[发明专利]具有散热作用的双转子电动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的双转子电动机。

背景技术

在大功率的电机中存在来自励磁线圈的功率损耗的散热问题。已知的是，在发电机中设有中央的风扇叶轮，并且用于空气冷却。还已知的是具有在定子壳体中的水冷却的发电机。两者在博世(Bosch)手册(某一版，ISBN-No.)中说明。

通过对流的冷却或者经由发电机保持装置的散热在通常情况下是不足够的。

在更大功率的电机中，例如用于在混合动力汽车或电动汽车中的电动机，使用水冷却来散热，在所述水冷却中，在壳体中设有相应的水循环。这些所谓的废热也用于汽车供暖。

从WO 2004/004098中已知一种双转子电动机，其中，风扇叶片设置在转子的朝向壳体的端侧上。所述风扇叶片不产生目的明确的气流。看来对于用于洗衣机应用的不定向的气流是足够的，为所述洗衣机应用设有在WO 2004/004098中公开的电动机。

发明内容

本发明的目的是，提供一种具有良好的散热作用的双转子电动机，以至于所述电动机能够设计用于更高的功率。

根据本发明，所述目的借助具有权利要求1所述的特征的电动机得以实现。通过从属权利要求的特征获得有利的实施形式。

已知的是，效率很大程度与励磁线圈的功率损耗并且也与温度水平，也就是说散热相关。例如温度提高50°相应于线圈的功率损耗提高20％。因此特别是对于具有高功率的电机，需要如下解决方案，通过所述解决方案能够实现尽可能在物理上最佳的散热。

在双转子电动机中产生的问题是，励磁线圈的磁轭是自支撑的，并且可能的是，仅通过励磁线圈的朝向壳体的侧面或表面进行朝向壳体的良好的散热。对于励磁线圈的其它五个表面，仅保留对流的可能性，在对流时导致强烈的温降，并且也导致蓄热。

为了解决所述问题，本发明提出，通过多个风扇叶片或风扇产生目的明确的气流，或者在壳体中附加地设有水冷却。最有效的是水通道，所述水通道包围线圈，并且与在壳体中的通道连接。在这种情况下，不同的实施形式是可能的。当所述通风装置和水通道浇注或者优选注塑在励磁线圈之间的支架结构中时，通风装置和水通道能够特别简单和低成本地实现。为了形成和密封所述通道，支架结构能够借助于盖从外部封闭。因此，入流通道与回流通道连接。此外，所述盖有利地提高了支架结构的刚性，并且还能够借助例如肋或加固元件的外部加固件加固。当浇注或注塑U形的管或型材时，能够省去所述盖。

电动控制器也需要良好的散热。所述控制器优选与借助水冷却冷却的壳体导热地连接。

附图说明

下面借助于附图详细阐述不同的可能的实施形式。

附图中示出：

图1示出具有空气冷却和水冷却的双转子电动机的基本结构；

图2示出具有励磁线圈的磁轭以及集成在双T形支架中的水通道；

图2a示出水通道的流入口和流出口；

图3示出在上部和下部具有水通道的另一T形支架结构；

图3a示出冷却水的流入口和流出口的可替代的实施形式。

具体实施方式

图1示出双转子电动机的基本结构，其具有壳体1、轴承结构10、转子轴9、法兰8和双转子2，所述双转子具有永磁体3。在壳体1中注塑支架结构6，所述支架结构也包围磁轭4和励磁线圈5。支架结构6沿径向和轴向方向在每两个相邻的磁轭4和励磁线圈5之间延伸，并且锚固在所述壳体1的凹槽中。在注塑过程中形成锚固，其中，注塑料被倾注到凹槽中，并且围绕磁轭和励磁线圈。

在图2和3中示出通过电动机的剖视图的一部分。线圈5以已知的技术通过绕组线与冲压栅条12连接，所有绕组线在所述冲压栅条上触点接通。连接销通向ECU(电子控制单元)的电路板17。在壳体中设有水通道，下面更详细地说明所述水通道。

图1示出用于冷却励磁线圈的空气导向装置。气流L1由与转子2、2a、2b连接的风扇叶轮8产生，所述风扇叶轮的气流被引导通过切口7和用于扩大表面的散热片，并且冷却励磁线圈5的端侧。另两个气流L2和L3通过在外转子和内转子2a、2b的磁体3之间的叶片14产生，并且将冷空气引导通过具有位于下方的励磁线圈5的磁轭4的外极4a、4b。与壳体1连接的励磁线圈5的热量直接排出到壳体1中，并且通过所述壳体的冷却水通道25向外引导。因此，热量从线圈5的整个表面排出。

电动机ECU的功率件也需要冷却。这适合于使用水冷的壳体，在所述壳体中优选将功率件旋拧在壳体1的腹板18上。所述腹板优选紧邻较冷的输入通道。