在永磁-電機(jī)的情況下能夠避免線圈短路。此外，能夠減小或者完全取消主絕緣；除了在繞組10的子導(dǎo)體貼靠在導(dǎo)電的疊片組8上的位置以外。
[0022]優(yōu)選地，將絕緣的冷卻液體12相對(duì)于軸2徑向地從兩側(cè)在定子6的每個(gè)軸向端部處的繞組頭區(qū)域中導(dǎo)入，其中，冷卻液體流經(jīng)所述繞組10或沿著繞組導(dǎo)向并且將其冷卻，從而接著在定子中心通過徑向的、環(huán)形的冷卻通道14重新被導(dǎo)出。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，所述流動(dòng)方向沿相反設(shè)置的方向?qū)崿F(xiàn)。此種布置的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)在于，與常規(guī)的冷卻液體導(dǎo)向裝置相比，定子6的有源件26-繞組10-更均勻地被冷卻-將其從定子6的一個(gè)軸向端部處的繞組頭區(qū)域朝向定子6的相對(duì)設(shè)置的軸向端部處的另一個(gè)繞組頭區(qū)域引導(dǎo)。
[0023]為了使定子6的絕緣的冷卻液體12與布置在定子中的轉(zhuǎn)子不發(fā)生接觸，必須將其封裝30。
[0024]為了機(jī)電式轉(zhuǎn)換器的冷卻繞組的進(jìn)一步優(yōu)化，可以在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中在定子6的內(nèi)部設(shè)置用于空氣的冷卻通道34，其平行于軸2延伸。
[0025]參考圖1中的參考標(biāo)號(hào)，在圖2中描述了轉(zhuǎn)子4，其具有一個(gè)軸2，在其上通過散熱肋24布置了轉(zhuǎn)子4的有源件26。轉(zhuǎn)子4設(shè)計(jì)為兩部分，因此在轉(zhuǎn)子中心能夠相對(duì)于軸2徑向地運(yùn)送冷卻空氣，該冷卻空氣經(jīng)由平行于軸2延伸的冷卻通道22輸送給定子4。通過轉(zhuǎn)子4和定子6之間的、機(jī)電式轉(zhuǎn)換器I的空氣間隙28，空氣最終可以軸向地在兩個(gè)方向上漏出。由此實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子4的足夠冷卻。為了改善轉(zhuǎn)子4的冷卻功率，如下地構(gòu)造轉(zhuǎn)子4的散熱肋24，即它實(shí)現(xiàn)了徑向通風(fēng)效果。
[0026]在圖2中所示的實(shí)施方式中，可選地也可以通過使絕緣的冷卻液體12也引導(dǎo)繞過電力電子系統(tǒng)32或者通過對(duì)電力電子系統(tǒng)32-其位于一個(gè)附加的殼體內(nèi)-本身進(jìn)行從環(huán)繞沖洗，從而冷卻機(jī)電式轉(zhuǎn)換器I的電力電子系統(tǒng)32。
[0027]在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，也可以把徑向居中的冷卻通道14的一個(gè)壁設(shè)計(jì)用于形成轉(zhuǎn)子6的軸2的軸承20，且由此用于將轉(zhuǎn)子4的軸2頂著定子6地支撐住。由此機(jī)電式轉(zhuǎn)換器I可以構(gòu)造得穩(wěn)定并且能夠承受高轉(zhuǎn)矩。
[0028]一方面轉(zhuǎn)子分離可以釋放結(jié)構(gòu)空間，可選地，這可以用于節(jié)省空間并且節(jié)省重量地布置上面提到的軸承20。
[0029]以這種方式將懸掛/轉(zhuǎn)矩支撐與徑向的冷卻通道14結(jié)合。
[0030]圖1和圖2所表示的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器I的實(shí)施方式也可以直接在內(nèi)燃機(jī)上擴(kuò)建成無軸承的發(fā)電機(jī)。這樣，例如定子殼體-承載結(jié)構(gòu)18-可以直接固定在內(nèi)燃機(jī)的飛輪殼體上。在此將轉(zhuǎn)子4直接安裝在內(nèi)燃機(jī)的飛輪/曲軸上-在此未示出。
