[发明专利]包含具有直流线圈的电力机械的涡轮增压器

说明书

技术领域

本发明涉及电力机械的领域，更具体地说，涉及一种涡轮增压器，包括用在机动车内燃机中的、旋转的电力机械。

背景技术

传统地，内燃机装配有涡轮增压器，涡轮增压器具有由废气能量驱动的涡轮机和一体地联接到涡轮机的压缩机。在低发动机转速下，电力机械辅助涡轮增压器。

如US4769993所述，一种给涡轮增压器提供电支持的方式是将电动机结合进涡轮增压器轴中，位于涡轮机叶轮和压缩机叶轮之间。然而，该构造存在一些缺点。具体地说，额外的长度对转子动力学是不利的。额外的惯量导致涡轮迟滞，并降低涡轮增压器的效率。而且，存在关于固定到转子的磁性/电材料(磁体或铜)的热限制，尤其对于对高温敏感的永久磁体而言。

发明内容

本发明之目的是提供一种优选用于涡轮增压器的电力机械，其克服了现有技术的这些缺点。

本发明通过联接到包括可旋转轴的压缩机的电力机械实现该目的，该电力机械包括转子，其形成所述可旋转轴的一部分，并具有由倾斜的非磁性部分隔开的至少两个磁性部分和位于所述可旋转轴的两端的两个非磁性材料元件；定子，包括磁性铁叠层体(laminated magnetic iron stack)，其由绕组包围，并沿所述转子的外围布置，以限定出第一环形间隙；非磁性材料的环，围绕所述定子布置；直流线圈，围绕所述非磁性环布置；以及磁性材料的外壳，围绕所述直流线圈布置，并具有径向壁，所述径向壁朝向所述转子向内突出，在所述径向壁和所述转子之间限定出第二环形间隙。

采用该特定结构，在机器中不需要使用磁体，如果不需要作为电动机的操作，可以切断直流线圈。

有利地，所述转子的所述磁性和非磁性部分具有相以的机械和热性质。

优选地，所述定子绕组包括位于多个槽内的单相或多相绕组结构。

位于可旋转轴的两端的非磁性材料元件可包括两个非磁性材料的盘。

或者，位于可旋转轴的两端的非磁性材料元件可包括两个非磁性材料的轴承组件，例如陶瓷组件。

本发明还涉及一种涡轮增压器，包括压缩机叶轮、涡轮机叶轮和支撑在轴承组件中并联接到所述压缩机叶轮和所述涡轮机叶轮的可旋转轴，所述可旋转轴形成电力机械的转子，如先前所述。

有利地，所述径向壁的两端形成用于所述轴承组件的内部支撑件，所述这轴承组件通过非磁性元件支撑所述可旋转轴，所述非磁性元件具有适于也支撑所述压缩机和涡轮机叶轮的柱形结构。

根据特定实施例，可旋转轴包括由倾斜的非磁性部分隔开的所述至少两个磁性部分，具有沿所述可旋转轴的旋转轴线的纵长孔，非磁性芯插入所述纵长孔内，所述非磁性芯至少在可旋转轴的一端经由非磁性材料的螺母和垫圈固定到可旋转轴。

倾斜的非磁性部分可包括具有椭圆形状的非磁性垫圈。

附图说明

通过参考附图对附有说明性和非限制性示例的下面内容的详细说明，能够更好地理解本发明，其中：

图1是示意性示出根据本发明的一个实施例的电辅助涡轮增压器的纵向截面图；

图2是示意性示出根据本发明的另一实施例的电辅助涡轮增压器的纵向截面图；

图3是示意性示出根据本发明的又一实施例的电辅助涡轮增压器的纵向截面图；以及

图4是示意性示出根据本发明的又一实施例的电辅助涡轮增压器的纵向截面图。

具体实施方式

图1是示意性示出根据本发明的优选用于内燃机的电辅助涡轮增压器的一个实施例的纵向截面图。

基本上，涡轮增压器10包括由支撑在轴承组件18A、18B中的公共可旋转轴16联接起来的压缩机叶轮12和涡轮机叶轮14。涡轮机和压缩机均仅示意性地示出，因为它们可以具有本领域中已知的任何合适构造。例如，轴承组件包括两个安装在轴的相对两端的经向轴承或球轴承。如本领域中已知，能够通过油经由油道(未示出)润滑和冷却这些球轴承。

根据本发明，形成电力机械20的转子的可旋转轴16包括由非磁性材料的倾斜部24隔开的磁性材料的至少两部分22A、22B和布置在可旋转轴两端的非磁性材料的两个盘26A、26B，以避免轴承组件中的磁通量的任何损失。