[发明专利]具有转子内部通风装置的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机，具有定子、与该定子磁性地共同作用的转子、围绕该定子和转子的壳体，和空心轴，在该空心轴上布置该转子并且该空心轴安置在壳体上。

背景技术

电机的、由于损耗而发热的定子相对容易地经过风冷或水冷来直接冷却。如果电动机壳体是敞开的，那么电机的转子仅仅直接冷却。但是敞开的电动机壳体的这种要求与电机的特别的保护类型的相悖。特别是对于具有爆炸保护的电机而言需要的是，壳体是封闭的。在这种情况下利用迄今已知的技术不能实现转子的直接冷却。

由于损耗在转子中产生的热能也可以间接地经过借助空气传输到电动机壳体上排出。然而这种间接的冷却原理不像直接的冷却系统那样有效。此外，定子由于转子损耗而加热。此外电机的这种加热的结果是，减少润滑油使用寿命以及进而减少轴承寿命。

迄今高效的冷却例如在贯穿通风的电动机中实现。由于敞开的壳体在此仅仅遵守保护类型IP23。在封闭的壳体中有效的冷却例如通过在转子中所谓的“温差环流系统”来实现。这有效将热量向外引导，而无需壳体的开口。

此外，出版物US 4，574，210A描述了具有外转子和相应的冷却系统的电动机。内转子具有空心轴，冷却介质可以通过该空心轴流入。此外，冷却介质来回围绕外转子流动。具有凸缘状的圆盘的细管安置在定子的空心轴中。冷却空气之后通过细管流入空心轴并且在细管和空心轴的内壁之间返回流向外侧。在那里冷却介质由主冷却介质流一起带走（mitgerissen），该主冷却介质流在该圆盘处经过流向外转子。

类似的电机在文献US 3，445，696 A中描述。其中冷却介质流入转子的空心轴中，返回空心轴的内部中并且由喷射喷嘴径向向外吸入至冷却外转子的冷却介质流中。

发明内容

本发明的内容由此在于，能够更有效地冷却电机的转子。

根据本发明该目的通过这样的电机来实现，电机具有

-定子

-转子，该转子与该定子磁性地共同作用，

-壳体，该壳体包围该定子和该转子，以及

-空心轴，在该空心轴上布置该转子并且该空心轴安置在壳体处，其中

-在通风侧处径向通风机抗扭地布置在空心轴上，

-径向通风机的通风机叶片的部段轴向地比空心轴更远地远离壳体延伸，以及

-在空心轴中布置具有径向延伸的圆盘的引导件，其中

-圆盘轴向地比在通风侧处的空心轴的端侧更远地远离壳体布置，使得

-内部的冷却介质流能由径向通风机的通风机叶片的部段从空心轴经过在通风侧处的空心轴的端侧和圆盘之间的通道径向向外输送。

以有利的方式，即径向通风机布置在通风侧上，该径向通风机轴向地越过空心轴延伸。由此圆盘提供在其和轴端之间的空隙，经过该空隙从空心轴流出的冷却介质流径向向外输送至径向通风机中。由此通常径向通风机的不使用的区域用于为转子输送内部的冷却介质流。

在一个设计方案中，空心轴在驱动侧处封闭，并且冷却介质可以在冷却侧端侧地进入空心轴中。在此空心轴应该穿过整个转子，并且引导件的细管位于空心轴中，贯穿经过该细管冷却介质由通风侧经过转子且在细管的外壁和空心轴的内壁之间返回输送至通风侧。这具有以下优点，即在驱动侧不必设置用于供给冷却介质的空间。确切地说冷却介质流入完全由通风侧实现。此外，也当冷却介质在冷却侧处流入空心轴中时以及冷却介质在冷却侧处也再次流出时，定子完全由冷却介质穿流。

在细管的外壁和空心轴的内壁之间可以设计多个轴向延伸的冷却通道。由此优化了冷却介质在空心轴的内圆周上的分布。

此外，径向通风机设计用于，将用于冷却壳体的轴向抵达外部的冷却介质流径向向外输送。在此径向通风机也用于输送两个冷却介质流，即内侧的冷却介质流和外侧的冷却介质流。

此外，引导件可以具有径向指向空心轴的通风机叶片。这确保了，内部的冷却介质流更强地径向向外输送。

特别有利的是，如果引导件是与空心轴分离的部分并且从通风机侧出发插入该空心轴中。由此存在模块化的引导件，其在需要时可以装入或者是改装。

此外有益的是，如果引导件由塑料制造。这种复杂结构的塑料部件可以容易地作为喷射注塑部件来制造为并且具有很小的重量，使得由此电机的惯性几乎不受影响。

同样有利的是，如果空心轴在电机的驱动侧上的部段处设计为非空心的。这意味着，空心轴在驱动处上具有由实心材料（Vollmaterial）制成的轴颈，该轴颈是足够稳定的，以便例如在其上固定变速器。