旋轉(zhuǎn)式電的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用作發(fā)電機或電動機的旋轉(zhuǎn)式電機（1），此種電機具有安置在殼體（2）中的定子（4）以及安置在轉(zhuǎn)軸（6）上并能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線（8）旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子（10）。殼體（2）具有周壁（12）以及在軸向上彼此對置的兩個端壁（14，16），兩個端壁（14，16）被構(gòu)造成具有用于轉(zhuǎn)軸（6）的旋轉(zhuǎn)軸承（18）的軸承法蘭。轉(zhuǎn)軸（6）與兩個冷卻風(fēng)扇葉輪（20，22）相連，其中一個內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪（20）在殼體（2）的內(nèi)部，它在旋轉(zhuǎn)時會在殼體（2）內(nèi)部產(chǎn)生一內(nèi)部冷卻氣體循環(huán)（A），一個外部冷卻風(fēng)扇葉輪（22）在殼體（2）的外部，它在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生一流過殼體（2）的外部冷卻氣流（B）。布置在外部冷卻風(fēng)扇葉輪（22）那一側(cè)的第一端壁（14）被設(shè)計成具有至少(式I)的高熱導(dǎo)率，而且，在該第一端壁的朝向外部冷卻風(fēng)扇葉輪（22）的外側(cè)面上具有外部肋片散熱結(jié)構(gòu)（28），而在與外側(cè)面對置的內(nèi)側(cè)面上則具有內(nèi)部肋片散熱結(jié)構(gòu)（30）。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)式電機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的旋轉(zhuǎn)式電機，該電機具有安置在殼體中的定子以及位于轉(zhuǎn)軸上并能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其中，所述殼體具有周壁和在軸向上彼此對置的兩個端壁，所述端壁被構(gòu)造成具有用于所述轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)軸承的軸承法蘭，而且，所述轉(zhuǎn)軸與兩個冷卻風(fēng)扇葉輪相連，其中一個內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪在殼體內(nèi)部，其在旋轉(zhuǎn)時會在殼體內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)部冷卻氣體循環(huán)，一個外部冷卻風(fēng)扇葉輪在殼體外部，其在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生流過殼體的外部冷卻氣流。
[0002]需要強調(diào)的是，術(shù)語“旋轉(zhuǎn)式電機”既包括發(fā)電機的設(shè)計方案，也包括電動機的設(shè)計方案。
【背景技術(shù)】
[0003]歐洲專利申請文件EP1768234A1記述了一種開頭所提及的這種類型的電機，其是一全封裝并米用風(fēng)扇冷卻方式的電動機。在此公開實施方式中，內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪安置在定子與轉(zhuǎn)子的朝向外部冷卻風(fēng)扇葉輪的那一側(cè)上，因此兩個冷卻風(fēng)扇葉輪相互間被殼體的
第一端壁隔開。
[0004]歐洲專利申請文件EP0387743B1或其對應(yīng)的公開文本DE69004834T2記述了一種與上述現(xiàn)有技術(shù)極為相似的以空氣冷卻的封閉式電機。不過在此處，內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪安置在轉(zhuǎn)子與定子的遠離外部冷卻風(fēng)扇葉輪的另一側(cè)上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的基本目的是，進一步改善電機的冷卻性能，尤其是改善將熱量從殼體內(nèi)部向外導(dǎo)出的性能。
