[发明专利]电机

说明书

本发明涉及一种电机(1)，该电机具有定子(2)和转子(3)，该转子以可相对于定子(2)转动的方式被支承并且该转子布置在可冷却的轴(5)上。在此提出，该转子(3)通过与转子(3)以不能相对转动的方式连接的且在端侧布置在转子(3)上的热虹吸设备(11)与轴(5)以热传递的方式连接。

技术领域

本发明涉及一种电机，具有定子和转子，该转子以可相对于定子转动的方式支承且布置在可冷却的轴上。

背景技术

所述电机具有定子，其优选位置固定地布置在电机的机壳中。而所述转子则以可相对于定子且进而也可相对于机壳转动的方式被支承。例如所述转子可转动地被支承在机壳中和/或机壳上，尤其是借助于轴承、优选滚动轴承。转子布置在可冷却的轴上。这可以理解为，转子和轴彼此分开设计，然后相互接合。但也可以设置为，轴与转子一体设计。

轴以及进而转子在以轴的旋转轴线为参照的纵剖面中观察都优选至少局部布置在定子中。例如轴在以旋转轴线为参照的轴向方向上完全穿过定子，因此在轴向方向上看在两侧从定子中伸出。

所述轴是可冷却的。这至少是说，所述轴由导热材料制成，从而轴借助热传导将输入的热量输出。但所述轴也可以是可主动冷却的，为此为之配备相应的冷却设备。这类冷却设备可以例如是空心轴冷却和/或喷枪冷却。在第一种情况下，在轴中形成至少一个冷却介质通道，冷却介质能够穿流过该冷却介质通道。轴为此例如设置为空心轴。

附加地或替代地，可以设置喷枪冷却。在此情况下轴也至少局部被实施为空心轴。此时冷却喷枪伸入到轴中，例如通过设计在轴端侧中的开口。借助冷却喷枪向轴中引入、尤其是喷入冷却介质。在这两种情况下，冷却介质都吸收被输送给轴的热量并将该热量从轴中导出。

电机可以例如被实施为异步电机或电流激励的同步电机。电机在确定重量和/或确定体积时所能够实现的持续功率密度、即持续功率首先受到热学方面的限制。在转子是关键部件的电机中，从转子中输出热量对于所实现的持续功率密度是尤其重要的。例如，在转子中和/或转子上产生的热量以所述方式通过轴被导出，尤其是通过可冷却或主动冷却的轴。附加地或替代地，还可以设置循环空气冷却。

发明内容

本发明的任务是，提供一种电机，其相比于已知电机具有优点，尤其是能够更有效地冷却。

这根据本发明利用具有权利要求1特征的电机实现。在此提出，转子通过与转子以不能相对转动的方式连接的且在端侧布置在转子上的热虹吸设备/温差环流设备与轴以热传递的方式连接。

电机的冷却主要受能够从转子传递到(可冷却的)轴上并因此能够从转子排出至轴上的热量影响。但转子的径向导热能力是有限的。尤其是转子的叠片组的径向导热能力是有限的，转子的叠片组的导热能力明显比鼠笼的导热能力差。因此设置热虹吸设备，通过该热虹吸设备建立转子与轴之间的热传递连接。

热虹吸设备与转子和/或轴以不能相对转对的方式连接且在端侧布置在转子上。也就是说，在以轴的旋转轴线为参照的纵剖面中，热虹吸设备位置靠近转子、尤其是紧邻转子。热虹吸设备优选与转子直接邻接，即不与转子间隔开地布置。原则上仅在转子的一个端侧上设置这类热虹吸设备就够了。但优选为电机配备多个热虹吸设备，尤其布置在转子的相对置的侧上。热虹吸设备优选构造相同，但当然关于转子镜像对称。

在热虹吸设备中设置冷却介质，其在热虹吸设备中由于转子与轴的不同温度的原因而循环。尤其是这样选择冷却介质，使其在转子的运行温度下蒸发，在温度小于转子的轴上冷凝。由于热虹吸设备与转子以不能相对转动的方式连接，该热虹吸设备是旋转热虹吸设备。其所基于的工作原理是，在轴上冷凝的冷却介质由于相比于蒸发的冷却介质更大的密度以及轴的旋转运动、即由于施加在由轴所携带的冷凝的冷却介质上的离心力而被向外甩离。优选使用如下冷却介质，其在任何所出现的物理状态的情况下都是绝缘的、即不导电的。对于液态和气态的物理状态尤其是如此。