[发明专利]具有用于冷却电机的转子的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种电机、特别是一种异步电机，具有用于冷却电机的转子。此外本发明涉及一种用于冷却电机的冷却系统和一种车辆，该车辆包括用于冷却电机的冷却系统。

背景技术

电机用于将能量由电能转换为机械能并且反之亦然。

在将能量由机械能转换为电能时电机作为发电机。

在将能量由电能转换为机械能时电机作为发动机。

在这两种情况下希望在高功率密度时达到高效率。为了能成本低廉并且不破坏资源地提供能量，高效率是必需的。因为希望成本更低廉地制造具有较少的材料应用的电机，或者由于电机的对于重量敏感的应用而希望可能以更小的质量来制造电机，所以高功率密度是必需的。

对重量敏感的应用的实例是这样的应用，其中电机的承载结构是昂贵的，或者在应用中将电机从一个地点运输到另一个地点。

作为对重量敏感的应用的两个实例在这里称为风力发电设备或电驱动的车辆。

为了在高功率密度时达到高效率，电机的原理和结构以及其冷却被改善。

发明内容

因此本发明的目的在于，提供一种具有用于有效地冷却的可能性的电机。

该目的由一种电机来实现。

根据本发明的电机，其特别是异步电机，包括

-定子，

-能围绕旋转轴线旋转支承的转子，该转子在电机运行时与定子磁性地共同作用，

-轴，转子固定在轴上，并且轴具有轴向孔，

-流入元件，流入元件这样延伸到轴向孔中，以使得冷却介质、特别是冷却液体能从流入元件流入轴向孔中。

该目的也由一种冷却系统来实现。

根据本发明的冷却系统包括根据本发明的电机和用于运输冷却介质、特别是冷却液体穿过轴向孔的冷却介质循环。

此外，该目的由一种车辆来实现。根据本发明的车辆包括根据本发明的冷却系统。

根据本发明的电机具有定子和能围绕旋转轴线旋转支承的转子。转子固定在轴上；轴借助于轴承能旋转地支承在电机的壳体中。作为轴承例如可以使用滑动轴承或滚动轴承。在滚动轴承中，通过布置在内环和外环之间的滚动体实现了能旋转的支承。在此，内环布置在轴上并且外环这样布置在电机的壳体中，以使得轴能旋转地支承在壳体中。在球轴承中，滚动体例如是球。为了减少在内环和滚动体或者说外环和滚动体之间的摩擦，可以使用润滑剂。

在滑动轴承中，外环相对于内环转动。在此可以使用润滑剂，以便减少在外环和内环之间的摩擦。

在电机运行时转子可以用于旋转，并且其通过在转子和定子之间的磁性的相互作用将机械能转换为电能。电能可以在定子的绕组处通过连接电消耗器而引出。

在电机运行时也可以经由定子的绕组输送电能，并且由于在定子和转子之间的磁性相互作用将电能转换为机械能。在此转子用于旋转并且能够在轴处将机械能以旋转运动的形式向机械消耗器给出。

为了在电机运行时能实现在定子和转子之间的磁性的相互作用，转子具有永磁体，或者其具有绕组，利用该绕组能产生磁场。转子的绕组可以由多个线圈或-如在异步电机的情况下-由一个线圈构成。绕组可以与电路连接或短接。具有在转子上短接的绕组的电机实例是具有笼形转子的异步电机，其中笼形转子具有转子的功能。

定子具有多个绕组，它们在圆周方向上布置在定子上。利用绕组在电机的运行中形成磁性旋转场。在应用电机作为发动机时，也就是用于将电能转换为机械能时，绕组相位推移地被供电，以便因此以简单的方式使转子进行旋转运动。可以通过从三相电网中或从变频器中获取电能来实现驱控绕组。变频器能实现利用电流或者是电压的任意相位偏移以及不同频率来驱控定子的绕组，以使得轴的转数在电机运行时能够变化。

转子也可以具有多个绕组，即为了与定子磁性地共同作用，或者为了启动电机的运行，为了保持运行或保持电机，上述情况是必需的。

在应用电机作为发电机时，如将电机用作发动机时那样，对绕组使用相同的布置。

为了实现电机的有效冷却，轴具有轴向孔。在此“轴向”理解为沿着轴的旋转轴线的方向。通过延伸到轴向孔中的流入元件，冷却介质能流入轴向孔中。那么也可能的是，在电机中由于冷却液体作为冷却介质而实现了有效冷却。应用冷却液体与利用气体、例如空气进行冷却相比由于热容更高，因此能实现将在电机中产生的废热更好地排出。