[发明专利]电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，其具有定子和相对于该定子被可动地支承的转子。

背景技术

电机可以被操作为电动机或发电机。

在电机的设计中的一个重要方面是电机的热性能。特别重要的是，不超过电机的最敏感部分处的最高温度。否则，可能例如发生短路并且永久性地损坏电机。在该情况下，过热可以引起定子绕组的绝缘部的击穿和/或在永磁激励式电机的情况下的永磁体的去磁。

发热限制最终限定了电机的输出。

已知的是，作为电动机的电机的操作处在高转矩，该高转矩与由于损耗在定子绕组中以及在定子铁芯中的显著发热相关联。

利用实心堆叠部件内的热传导与在与空气或冷却液体或其他气体接触的表面上的对流的组合来实现电机中的热损耗的耗散。在定子绕组中生成的热损耗沿槽衬从线圈侧径向地和周向地耗散至定子铁芯中并且进一步向外耗散至定子壳体中。总体电机损耗的大部分沿该路径被耗散。

因而，定子绕组和定子铁芯的有效冷却在电机的设计中是极其重要的。有效冷却不仅可以防止电机或电机部件在处于峰值负荷时的过热，而且提高了电机在正常条件下的效率。

发明内容

本发明的目的是开发一种电机，其具有充分的热性质并且可以不费力地制造。

现在利用权利要求1所述的对象来实现该目的。

在从属权利要求中公开了有利实施方式和增强方式。

在一个实施方式中，电机的特征在于：定子和相对于该定子被可动地支承的转子。定子包括用于容纳定子绕组的多个槽。每个槽中分别置入有定子绕组的导体部。在定子的一侧上，导体部在短路装置中彼此间被电短路。短路装置包括冷却装置。

导体部可以例如在定子的相对于短路装置的远侧上连接至供电单元。这使得可以例如如下面更详细地描述的那样将相电流单独地馈送至每个导体部。

可以不费力地制造短路装置以及在定子的槽中的导体部，并且可以将上述短路装置和导体部安装在定子中。这同样适用于由短路装置所包括的冷却装置。

定子绕组的热损耗恰好在生成该热损耗的位置处被耗散。这产生了电机的特别有利的热性质。导体部和短路装置自然具有充分的导电性，即低电阻。该类型的大多数材料还提供非常良好的导热性。这意指将在整个绕组中生成的热损耗特别是在导体部中存在的热损耗也非常良好地传递至短路装置，并且通过冷却装置在该位置处被耗散。

因此，可以省去替选冷却系统，例如诸如冷却肋片以及例如借助于风扇在所述冷却肋片上方所吹送的空气。另外，在定子壳体内不需要冷却通道。

实际上，现在通过对短路装置进行冷却实现了对定子绕组的导体部的直接冷却。

短路装置可以以例如短路环的形式来实现。这样的短路环可以以特别简单的方式来制造。根据不同的应用，也就是短路电枢(即异步电机中的转子)的形式，这样的短路环的设计和功能基本上是已知的。然而，与所提出的原理相对比，在短路电枢中，导体部的两侧上均提供短路环。

在一个实施方式中，短路环以中空方式来实现，这意指该短路环具有例如矩形横截面，在该短路环内定位有冷却通道。因而，该冷却通道也以环状方式设计并且被集成至短路环中。

环状冷却通道可以被替选地或另外地布置成沿轴向方向和/或径向方向与短路环直接相邻并且通过可能的最大的面连接至短路环，以便确保从短路环至冷却通道的充分导热性。

在一个实施方式中，短路环与相邻地布置的冷却通道具有相同的内径和外径。

短路环和冷却通道可以彼此直接接触或者借助于导热性介质例如粘合层来彼此连接。

替代环状冷却通道的基本为矩形的横截面，还可以考虑其他的横截面形状，例如L形、U形或椭圆形的横截面。

在一个实施方式中U形冷却通道以使得U的开口被轴向地定向为朝向电机的方式来布置。

例如，引起冷却效果的液体冷却介质或气体冷却介质可以流过冷却通道。

冷却装置的特征在于：用于将冷却装置连接至例如热交换器的至少一条冷却介质供给管线以及至少一条冷却介质排出管线，该热交换器可以吸收来自冷却介质的热量。替代热交换器，还可以使用其他已知的冷却装置例如蒸发器。

在该情况下可以利用单回路冷却系统或多回路冷却系统。

在一个实施方式中，导体部被分别实现为直的。这使得能够特别有成本效益地制造定子槽和绕组。

导体部自身可以例如具有矩形横截面、圆形横截面或椭圆形横截面。

导体部可以包括铝棒、铜棒或青铜棒。

所提出的原理使得可以直接对在短路装置的冷却装置周围的区域中生成的欧姆损耗进行耗散。