[发明专利]具有冷却机构的旋转电机

说明书

技术领域

本发明总体上涉及具有冷却机构的旋转电机，其中该冷却机构被设计用于即使当旋转电机以任何方向倾斜时也确保向该旋转电机的定子的线圈端部供应冷却剂的冷却能力。

背景技术

日本专利4167886教导了一种用于对安装在旋转电机中的定子的线圈端部进行冷却的冷却机构。该冷却机构包括弧形的冷却剂通道，液体冷却剂被馈送至该弧形的冷却剂通道。每个冷却剂通道具有在其底部中形成的开口作为冷却剂出口，冷却剂从该冷却剂出口排出到线圈端部中的对应的一个线圈端部上。冷却剂通道还具有分别接合到该出口的中空圆柱形的导向装置，用于将冷却剂的流导向至线圈端部的所选部分中，以确保冷却机构的对线圈端部进行冷却的能力。

旋转电机通常由于某种原因而沿着相对的水平方向中的任一方向而倾斜，其中旋转电机的旋转轴沿着该相对的水平方向而倾斜。为了在这种情况下确保冷却能力，冷却剂出口被布置在两条线中，这些出口在冷却通道的纵向上在两条线之间交错。当旋转电机沿着任一的所述水平方向而倾斜时，冷却剂至少从两线式冷却剂出口中的任一出口排出，由此确保冷却剂排出到线圈端部上。

但是，旋转电机可能沿着另外的方向倾斜，其中所述轴仅沿着该另外的方向转动而不倾斜。冷却机构被设计成使得冷却剂被供应到弧形的冷却剂通道的顶部中央。因此，当旋转电机沿着上述的轴转动方向而倾斜时，可能导致使得冷却剂从冷却剂通道的相对的端部中的任一端部排出到部分的线圈端部的失败。

冷却剂通道的冷却剂出口正好位于线圈端部的外周围表面上方。冷却剂从圆柱形导向装置落下，并沿着线圈端部的外周围表面向下流，因此难以到达线圈端部的在线圈端部的轴向上相对的外表面或内表面，这总体上可能导致线圈冷却的不足。

因此，上述冷却机构具有的问题是：冷却能力可能取决于旋转电机倾斜的方向而劣化。

发明内容

因此，本发明的主要目的在于避免现有技术的缺点。

本发明的另一目的在于提供一种具有冷却机构的旋转电机的改进结构，其中冷却机构被设计用于即使当旋转电机沿着给定方向倾斜时也确保向该旋转电机的定子的线圈端部供应冷却剂的冷却能力。

根据本发明的一个方面，提供了一种旋转电机，该旋转电机可以被用作电动机或发电机。该旋转电机包括：(a)转子；(b)要通过转子来旋转的转轴；(c)定子，该定子面对转子的周围，在该定子中形成有多个槽，线圈经由该多个槽被缠绕，以至于具有在定子的端部的外部沿着定子的轴向而延伸的线圈端部；(d)冷却剂通道，在该冷却剂通道中限定了冷却剂流动通过的流路径；(e)冷却剂供应机构，该冷却剂供应机构将冷却剂供应到冷却剂通道；(f)布置在流路径中的流分离器，该流分离器工作用于将冷却剂的流分离成至少两个流；以及(g)第一出口和第二出口。第一出口与作为由流分离器产生的两个流中的一个流的第一冷却剂流相通。第二出口与作为该两个流中的另一个流的第二冷却剂流相通。第一出口和第二出口使冷却剂排出到线圈端部的不同部分。

具体地，冷却剂通道的流分离器工作用于将冷却剂的流分成两个流：第一冷却剂流和第二冷却剂流。第一冷却剂流朝向第一出口流动，而第二冷却剂流朝向第二出口流动，由此即使当旋转电机被不期望地倾斜时也有效地冷却几乎整个线圈端部。

在本发明的优选模式中，流分离器由板构成，该板具有给定高度且沿着冷却剂在流路径中流动的方向而延伸，以将冷却剂的流分成第一冷却剂流和第二冷却剂流。

替代性地，流分离器可以由楔形的突出部分构成，以限定第一冷却剂流所进入的室。第一出口通向该室。

冷却剂通道还可以包括延伸部分，该延伸部分限定附加的流路径，冷却剂从该附加的流路径部分地排出到线圈端部上。该附加的流路径沿着重力的方向在第一出口和第二出口的下方延伸，由此允许部分冷却剂直接地落下到线圈端部的下部上，且还落下到线圈端部的右侧周围部分和左侧周围部分。

冷却剂通道可以包括入口导向装置，冷却剂从冷却剂供应机构经由该入口导向装置而流动到冷却剂通道中的流路径。入口导向装置确保了即使当旋转电机被不期望地倾斜时也将冷却剂供应到冷却剂通道的流路径的稳定性。

延伸部分沿着冷却剂通道的纵向而伸长。延伸部分面对线圈端部的周围表面，且与该周围表面分开给定的间隔，该间隔被选择以至于建立毛细管作用，该毛细管作用将冷却剂部分地吸引到延伸部分与线圈端部的周围表面之间的空气隙中，以附加地冷却线圈端部的周围部分。

延伸部分可以具有通道，该通道将部分的第二冷却剂流引导至线圈端部的部分外周。

冷却剂通道具有侧壁，第一冷却剂出口和第二冷却剂出口形成在该侧壁中。