[发明专利]具有冷却系统的电机和冷却电机的方法

说明书

技术领域

示例性实施方式涉及电机领域并且更特别地涉及具有冷却系统的电机及方法。

背景技术

电机通过电能穿过定子以在转子中感生出电动势来产生功。电动势产生了使转子相对于定子旋转或转动的旋转力。转子的旋转用于对各种外部装置提供动力。当然，电机还可以用来通过外部功的输入发电。在任一种情况下，电机当前产生更大的扭矩输出、以更高的速度操作并且以更小的封装设计。更大的扭矩和更高的速度通常导致恶劣的操作环境，比如在电机的内部部件上的高的内部温度、振动等。因此，许多常规的电机包括构造成降低内部温度以延长内部部件的总体使用寿命并改进电机的机电性能的冷却系统。

发明内容

公开了电机，该电机包括具有本体的壳体，该本体包括限定内部的内表面、限定了暴露内部的开口的第一端、以及第二端。定子固定地安装至壳体的内表面。定子包括第一端和第二端。转子被支承在内部。转子限定旋转轴线。端盖延伸横过与定子的第一端和第二端中的一者相邻的开口。冷却系统由端盖承载。冷却系统包括具有冷却流体集流室(plenum)的本体、多个定子喷嘴以及多个转子喷嘴。定子喷嘴构造并设置成朝向定子的第一端和第二端中的所述一者引导冷却剂的多个喷射流，并且多个转子喷嘴构造并设置成朝向转子导引冷却剂的多个喷射流。

还公开了对电机进行冷却的方法。该方法包括：将冷却流体输送至电机的端盖中；将冷却流体从端盖传递至由端盖承载的冷却系统的冷却流体集流室中；使冷却流体的第一部分通过多个定子喷嘴朝向电机的定子排出，以及使冷却流体的另一部分通过多个转子喷嘴朝向电机的转子排出。

附图说明

以下描述不应视为以任何方式进行限制。参照附图，相似的元件采用相似的附图标记：

图1描绘了具有根据示例性实施方式的冷却系统的电机的截面图；

图2描绘了图1的电机的第一端盖的立体图，其中，图1的电机的第一端盖包括根据示例性实施方式的一方面的冷却系统；

图3描绘了图2的冷却系统的一部分的局部截面细节图；

图4描绘了图1的电机的第二端盖的立体图，其中，图1的电机的第二端盖包括根据示例性实施方式的另一方面的冷却系统；

图5描绘了图4的冷却系统的一部分的局部截面细节图。

具体实施方式

此处，通过参照附图以示例而非限制性的方式提出公开的装置和方法中的一个或更多个实施方式的详细说明。

根据示例性实施方式的电机总体上以2示出。电机2包括具有本体6的壳体4。本体6包括限定内部10的内表面8。本体6还包括限定第一开口15的第一端14和限定第二开口19的第二端18。电机2示出为包括安装至内表面8的定子24。定子24包括设置有多个定子绕组30的定子芯28。绕组30包括第一侧或冠状侧32以及第二侧或焊接侧34。在壳体4内可旋转地安装有转子40。转子包括安装至轴44的毂部42。轴44由轴承45和46支承并且限定了转子40的旋转轴线48。电机2示出为包括延伸横过第一开口15的第一端盖61和延伸横过第二开口19的第二端盖64。第一端盖61支承或承载第一冷却系统70而第二端盖64支承或承载第二冷却系统74。

现在将参照图2至图3描述第一冷却系统70。第一冷却系统70包括本体80，该本体80具有第一阶梯表面84、第二阶梯表面85、第三阶梯表面86和第四阶梯表面87。本体80还包括内部冷却流体集流室90，该内部流体集流室90流体地连接至设置在第一端盖61上的冷却流体入口94。冷却系统70通过多个机械紧固件可拆卸地安装至第一端盖61，多个机械紧固件中的一个机械紧固件以97表示。可以改变用于将冷却系统70接合至第一端盖61的机械紧固件的特定类型。在冷却系统70与第一端盖61之间布置有密封件96。密封件96示出为呈防止冷却流体从冷却系统70漏出的O型圈98的形式。尽管描述为O型圈，但是密封件96可以采用各种形式。

冷却系统70构造成将来自冷却流体集流室90的冷却流体(液体或气体)导引至定子24和转子40的部分上。可以改变关于冷却系统70所采用的冷却流体的特定类型。冷却系统70包括第一多个定子喷嘴104、第二多个定子喷嘴106和多个转子喷嘴108。第一多个定子喷嘴104以环形阵列的方式布置在第三阶梯表面86上。根据示例性实施方式的一方面，第一多个定子喷嘴104的一部分可以设置在第四阶梯表面87上。第二多个定子喷嘴106和多个转子喷嘴108绕第二阶梯表面85以大致环形阵列的方式布置。