36b之間的通道沿著前法蘭2的圓筒形壁7軸向地通向電機(jī)的外部。

后蓋6可以容置風(fēng)扇7，風(fēng)扇7的旋轉(zhuǎn)通過(guò)電機(jī)的軸8驅(qū)動(dòng)，使得強(qiáng)制循環(huán)的空氣在電機(jī)的操作期間穿過(guò)通道。還可以將馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇單元安裝在蓋6內(nèi)部，以橫跨整個(gè)操作范圍提供冷卻。

在圖12中，后蓋6未被描繪，并且僅可以看見(jiàn)覆蓋層壓件組10的殼體5。在圖13的替代性形式中，沒(méi)有殼體5，僅存在后蓋6。

在圖10至圖13的示例中，前法蘭和后法蘭均設(shè)置有支撐腳部28。

在圖14和圖15中示出的替代性形式中，電機(jī)意在以懸臂的方式安裝，例如在專利US 7 573 165中描述的，并且后法蘭3不再包括支撐腳部28。電機(jī)可以接納設(shè)置在蓋6內(nèi)部并固定至后法蘭的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇單元。

當(dāng)然，本發(fā)明不局限于剛才已經(jīng)描述的示例。

具體地，層壓件組的總體形狀可以改變，并且每個(gè)層壓件均例如具有除正方形以外的六邊形形狀。