[0031]此類機(jī)電式轉(zhuǎn)換器在針對(duì)直至IWM的最大功率對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)特別適用于行駛工具或者飛行器。由此可以得到緊湊并且穩(wěn)固的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器1，其基于其具有高轉(zhuǎn)矩密度的輕巧制造方式而適合用在例如飛行器或者其他行駛工具中，在它們中需要輕巧的、緊湊并且因此高功率密度的機(jī)器。除此之外，借助絕緣的冷卻液體12的密集且直接的冷卻確保了提尚效率。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有至少一個(gè)布置在軸(2)上的轉(zhuǎn)子(4)的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，所述轉(zhuǎn)子布置在包封(30)的定子￠)內(nèi)，所述定子的疊片組(8)和繞組(10)被絕緣的冷卻液體(12)包圍，其中，所述冷卻液體(12)能通過徑向上相對(duì)于軸(2)布置在定子中心的第一冷卻通道(14)引入并且能在所述定子(6)的每個(gè)軸向端部處相對(duì)于所述軸(2)徑向地通過繞組頭區(qū)域中的第二冷卻通道(16)導(dǎo)出或者反向進(jìn)行。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，所述機(jī)電式轉(zhuǎn)換器安裝在承載結(jié)構(gòu)(18)中，其中，利用至少一個(gè)布置在所述定子中心的所述第一冷卻通道(14)的壁形成環(huán)繞的所述承載結(jié)構(gòu)(18)上的所述機(jī)電式轉(zhuǎn)換器的軸承(20)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)分開設(shè)置在所述軸(2)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，利用至少一個(gè)布置在所述定子中心的所述第一冷卻通道(14)的壁形成所述定子(6)上的所述轉(zhuǎn)子(4)的軸⑵的軸承(20)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，徑向的所述第一冷卻通道和/或者第二冷卻通道(14，16)由纖維復(fù)合材料制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，所述第一冷卻通道和/或者第二冷卻通道(14，16)由非導(dǎo)磁和/或者非導(dǎo)電的材料制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子(4)具有平行于和/或者徑向相對(duì)于所述軸(2)延伸的冷卻通道(22)。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，針對(duì)直至IMW的最大功率設(shè)計(jì)所述機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)，其特征在于，所述機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(I)的所述軸(2)構(gòu)造成與內(nèi)燃機(jī)相連接的驅(qū)動(dòng)軸。
【專利摘要】具有定子直接冷卻裝置的電機(jī)。本發(fā)明涉及一種具有至少一個(gè)布置在軸(2)上的轉(zhuǎn)子(4)的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器(1)，此轉(zhuǎn)子布置在包封(30)的定子(6)內(nèi)，其疊片組(8)和繞組(10)被絕緣的冷卻液體(12)包圍，其中，所述冷卻液體(12)可以通過相對(duì)于軸(2)徑向地在定子中心布置的第一冷卻通道(14)導(dǎo)入并且在定子(6)的每個(gè)軸向端部處相對(duì)于軸(2)徑向地通過繞組頭區(qū)域中的第二冷卻通道(16)導(dǎo)出或者反向進(jìn)行。由此可以提供一種緊湊且穩(wěn)固的機(jī)電式轉(zhuǎn)換器1，該轉(zhuǎn)換器基于其具有高轉(zhuǎn)矩密度的輕巧結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而適用于在例如飛行器或者其他行駛裝置中的應(yīng)用。
【IPC分類】H02K7/08, H02K16/02, H02K9/197
【公開號(hào)】CN104969453
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480007212
【發(fā)明人】奧拉夫·克爾納
【申請(qǐng)人】西門子公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2014年1月17日
【公告號(hào)】CA2899980A1, DE102013201778A1, EP2939331A2, WO2014118020A2, WO2014118020A3