[发明专利]转子空气冷却系统

说明书

本发明涉及转子空气冷却系统，其包括外壳体和构造成插入到外壳体中的内壳体，内壳体包括开放后端。该系统还包括附接到内壳体的内侧的定子、包含在内壳体中的主转子体，主转子体围绕布置成延伸穿过内壳体和外壳体的转子轴布置，冷却空气在入口端轴向进入主转子体，穿过主转子体的腔室，在出口端离开主转子体，在内壳体和外壳体之间布置水套。该系统包括热交换器，用于对离开主转子体的冷却空气散热；在经由与内壳体的开放后端流体连通的外壳体空气入口径向引导到主转子体的空气入口之前，离开主转子体的空气经由与外壳体空气出口对准的内壳体空气出口被径向引导穿过热交换器，以使被冷却的空气再循环通过主转子体。

技术领域

本公开涉及一种转子空气冷却系统。

背景技术

在电机(诸如电动车辆或混合动力车辆中的电动马达)中，转子磁体和定子绕组的热容量影响电机的可用输出功率。转子磁体通常具有150℃的热限制，并且当温度进一步增加时，发生使电机性能降低的去磁。由多根铜线构成的定子绕组用具有约180℃的温度限制的材料绝缘，如果温度进一步增加，则可能发生热疲劳裂纹，而这可导致短路并使电机终止。

为了提高电机的性能，需要冷却转子和定子绕组。这种冷却通常使用诸如油或水的液体介质来执行，导致更复杂且昂贵的冷却机构。

发明内容

一个目的是解决或至少减轻该问题，并因此提供一种改进的转子空气冷却系统。

该目的一方面通过一种转子空气冷却系统来实现，所述转子空气冷却系统包括外壳体和构造成插入到外壳体中的内壳体。所述系统还包括被附接到所述内壳体的内侧的定子、被包含在所述内壳体中的主转子体、以及被布置在所述内壳体和所述外壳体之间的水套，所述主转子体围绕转子轴布置，所述转子轴布置成延伸穿过所述内壳体和所述外壳体，其中，冷却空气在入口端轴向地进入所述主转子体，通过所述主转子体的腔室，在出口端离开所述主转子体。此外，所述系统包括用于对离开所述主转子体的冷却空气散热的热交换器；其中，在被布置成经由与所述内壳体的空气入口对准的所述外壳体的空气入口径向引导到所述主转子体的空气入口之前，离开所述主转子体的空气经由与所述外壳体的空气出口对准的所述内壳体的空气出口被径向引导穿过热交换器，用于被冷却的空气再循环通过所述主转子体。

通常，权利要求中使用的所有术语都应根据其在技术领域中的普通含义来解释，除非在本文中明确地另外定义。对“一个/一种/所述元件、装置、组件、机构、步骤等”的所有引用除非另外明确说明，否则将开放性地解释为指代元件、装置、组件、机构、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不必以所公开的确切顺序执行。

附图说明

现在通过示例的方式，参考附图来描述各方面和实施例，其中：

图1示意性地示出了根据一个实施例的侧视截面图的转子空气冷却系统；

图2示出了根据一个实施例的空气转子冷却系统的透视外视图；

图3以透视图示出了根据一个实施例的在空气转子冷却系统中使用的转子；

图4示出了图3的转子的一部分；

图5示出了根据一个实施例的布置有轴向输入端板的图3的转子；和

图6示出了根据一个实施例的进一步布置有叶轮的图5的转子。

具体实施方式

现在将在下文中参照附图更全面地描述本公开的各方面，在附图中示出了本发明的某些实施例。

但是，这些方面可以以许多不同的形式来体现，并且不应当被解释为限制性的；相反，这些实施例是以示例的方式提供的，使得本公开将是透彻和完整的，并且将本发明的所有方面的范围完全传达给本领域技术人员。在整个说明书中，类似的附图标记指代类似的元件。

图1示意性地示出了根据一个实施例的以侧视截面图示出的转子空气冷却系统10。