4能围绕旋转轴线A旋转地支承在定子6中。
[0038]图2中更准确地示出了电机2。电机2例如能够是发动机或发电机。此外，电机2具有轴4、转子(在此未示出)和带有定子表面8的定子6，该定子表面由护罩10包围。此夕卜，定子6具有组合叠片(在此未示出)。定子6附加地能够具有带壳体表面的壳体。因此，定子表面8能够或者相当于由组合叠片构成的表面或者相当于壳体表面。此外，电机2包括具有冷却剂入口 14(图2中未示出)的输入通道12和具有冷却剂出口 24的冷却通道22。输入通道12构造在护罩10和间壁16之间，该间壁布置在护罩10和定子表面8之间。在此，间壁16轴向地从护罩10的第一轴向边缘18延伸到第二轴向边缘20。冷却通道22构造在间壁16和定子表面8之间。
[0039]为了提供冷却剂流，通风元件30、例如自有风扇能够在轴4处布置在第一轴向边缘18处，在此，冷却剂、特别是空气能够借助通风元件30、例如自有风扇，通过输入通道12轴向地从电机2的第一轴向边缘18输送给间壁16的喷嘴区域。在穿流过喷嘴区域之后，冷却剂流撞击到定子表面8上并且在此吸收电机2的损耗热量，喷嘴区域的设计方案在下面将详细探讨。在各个喷嘴的流体在定子表面8上相遇的位置处，冷却剂流径向地向外转向，在那里流体在喷嘴颈的区域中能够沿着间壁16、在定子表面8的对面、轴向地流向冷却出口 24。通风元件30也能够是独立风扇，其例如集成到护罩10中，以便能够生成径向的冷却剂流。
[0040]为了提高散热能力，冷却肋能够设置在定子表面8上。一种实施方式提出，定子6在圆周处具有至少一个以纵向肋32和/或针状肋34为形式的轮廓。为此，图3和图4中分别示出定子表面8上的圆形喷嘴26和针状肋34、以及缝隙式喷嘴28和纵向肋32的示意图。在此，针状肋34与圆形喷嘴26或者与孔对中地布置。在具有缝隙式喷嘴28和/或缝隙的实施方案中，纵向肋32与缝隙式喷嘴28或者与缝隙对中地布置。对中地在此是指，肋直接位于喷嘴的、即缝隙式喷嘴28和/或缝隙和/或圆形喷嘴26和/或孔的开口的对面，并且来自喷嘴的、径向落到肋上的冷却剂流能够通过肋的形状来轴向地转向。
[0041]图5示出具有喷嘴区域和冷却肋的电机2的剖面示意图。输入通道12和冷却通道22在一个端部处闭合，从而通过能够由通风元件30产生的冷却剂流能够在输入通道12和冷却通道22中形成滞止压力。在输入通道12中，该压力导致了，冷却剂流能够从输入通道12穿流过喷嘴区域。在冷却通道22中，滞止压力用于将冷却剂流输送给冷却剂出口 24。箭头示例性地示出冷却剂流的流动线条。在穿流过喷嘴之后，在圆形喷嘴26的情况中，冷却剂流径向地流到肋上、在此流到针状肋34上，并且由于其形状而首先轴向地转向。在各个圆形喷嘴26的流体在定子表面8上相遇的位置处，冷却剂流再次径向地向外转向，在那里冷却剂流在喷嘴颈的区域中沿着间壁16、在定子表面8的对面、轴向地流到冷却剂出口。
[0042]图6中示出了具有输入通道12的一种实施方式的电机的剖面示意图。如图6中所示，输入通道12从冷却剂入口 14起沿着其轴向延伸在径向方向上逐渐变细。换而言之，输入通道12的径向横截面能够从冷却剂入口 14起一直减小，直到输入通道12的横截面在对置的端部处、即护罩10的第二轴向边缘20处达到最小值。通过这种几何设计能够实现冷却剂在输入通道12中的均匀分布，并且能够实现通过每个喷嘴有相等的冷却剂体积流。
[0043]总之，因此提出一种具有折流冷却的电机。在此，由圆形喷嘴和/或缝隙式喷嘴构成的喷嘴区域包围电机的定子，该喷嘴区域在定子表面上产生了折流。这种喷嘴区域例如应用在生产技术中。喷嘴不必强制性地成型为这种喷嘴，因为简单的带孔薄板或带缝隙薄板在没有明显的额外压力损耗的情况下引起了相同地流动效果。在折流中，通过定子表面处的折流效果能够实现比纵向流动的情况中高大约四倍的导热系数。也就是说，对于导热而言，表面积能够通过传导系数来补偿。在可行的实施方式中，空气能够借助自有风扇或独立风扇通过输入通道轴向地从机器的一个端部输送给喷嘴区域。在各个喷嘴的间壁流体在定子表面上相遇的位置处，冷却剂流能够径向地向外转向，在那里流体在喷嘴颈的区域中在此之间流向机器的另一个端部并且能够从那里排出。在径向地输送空气的情况中，空气也能够在机器的两个轴向端部处排出。这在轴向的空气输送时也能够受限地可行，其中，在此由于空气流的交叉，输入空气和输出空气能够通过适当的结构措施彼此分开。定子能够实施成无壳体的或者有壳体的。在第一种情况中，冷却空气直接撞击到组合叠片上，该组合叠片在最简单的情况中能够构造为柱状的。在此，对于整体的热量路径能够有利的是，不包含在壳体和组合叠片之间的以及穿过壳体本身的热阻。为了进一步提高散热能力，冷却肋能够设置在定子表面上。在具有缝隙式喷嘴的实施方式中，平行于机器轴线的纵向肋能够与缝隙对中地延伸。这也能够在无壳体的变体中通过冲压的冷却肋来实现。在具有壳体的变体中，针状肋也能够与圆形喷嘴对中地布置。
