[发明专利]液体冷却的电机

说明书

本发明涉及一种电机(1，51)，尤其异步机，所述电机具有定子(2)、可扭转支承的转子(4)和导流元件(7)，所述转子具有轴(5)。轴(5)具有轴向钻孔(6)。导流元件(7)延伸到轴向钻孔(6)中，使得冷却剂(15)、尤其冷却液体(15)能够从导流元件(7，47)流入轴向钻孔(6)中或相反进行。滑动环密封件(40)密封轴向钻孔(6)的开口。在电机(1，51)的运行中能够确定电机(1，51)的空腔(55)中的湿度的数值。

技术领域

本发明涉及一种具有冷却的转子的电机、尤其异步机。

背景技术

电机用于将电能变换成机械能并且相反进行的能量变换。在将机械能变换成电能的能量变换时，电机用作为发电机。在将电能变换成机械能的能量变换时，电机用作为发动机。在这两种情况下，都希望在高功率密度的情况下达到高效率。高效率是必要的，以能够成本适宜地且节约资源地提供能量。高功率密度是必要的，因为希望成本更适宜地制造具有较小的材料投入的电机或者由于电机的重量敏感的应用而希望具有较低质量的电机。重量敏感的应用的实例是如下应用：其中用于电机的承载结构是昂贵的，或者电机在该应用中从一个地点运输至另一地点。这例如涉及车辆制造，即尤其电动车辆或还有混合动力车辆中的电机。为了在功率密度高的情况下达到高效率，对电机的原理和构造以及其冷却进行改进。

从DE 10 2012 203 697 A1中例如已知一种电机，所述电机具有轴，所述轴具有轴向钻孔。导流元件延伸到轴向钻孔中，使得冷却剂、尤其冷却液体能够从导流元件流入轴向钻孔中。为了密封设有密封件，所述密封件设置在轴上，使得冷却液体能够将密封件朝轴挤压。密封件被空气压向轴，所述空气处于在保留元件、即间隙密封件和另一密封件之间的空腔中。

发明内容

本发明的目的是：提出一种具有有效密封冷却介质的电机。

所述目的的解决方案在一种电机中和在一种用于运行电机的方法中得出。

电机、尤其是异步机具有定子和转子。转子可扭转地支承并且与轴抗扭地连接。因此轴是转子的一部分。轴具有轴向钻孔。为了冷却电机设有冷却介质，其特别是冷却液体。所述冷却介质冷却转子进而尤其经由转子的轴冷却电机。冷却介质能够引入到轴的轴向钻孔中。这借助于导流元件来进行。导流元件在轴向钻孔中引导冷却介质流。例如，导流元件延伸到轴向钻孔中，使得冷却剂、尤其冷却液体能够从导流元件流入轴向钻孔中、或者能够从轴向钻孔流出进入导流元件中。为了密封轴向钻孔的开口存在滑动环密封件。举例来说，这里的密封为对电机的空间进行防漏密封，所述电机具有转子和定子之间的气隙，或者在其中存在定子的绕组头。滑动环密封件是寿命长的稳固的密封件，使得在电机的使用寿命期间不必须考虑更换密封件。滑动环密封件相对于一个相对于轴旋转固定的元件密封具有轴向钻孔的能旋转运动的轴。该元件例如是用于输送或导出冷却介质的连接法兰。

在电机的一个设计方案中，滑动环密封件具有滑动环和配对环，其中滑动环与轴连接，并且配对环与相对于转子固定的元件连接。固定的元件例如是轴承盖或承载件，以固定导流元件或连接元件，即用将冷却介质导入电机的轴中或从中导出的连接法兰。在滑动环和配对环之间形成一个面，所述面密封将具有冷却介质的空间与没有冷却介质的空间密封。滑动环能随轴运动至配对环。滑动环和配对环因此能够相互运动。

在电机的一个设计方案中，第一密封环相对于轴密封滑动环。第一密封环和滑动环能够随轴运动。借此，第一密封环相对于滑动环是固定的。

在电机的一个设计方案中，第二密封环相对于固定的元件密封配对环。借此，第二密封环相对于固定的元件是固定的。

在电机的一个设计方案中，冷却液体具有水和/或甘醇、或由它们构成。水与甘醇的比例例如为50％比50％。