[发明专利]具有两个轴流式通风机的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，具有：定子；与定子之间磁性地相互作用的转子；轴，转子布置在该轴上，并且该轴支撑在定子上，以用于沿第一旋转方向和相反的第二旋转方向旋转；和为了实现沿第一旋转方向运动而与轴抗扭地连接的轴流式通风机。

背景技术

为了优化散热，电机（特别是电动机和发电机）通常具有带有通风机和通风机罩的冷却系统。通风机吸取冷却空气，然后该冷却空气通过电机的壳体的冷却肋片吹出。为了达到良好的冷却效果，必须输送足量的空气和冷却剂。

电机可以通过不同的通风机进行冷却。例如可以使用直接安装在发动机轴上的离心式通风机和轴流式通风机进行冷却。离心式通风机具有通风机叶片，它们应沿径向朝向外侧并将冷却剂同样沿径向向外输送。通过离心式通风机输送冷却剂与电机的旋转方向无关。

在轴流式通风机中，通风机叶片以一定的斜度固定在通风机轮毂上。轴流式通风机沿轴向方向输送冷却剂。但是，输送方向取决于轴的旋转方向和通风机叶片的斜度方向。一般地，轴流式通风机输送的冷却剂比离心式通风机多。为了利用轴流式通风机的优势（空气量大且噪音小），迄今为止，通风机必须始终与电机的旋转方向相匹配。

此外，还可以借助于外部通风机对电机进行冷却。外部通风机通常设计为轴流式通风机。其具有自身的、旋转方向固定的驱动装置。因此冷却不取决于电机的轴的旋转方向。但外部通风机也必须有自身的驱动装置。

由出版物DE 7032537U中已知了一种用于制动电动机的冷却装置。该冷却装置用于冷却具有通风机叶轮的电力制动电动机。通风机叶轮通过自由轮固定在可移动部件、例如发动机轴之上或旁边，从而使通风机叶轮能够在发动机制动时继续运转。通风机叶轮可以具有能够在顺时针旋转和逆时针旋转之间转换的自由轮。

此外，专利文献DE 431682A描述了一种用于可逆式空气输送的、具有两个等轴布置且斜度相反的空气螺旋桨的通风设备。这两个空气螺旋桨以相同的方式旋转，并且这样地依次顺序布置，即在所需气流的方向上，起作用的螺旋桨在前，在此气流中只起微弱作用的螺旋桨在后。特别是一个螺旋桨位于待冷却的机器的一侧，另一个螺旋桨位于该机器的另一侧。另外，螺旋桨可以是可摘下的，以便于使驱动装置仅转动为相应气流方向而安装的螺旋桨。冷却剂、特别是空气也就必须能够从轴向的两侧流向机器，从而能保证在两个旋转方向上的冷却。

发明内容

因此，本发明的目的在于，能够不依赖于旋转方向，在尽可能小的结构空间内实现对电机的高效冷却。

根据本发明，该目的通过一种电机来实现，该电机具有：定子；与定子之间磁性地相互作用的转子；轴，转子布置在该轴上，并且该轴支撑在定子上，以用于沿第一旋转方向和相反的第二旋转方向旋转；和为了实现沿第一旋转方向运动而与轴抗扭地连接的第一轴流式通风机，其中，在转子的、与第一轴流式通风机相同的一侧上，第二轴流式通风机为了沿第二旋转方向运动而抗扭地布置在轴上，第一轴流式通风机在轴上在第二旋转方向上具有自由轮，并且第二轴流式通风机在轴上在第一旋转方向上具有自由轮。

相应地，电机在其一侧（通风侧；B侧）上具有两个依次顺序布置在轴上的轴流式通风机是有利的。所以，与旋转方向无关，只需要来自通风侧的冷却剂流。同时，轴流式通风机的自由轮保证了，对于每个旋转方向而言，仅特别地直接驱动轴流式通风机之一。另一个轴流式通风机空转，并且可以一起旋转或反向运转。轴流式通风机的原理保证了高效冷却。

第一轴流式通风机优选地具有轮毂和固定在轮毂上的通风机叶片，该通风机叶片在轮毂的圆周上具有第一斜度，其中，第二轴流式通风机具有轮毂和固定在轮毂上的通风机叶片，该通风机叶片在两个轴流式通风机安装完成的状态下，在轮毂的圆周上具有与第一斜度方向相反的第二斜度。如果方向相反的两个斜度值相等，就可以在叶片几何形状相同的情况下在两个旋转方向上实现相同的输送效率。

按照一种实施方式，两个轴流式通风机分别利用具有止回器的滚动轴承支撑在轴上。这种做法以简单的方式保证了每个通风机只沿预定的方向被驱动，而在另一个旋转方向上为空转。

按照另一种实施方式，两个轴流式通风机分别利用滚动轴承支撑在轴上，并且耦合装置使得第一轴流式通风机沿第一旋转方向并且第二轴流式通风机沿第二旋转方向以形状配合或摩擦连接的方式与轴相连接。由于耦合装置与滚动轴承分离，因此可以保证高质量的轴承结构。