[0006]根據(jù)本發(fā)明，上述目的是通過獨立權(quán)利要求1的特征得以實現(xiàn)的。本發(fā)明的其他有利設(shè)計特征包含在各從屬權(quán)利及隨后的說明中。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，相應(yīng)的設(shè)計是這樣的:布置在外部冷卻風(fēng)扇葉輪的一側(cè)且位于此外
部冷卻風(fēng)扇葉輪與內(nèi)部冷卻循環(huán)之間的殼體的第一端壁被設(shè)計成具有至少100 的高



熱導(dǎo)率，并且，在該第一端壁的朝向外部冷卻風(fēng)扇葉輪的外側(cè)面上具有外部肋片散熱結(jié)構(gòu)，而在與所述外側(cè)面對置的內(nèi)側(cè)面上則具有內(nèi)部肋片散熱結(jié)構(gòu)。
[0008]利用這種有利的設(shè)計方案，內(nèi)部冷卻氣體循環(huán)和外部冷卻氣流之間的熱傳遞將得到顯著改善。在殼體內(nèi)部處于流動狀態(tài)的空氣吸收內(nèi)部的熱量，并通過內(nèi)部肋片散熱結(jié)構(gòu)有效地將熱量傳遞到第一端壁。因具有高熱導(dǎo)率，端壁進一步通過外部肋片散熱結(jié)構(gòu)將熱量有效地向外傳遞至冷卻氣流，從而將熱量非常有效地傳到外部環(huán)境中。
[0009]在本發(fā)明的語境中，術(shù)語“良好的導(dǎo)熱”是指熱導(dǎo)率λ至少等于1()() ^，尤其是至少等于MO
【權(quán)利要求】
1.一種旋轉(zhuǎn)式電機(1)，具有安置在殼體(2)中的定子(4)以及安置在轉(zhuǎn)軸(6)上并能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線(8)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(10)，其中，所述殼體(2)具有周壁(12)和在軸向上彼此對置的兩個端壁(14，16)，所述兩個端壁(14，16)被構(gòu)造成具有用于所述轉(zhuǎn)軸(6)的旋轉(zhuǎn)軸承(18)的軸承法蘭，而且，所述轉(zhuǎn)軸(6)與兩個冷卻風(fēng)扇葉輪(20，22)相連，確切地說，一個內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪(20)在所述殼體(2)的內(nèi)部，它在旋轉(zhuǎn)時會在所述殼體(2)內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)部冷卻氣體循環(huán)(A)，一個外部冷卻風(fēng)扇葉輪(22)則在所述殼體(2)的外部，它在旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生流過所述殼體(2)的外部冷卻氣流(B)，其特征在于，布置在所述外部冷卻風(fēng)扇葉輪(22)一側(cè)的第一端壁(14)被設(shè)計成具有至少
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，至少所述殼體(2)的第一端壁(14)，優(yōu)選地還包括至少所述周壁(12)是由良好的導(dǎo)熱材料制成，特別是由鋁制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于，所述外部冷卻風(fēng)扇葉輪(22)被構(gòu)造成帶有徑向葉片(32)的徑流式葉輪，而且，在所述第一端壁(14)上安裝有帽形頂罩(33)，所述頂罩(33)遮蓋所述第一端壁的肋片散熱結(jié)構(gòu)(28)和所述冷卻風(fēng)扇葉輪(22)，所述頂罩(33)在與所述旋轉(zhuǎn)軸線(8)相垂直的蓋壁(34)中具有位于中心的進氣孔(38)，而且所述頂罩(33)以從所述蓋壁(34)伸出的軸向的外周邊緣(36)沿圓周包圍所述第一端壁(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機，其特征在于，所述外部冷卻風(fēng)扇葉輪(22)與所述頂罩(33)和所述外部肋片散熱結(jié)構(gòu)(28)以如下方式構(gòu)造，即，在旋轉(zhuǎn)時通過所述頂罩(33)的進氣孔(38)軸向吸入的空氣徑向向外流經(jīng)所述肋片散熱結(jié)構(gòu)(28)，并在徑向外部區(qū)域內(nèi)經(jīng)由所述頂罩(33)轉(zhuǎn)變?yōu)檠剌S向方向并在外部流過所述殼體的周壁(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的電機，其特征在于，