[发明专利]电机

说明书

本发明涉及一种电机(2)，包括壳体(4)和壳体内部的定子(12)，所述定子包围固定设置在电机轴(8)上的转子(6)并且具有旋转磁场绕组，该旋转磁场绕组在定子(12)的端侧上分别构成绕组头(16)，其中，所述绕组头(16)嵌入在能导热的浇铸材料(20)中，所述浇铸材料(20)沿绕组头(16)的外圆周与壳体(4)热接触，并且在被浇铸的绕组头(16)的内圆周上设置分段的冷却板(24)。

技术领域

本发明涉及一种电机，所述电机包括壳体和壳体内部的定子，所述定子包围固定设置在电机轴上的转子并且具有旋转磁场绕组，该旋转磁场绕组在定子的端侧上分别构成一个绕组头。本发明还涉及一种装备有这种电机的机动车。

背景技术

电机可作为电动机或发电机用于各种不同的技术应用中、如作为压缩机驱动装置或起动器驱动装置。现在，尤其是高效电机被用作混合动力车辆或电动车辆中的电驱动马达。

这种尤其是无刷的电机作为三相电机通常在定子侧具有定子叠片组。定子叠片组包括多个定子齿和定子槽，电旋转磁场绕组以单个定子线圈的形式嵌入到定子槽中，定子线圈由绝缘导线、即设有例如绝缘漆形式的绝缘层的导线(铜线)卷绕而成。

线圈绕组通常这样设置，使得它们在定子的两个相对置的端部之间沿定子叠片组在纵向方向(轴向方向)上延伸并且在定子叠片组的端侧上横向于该纵向方向地环状转向。在此，定子例如可具有线圈体，这些线圈体设置在通过定子槽释放的定子齿上并且线圈导线围绕其回旋地叠置地卷绕。线圈绕组沿轴向方向突出于定子叠片组并且转向的区域通常被称为(定子端侧的)绕组头。

为了将线圈绕组相对于彼此并且相对于相应的线圈体机械地固定，通常至少在绕组头的区域中用浇铸材料、如环氧树脂或塑料浇铸定子的部件。在浇铸材料硬化之后，绕组头通过由此构成的铸件受到机械和电气保护。

在无刷电机作为多相的三相电机时，定子具有多个(电机)相并且因此具有至少相应数量的相导体或线圈导线作为相绕组或线圈绕组。线圈绕组分别被移相地加载以电流，以便产生旋转磁场，在其中通常设有永磁体的转子或转动件旋转。

此外，通过电流在运行期间产生热量形式的损耗功率，这首先基于绝缘导线内的欧姆损耗出现。这种损耗热量不利地引起电机的功率损耗并且有时会导致绝缘漆和/或铸件熔化并因此导致电机损坏。因此，为了减少和消除所产生的损耗热量，需要在运行期间充分冷却电机或者说使其充分散热。

通过铸件，定子线圈在绕组头区域中被绝热，因此，绕组头区域中的(线圈)温度最高。该“热点”会降低电机的可持续负荷能力。为了冷却绕组头，通常将铸件连接到电机壳体上并且因此将损耗热量排出到壳体的热质量上。在此，例如已知借助水冷却装置和/或空气冷却装置使壳体散热。

与壳体的连接通常相对于定子叠片组在径向外侧并且有时也附加地通过浇铸材料与壳体端侧的轴向的热接触来实现。为了改善冷却效果，通常也可通过绕组头的径向内表面尤其是借助壳体的冷却结构或环形或空心圆柱形冷却板的热连接来实现散热。冷却板用作附加散热面并且例如设置在铸件凹槽内或至少部分嵌入铸件中。适宜的是，冷却板由具有高导热率的金属材料、尤其是由铝材制成。

一方面，绕组头铸体的散热的效率随着绕组头与受冷却壳体或冷却板的距离的减小而增加。另一方面，旋转磁场绕组的旋转磁场在冷却板和壳体的导电面中产生涡流，该涡流又作为附加的热源并由此阻碍铸件的冷却。换言之，旋转磁场绕组的散热被减弱，由此限制了电机的持续负荷。

发明内容

本发明所基于的任务是提供一种电机，该电机在绕组头的散热方面得到改善。此外应提供一种装备有这种电机的机动车。