[发明专利]电机的液体冷却系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是2007年3月16日申请的美国申请第60/895,241的非临时申请， 该美国申请的全部内容以引用的方式结合在本申请中。

技术领域

本发明通常涉及电机。更具体地，本发明涉及一种用于电机的改进的液体 冷却系统。

背景技术

当更高压和更高动力的电机使用在车辆和类似的设备上时，与这种电机产 生热量增加的事实有关的问题出现了。必须消散过多的热量以保护电机的可靠 性和效率。在许多应用中，液体冷却系统用来消散来自于电机的热量是非常多 的。

现有的液体冷却系统使用冷却套管与机器热接触，并且流体通过冷却套管 循环，以将热量从套管传递到流体，然后流体从冷却套管被携带到热消耗装置。 一种冷却套管是双壁铸造铝冷却套管。铸造设计和加工的局限导致相当大厚度 的冷却套管。由于电机的总的包装尺寸通常被可用空间例如车辆限制，铸造的 冷却套管厚度是不利的，因为它限制了用于电机定子的可用空间，并且因此限 制了电机的性能。

第二种冷却套管，即铜焊钢组件，已经被使用以努力减少冷却套管的厚度。 然而，铜焊接头具有较低的机械强度并且在振动冲击下易损，这将导致流体泄 漏并可能破坏电机。相较于必须更厚的铸造套管尺寸，冷却套管外表面的直径 尺寸较小，因此套管的内部具有减小的表面面积，所以铜焊冷却套管传热效率 更低。另外，因为铜焊冷却套管的内壁比铸造冷却套管光滑，结果通过套管的 冷却流体产生更少的紊流，并因此导致更低效的冷却。

尽管普通系统确实能降低电机的运行温度，然而技术人员仍然乐意接受改 进冷却能力、降低所需占地面积、降低成本或改进寿命的替代结构和方法。

发明内容

本发明通过提供一种用于电机的液体冷却系统来解决上述问题，所述液体 冷却系统包括可热传导地连接到电机定子的框架。所述液体冷却系统还包括机 械地连接到框架并且与框架流体密封的盖子，盖子和框架在它们之间限定腔。 盖子包括至少一个在盖子和框架之间基本上延伸一段距离的凸出物。

本发明还提供了一种用于构造液体冷却系统的方法。所述方法包括在盖子 上形成至少一个凸出物，并且将盖子结构上地附加到框架上。盖子流体密封到 框架上。

附图说明

当参考附图时，本领域技术人员将从以下优选实施例的详细说明容易地理 解本发明上述和其它优点，其中：

图1是具有改进的液体冷却系统的电机的横截面图；

图2是图1所示电机的液体冷却系统的放大图；

图3是图2所示液体冷却系统的腔的轴向示意图；

图4是示出了凸出物结构的第一个例子的腔的平面图；

图5是示出了凸出物结构的第二个例子的腔的平面图；

图6是示出了凸出物结构的第三个例子的腔的平面图；

图7是示出了凸出物结构的第四个例子的腔的平面图；

图8是末端线圈增强传热的第一个例子的视图；

图9是末端线圈增强传热的第二个例子的视图；及

图10是末端线圈增强传热的第三个例子的视图。

具体实施方式

图1中示出的是流体冷却电机10。图1示出的这种电机是皮带传动的交流 发电机起动机(BAS)，但是可以预期本发明应用于其它电机，例如发电机和/或 交流发电机。电机10包括环绕轴14布置的转子12，该转子12随着轴14绕着 转子轴16旋转。沿着转子轴16轴向延伸并且环绕转子12的是定子18。定子 18包括许多布置在定子铁心(没有示出)上的导电线圈(没有示出)。在每个轴 向末端封闭电机10的是端盖20，轴14贯穿其中的盖孔22。