所述殼體(2)的周壁(12)在外側(cè)具有肋片散熱結(jié)構(gòu)(40)，所述肋片散熱結(jié)構(gòu)(40)優(yōu)選地至少大多數(shù)是由徑向凸起并沿軸向延伸的長條形散熱片(42)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的電機，其特征在于，在所述第一端壁(14)的在所述外部冷卻風(fēng)扇葉輪(22)旋轉(zhuǎn)時將遮蓋住的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域內(nèi)，所述第一端壁(14)的外部肋片散熱結(jié)構(gòu)(28 )是由銷釘狀的散熱突緣(44)構(gòu)成的，所述散熱突緣(44)沿軸向突出直至接近所述冷卻風(fēng)扇葉輪(22 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的電機，其特征在于，在所述第一端壁(14)的徑向向外與所述外部冷卻風(fēng)扇葉輪(22)的旋轉(zhuǎn)區(qū)域相鄰接的區(qū)域內(nèi)，所述外部肋片散熱結(jié)構(gòu)(28)是由銷釘狀的散熱突緣(46)構(gòu)成的，所述散熱突緣(46)沿軸向伸向所述頂罩(33)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的電機，其特征在于，在所述第一端壁(14)的徑向外部區(qū)域內(nèi)，所述外部肋片散熱結(jié)構(gòu)(28)由翼形的、沿軸向與徑向指向的肋狀突緣(48)構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8之一所述的電機，其特征在于，所述第一端壁(14)在徑向突伸到相鄰的周壁(12)之外的外邊緣區(qū)域(50)內(nèi)具有用于所述外部冷卻氣流(B)的氣口(52)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9之一所述的電機，其特征在于，所述內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪(20)被構(gòu)造成徑流式或斜流式葉輪，從而使所述內(nèi)部冷卻氣體循環(huán)(A)經(jīng)過所述轉(zhuǎn)子(10)的軸向散熱通道(54)，流經(jīng)所述第一端壁(14)的內(nèi)部肋片散熱結(jié)構(gòu)(30)，經(jīng)過所述定子(4)的尤其是形成于定子核(24)與定子繞組(26)之間的縫隙，并優(yōu)選地流經(jīng)位于所述第二端壁(16)內(nèi)側(cè)面之上的另外的肋片散熱結(jié)構(gòu)(56)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10之一所述的電機，其特征在于，所述第一端壁(14)的內(nèi)部肋片散熱結(jié)構(gòu)(30)至少部分地由軸向突起的銷釘狀的散熱突緣(58)構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11之一所述的電機，其特征在于，所述內(nèi)部冷卻風(fēng)扇葉輪(20)安置在所述轉(zhuǎn)子(10)的朝向所述第一端壁(14)的一側(cè)上。
13.根據(jù)權(quán)利要求6至12之一所述的電機，其特征在于，所述/每個端壁(14，16)的全部散熱突緣(44，46，48，58)均被設(shè)計成具有朝著其自由端逐漸變細的橫截面，因而可以利用簡單的軸向脫模手段實現(xiàn)將所述端壁(14，16)制成成型件，尤其是金屬壓鑄件。
14.根據(jù)權(quán)利要求6至13之一所述的電機，其特征在于，所述銷釘狀的散熱突緣(44，46，58)關(guān)于其橫截面具有在0.8至1.5之間的范圍內(nèi)的長寬比(l:b)。
15.根據(jù)權(quán)利要求8至14之一所述的電機，其特征在于，所述翼形的肋狀突緣(48)關(guān)于其橫截面具有在1.5至6.0之間的范圍內(nèi)的長寬比(1:b)。
【文檔編號】H02K5/18GK103843231SQ201280045239
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月14日
【發(fā)明者】賴因哈德·施蒂爾格, 克里斯蒂安·普法夫, J·克羅特施, 梅爾廷·鮑恩, 梅爾廷·貝爾, 托比亞斯·埃曼, 馬克·海因策, 賴因霍爾德·格爾納, 克里斯蒂安·哈梅爾 申請人:依必安-派特穆爾芬根股份有限兩合公司