电动机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有定子、转子和用于转子的冷却循环的电动机，其包括壳体，壳体具有基本上圆柱体周面形的外罩，其中，相对于圆柱体在轴向方向上延伸的、朝外部定向的留空部置入到外罩中。
【背景技术】
[0002]电动机起到由电产生机械能、通常为旋转动能的作用。在电动机中，由磁场施加到线圈的电流穿流的导体上的力转化成运动。电机为此包括静止的定子和在其中旋转的、支承在相应的轴承中的转子。在此，线圈绕组能够或者布置在转子上，或者-在具有内置的永磁体的电动机中-布置在定子上。
[0003]高度利用的电动机、特别是后一种结构型式的电动机如今设计成水冷却的，因为所产生的热量损失在保护方式IP55(防止有害的灰尘量、完全防止接触、防止任意角度的射流水)和更高级别的保护方式下仅能够通过强化的水冷却排出。损失不仅产生于定子中、而且也产生于转子中。
[0004]在没有附加的内部冷却循环的电动机方案中，此时最大允许的转子-或轴承温度通常限制了机器的最大利用程度。为了避免这种限制，在多种电动机方案中尝试通过简单的通风机叶片或者通过单独的内部通风机/轴通风机实现内部冷却循环。然而，这通常意味着巨大的构造上的投入并导致非常昂贵且复杂的定子壳体，因为根据冷却方案，用于转子空气的附加空气通道的集成是耗费大的。
[0005]广泛使用的是例如具有水套壳体的电动机，在这种电动机中，钢壳体由两个部件制成，其中，这两个部件相互焊接。钢壳体由内部圆柱体和外部圆柱体构成，在内部圆柱体上焊接或添加用于水引导的连接片。也就是说，水在内部和外部圆柱体之间流动。在这种壳体中可行的是，即在外部安装用于内部冷却循环的附加通道，然而这会导致在制造时明显增加投入。此外，双壁式方案还有其它缺点，例如因为铸造结构不是密封的而要求用钢制造；减小了有效容积和在接线盒的布置方面欠缺灵活性，因为为此需要单独的钢结构(电缆通道)。
[0006]其它的冷却方案使用套装冷却器，但电动机由此不能紧凑地设计，或者使用由不锈钢制成的冷却管，冷却管铺设在叠片组中。在此，具有冷却管的设计方案不仅能够应用于无壳体的电动机中、而且也能够应用于具有简单的壳体的电动机。但这种冷却方案仅以巨大的投入才能够实现内部冷却循环的集成。
[0007]从EP 0 072 999 A1和US 2012/062057 A1中已知，能够相对于圆柱体在轴向上延伸的、朝外部定向的留空部布置到外罩中。us 2012/062057 A1例如在图10中示出具有套装冷却器的冷却方案，利用套装冷却器冷却了用于转子的冷却循环的空气。具有不同的冷却方案的电动机例如从W0 2012/159661 A2中已知。
【发明内容】
[0008]本发明的目的现在在于，给出一种开头所述类型的电动机，其能够实现用于转子的内部冷却循环的在技术上特别简单的集成。
[0009]根据本发明，该目的通过这种方式实现，即在壳体的内部布置空心圆柱体形的定子叠片组，其具有布置在外侧面上的槽，其中，在槽中布置了冷却导管，并且其中，定子叠片组具有布置在外侧面上的、在轴向方向上延伸的凹进处，该凹进处是用于转子的冷却循环的一部分。在此，本发明从以下考虑出发，即通过将用于冷却空气的冷却路径集成到壳体中能够实现特别简单的内部冷却。为了特别简单地实现这一点，冷却路径作为外罩中的留空部实现，其朝外部定向并且沿轴向方向延伸。由于壳体围绕着定子且留空部直接与电动机的定子邻接，因此获得对用于冷却壳体内部的部件的冷却空气的有效平面。通过留空部的轴向延伸，从壳体的轴向端部出发能简单地触及该留空部，并且因此留空部能够集成在相应的冷却循环中。