【主权项】
1.一种电机(2)，包括 具有定子表面(8)的定子￠)，所述定子具有组合叠片； 护罩(10)，所述护罩包围所述定子(6); 具有冷却剂入口(14)的输入通道(12)，其中，所述输入通道(12)构造在所述护罩(10)和间壁(16)之间，所述间壁布置在所述护罩(10)和所述定子表面(8)之间，所述间壁轴向地从所述护罩(10)的第一轴向边缘(18)延伸到第二轴向边缘(20)，其中，所述间壁(16)具有喷嘴区域； 具有冷却剂出口(24)的冷却通道(22)，其中，所述冷却通道(22)构造在所述间壁(16)和所述定子表面⑶之间。2.根据权利要求1所述的电机(2)，其特征在于，所述喷嘴区域具有至少一个圆形喷嘴(26)和/或至少一个孔。3.根据权利要求1或2所述的电机(2)，其特征在于，所述喷嘴区域具有至少一个缝隙式喷嘴(28)和/或至少一个缝隙。4.根据权利要求3所述的电机(2)，其特征在于，所述至少一个缝隙式喷嘴(28)和/或所述至少一个缝隙分别轴向地延伸。5.根据前述权利要求中任一项所述的电机(2)，其特征在于，所述输入通道(12)设计成从所述冷却剂入口(14)起沿着所述输入通道的轴向延伸在径向方向上逐渐变细。6.根据前述权利要求中任一项所述的电机(2)，其中，所述电机(2)具有通风元件(30)、特别是风扇，以用于主动地产生冷却剂流，其中，所述冷却剂流对准到所述冷却剂入P (14)上。7.根据前述权利要求中任一项所述的电机(2)，其中，所述定子(6)在圆周上具有至少一个以纵向肋(32)和/或针状肋(34)为形式的轮廓。8.根据权利要求7所述的电机(2)，其中，所述间壁(16)具有喷嘴区域，其中，所述喷嘴区域具有至少一个圆形喷嘴(26)和/或至少一个孔，其中，所述针状肋(34)与所述至少一个圆形喷嘴(26)或者与所述至少一个孔对中地布置。9.根据权利要求7所述的电机(2)，其中，所述间壁(16)具有喷嘴区域，其中，所述喷嘴区域具有至少一个缝隙式喷嘴(28)和/或至少一个缝隙，其中，所述纵向肋(32)与所述至少一个缝隙式喷嘴(28)或者与所述至少一个缝隙对中地布置。10.根据前述权利要求中任一项所述的电机(2)，其特征在于，所述定子(6)附加地具有带有壳体表面的壳体，所述壳体表面构成了所述定子表面(8)，其中，所述壳体包围所述组合叠片。11.一种用于冷却根据权利要求1至10中任一项所述的电机(2)的方法，包括下述步骤: 借助于输入通道(12)轴向地输送冷却剂流； 通过喷嘴区域使所述冷却剂流转向到径向方向上； 其特征在于，所述冷却剂流由于通过所述喷嘴区域的转向而过渡成在所述定子表面(8)上的折流。
【专利摘要】本发明涉及一种电机(2)，其具有带有定子表面(8)的定子(6)，该定子具有组合叠片。在此，定子(6)由护罩(10)围绕。此外，电机(2)具有带有冷却剂入口(14)的输入通道(12)和带有冷却剂出口(24)的冷却通道(22)。输入通道(12)构造在护罩(10)和间壁(16)之间，间壁布置在护罩(10)和定子表面(8)之间。间壁(16)轴向地从护罩(10)的第一轴向边缘(18)延伸到第二轴向边缘(20)。冷却通道(22)构造在间壁(16)和定子表面(8)之间。本发明的目的在于，改进冷却剂的流动引导并进而改进电机(2)的冷却。该目的通过输入通道(12)的具有喷嘴区域的间壁(16)来实现。
【IPC分类】H02K1/12, H02K9/06, H02K1/20
【公开号】CN104979924
【申请号】CN201510162288
【发明人】克里斯蒂安·德格, 本亚明·艾兴格, 埃里克·约瑟夫, 乌韦·沙夫, 马蒂亚斯·舍雷尔, 迈克尔·施特格赫尔, 塞巴斯蒂安·魏斯
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月7日
【公告号】EP2930827A1