[0010]在此，电动机还包括布置在壳体内部的、空心圆柱体形的定子叠片组，其具有布置在外面上的槽，其中，在槽中布置冷却导管。通过定子叠片组的这种方案一方面使定子叠片组高效地冷却，另一方面冷却导管直接与留空部邻接并且因此能够连同实现特别高效的热交换。
[0011]定子叠片组还包括布置在外侧面上的凹进处，该凹进处是用于转子的冷却循环的一部分。因此，一方面存在从壳体中的留空部至铺设在槽中的、蜿蜒地穿过定子叠片组以用于冷却定子的冷却导管的热传递，并且另一方面存在至用于冷却转子的凹进处的热传递。如果在盖板中的开口处输入或输出的冷却空气穿引过留空部，则不仅定子通过冷却导管、而且转子也通过凹进处利用连接在其上的内部冷却循环被高效地冷却。由此以特别简单的方式实现用于转子的内部冷却。
[0012]其中有利的是，多个相同种类的留空部在圆周方向上分散地布置。由此还增大用于热交换的平面并且由此改进冷却效果。此外，还实现了沿壳体的整个圆周的均匀的热传递。
[0013]在特别简单的设计方案中，以规律的间距布置了四个留空部。这四个留空部因此在径向-方位角的截面中形成正方形。
[0014]在附加的或可替换的、有利的设计方案中，壳体包括具有两个角部的轴向端部区域，角部通过在径向上布置在圆柱体的圆周的另一边的直边连接。换句话说:基本上圆柱形的壳体在其轴向端部区域中逐渐过渡为棱角形。由于边缘超出圆柱体的圆周在径向方向上延伸，因此其能够直接用作放置边或者用于固定壳体的立脚。壳体由此实现在使用场合处的特别简单的安装。
[0015]在特别简单有利的设计方案中，轴向端部区域在横截面中基本上是正方形的并且包围了圆柱体的圆周。在两个轴向端部处封闭了壳体圆柱体的这一部分的正方形形状是易于制造的，并且此外还提供用于安装辅助接线盒或监控设备的附加空间。
[0016]在有利的设计方案中，壳体通过浇铸制造。这实现了比由钢制成的结构明显成本更低廉的和更简单的制造。所描述的、没有用于外部冷却的双层壁式圆柱体周面的简单结构实现了简单的铸造结构。
[0017]在此，相应的槽有利地设计成夹槽，即槽的开口窄于它的内部空间，从而使冷却导管能够被压入并且随后形状配合地保持在槽中。这能够实现电动机的简单的安装。
[0018]在另一种有利的设计方案中，电动机包括套装冷却器。所说明的电动机方案以简单的方式实现了套装冷却器的使用，套装冷却器能够接通到盖板中的开口处并设计成空气/空气-或空气/水-热交换器。套装冷却器能够以简单的方式接通到布置在盖板中的开口处。
[0019]利用本发明实现的优点特别地在于，在使用冷却导管和特别是定子叠片组中的凹进处时，通过在电动机的单壁式外罩中置入轴向留空部而实现对于电动机的转子的内部冷却循环的特别简单的集成。该方案能够用于高压电动机和低压电动机、用于圆金属线-而且也能够用于扁平金属线绕组。冷却导管能够非常简单地卡入到定子叠片组中并且为了更佳的热传递而附加地压紧或浇铸。其能够基于简单的蜿蜒形的设计方案而预制，从而实现低成本的安装，并且不仅能够串联而且也能够并联。该电动机方案能够实现接线盒在两个轴向端部处的灵活布置，其中也为监控设备或辅助接线盒的布置余留了相对较多的空间。
【附图说明】
[0020]根据附图详细说明本发明的实施例。图中示出:
[0021]图1示出用于电动机的、具有布置在内部的定子叠片组的壳