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1、(10)申请公布号 CN 103036338 A (43)申请公布日 2013.04.10 CN 103036338 A *CN103036338A* (21)申请号 201110410160.X (22)申请日 2011.12.09 1159043 2011.10.06 FR H02K 1/32(2006.01) (71)申请人 利莱森玛电机公司 地址 法国安古莱姆 (72)发明人 亚历克西斯迪托 (74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 田军锋 邹伟艳 (54) 发明名称 包括带冷却通道的极间区域的转子 (57) 摘要 本发明涉及一种用于电动旋转机器的、 沿。
2、一 条纵向轴线 (X) 延伸的转子 (1)， 该转子包括 ： 一 个组件， 该组件具有形成了多个凸出磁极 (3) 的 多个磁性片 (2)， 两个凸出磁极在它们之间限定 了一个极间区域 (E) ； 以及至少两个内部冷却通 道(5)， 这些内部冷却通道是在多个磁性片(2)的 组件中在至少一个极间区域 (E) 中形成的。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 4 页 1/1 页 2 1. 一种用于电动旋转机器的、 沿着纵向轴线 (X) 延伸的转。
3、子 (1)， 包括 ： 多个磁性片 (2) 的组件， 所述组件形成多个凸出磁极 (3)， 两个所述凸出磁极在它们之 间限定极间区域 (E)， 以及 至少两个内部冷却通道(5)， 所述至少两个内部冷却通道(5)形成在所述磁性片(2)的 组件中在至少一个极间区域 (E) 中。 2. 如权利要求 1 所述的转子， 其中， 所述磁性片 (2) 是相同的并且是单件式的。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的转子， 其中在每个所述极间区域 (E) 中形成有 3 至 15 个内 部冷却通道 (5)。 4. 如权利要求 1 至 3 中任一项所述的转子， 其中所述冷却通道 (5) 在每个所述极间区 域 (E) 。
4、内由鳍片 (4) 分隔开。 5. 如以上权利要求中任一项所述的转子， 其中所述冷却通道 (5) 构成所述转子 (1) 的 所述磁性片 (2) 的组件的全长。 6. 如以上权利要求中任一项所述的转子， 其中所述冷却通道 (5) 沿着所述转子 (1) 的 纵向轴线 (X) 连续地放置。 7. 如权利要求 1 至 5 中任一项所述的转子， 其中所述极间区域 (E) 各自具有限定多个 齿 (6) 的有齿的形状。 8. 如以上权利要求中任一项所述的转子， 其中每个所述极间区域 (E) 具有切口截面 (sa)， 所述切口截面代表所述极间区域 (E) 的总截面 (st) 的 25以上。 9. 一种电动旋转机。
5、器， 包括如以上权利要求中任一项所述的转子 (1)。 权 利 要 求 书 CN 103036338 A 2 1/4 页 3 包括带冷却通道的极间区域的转子 技术领域 0001 本发明的主题是一种用于电动旋转机器的转子、 以及包括这种转子的机器。 0002 本发明更具体地但并不唯一地适用于开放式、 单相或多相式电动旋转机器的转子 的冷却， 这种电动旋转机器具有的转速是在例如 0 转 / 分钟与 10000 转 / 分钟之间， 并且具 有的功率是在例如 0.1MW 与 25MW 之间。 背景技术 0003 “开放式电动旋转机器” 的意思是一种通过从机器外部抽吸的空气流动进行冷却 的机器。 0004。
6、 为了对一个转子进行冷却， 已知的做法是在转子中安排多个冷却通道。 0005 值得注意地已知的做法是在极间空间 (interpolar space) 的底部附近制作一个 通道。 0006 文件 GB 2425662 披露了在极间空间底部的金属片中制作一个空腔。 0007 此外， 专利 US 7598635 披露了金属片的生产， 在这些金属片中一个通道被安排在 极间空间底部附近， 这个通道允许一种用于冷却转子的冷却剂通过。 0008 存在一种需要来进一步改进对电动旋转机器的转子的冷却。 发明内容 0009 本发明的目的是响应这一需要， 并且根据本发明多个方面之一， 通过一种用于电 动旋转机器的、。
7、 沿一个纵向轴线延伸的转子来实现这一目的， 这个转子包括 ： 0010 多个磁性片一个组件， 该组件形成多个凸出磁极， 而两个凸出磁极在它们之间限 定一个极间区域， 以及 0011 至少两个内部冷却通道， 这些内部冷却通道是在该磁性片组件中在至少一个极间 区域中、 更佳的是在每个极间区域中形成的。 0012 本发明使之有可能改进这种机器的热性能并且减少转子绕组对于给定的铜量的 加热。 0013 几个内部冷却通道的存在使之有可能增大热交换的表面积并显著提高热交换系 数。 0014 “内部通道” 的意思是一种具有闭合轮廓的通道。 0015 本发明还使之有可能通过减少在与已知的机器相比较完全相同的热。
8、状态下的活 性物质的量， 来降低对于给定的铜量而言导电体和绝缘体的最高温度， 而这就提高了可靠 性并降低了机器的总成本。 0016 在本说明书的剩余部分中， 冷却流体优选是空气， 但本发明不限于以空气作为冷 却流体。 0017 这种转子允许冷却流体沿着这些通道流动。 0018 取决于所希望的转子冷却， 更多或更少的内部冷却通道 ( 例如数量在 3 与 15 个之 说 明 书 CN 103036338 A 3 2/4 页 4 间的通道 ) 延伸穿过每个极间区域。 0019 这些不同的冷却通道可以被限定在安排于每个磁极间的磁极区域中的多个鳍片 之间。 0020 这些鳍片可以延伸过这个转子的全部或部。
9、分长度。具体而言， 这些鳍片可以是中 断的， 并且这个极间区域于是就具有一种有齿的形状。由于热交换系数的提高而使对流交 换得以增强。 这种有齿的形状可以通过如下方式而巧妙地获得， 即， 将多个完全相同的金属 片堆叠在多个组中， 这些组通过交替这些组的正面和背面而以交错的方式来放置。 0021 这些鳍片可以用多种不同的方式被放置在极间区域内。 0022 这些冷却通道可以延伸穿过转子的整个长度。 这些冷却通道可以沿着这个转子的 纵向轴线而连续地或者不连续地延伸穿过后者。 0023 当这些冷却通道是不连续的时， 这些极间区域就具有限定了多个齿的一种有齿的 形状。这些冷却通道于是就被安排在这些齿中。这。
10、种构形允许这种冷却流体经历在这些通 道内部多个通路与轴向地延伸在这些通道之间的加宽区中的多个通路的一种交替。 这就使 之有可能产生有利于对流交换的某种湍流。 此外， 冷却流体可以在这些齿之间横向地流动。 0024 每个极间区域可以具有一个切口的截面， 由于这些冷却通道延伸穿其而过， 这个 切口的截面代表了其总截面的 25以上。 0025 这些凸出磁极各自包括一个磁极本体以及两个极靴 ( 也称作 “极尖” )。 0026 至少一个冷却通道可以被安排在这些凸出磁极的极靴中， 以便进一步改进转子的 冷却。以这种方式每个磁极都有可能获得冷却流体在这些极间区域内的流动、 以及在这些 极靴内的流动。 00。
11、27 每个磁性片可以是单件式的。转子的所有这些片可以是完全相同的， 每个片具有 多个凸出磁极， 这些凸出磁极只具有一个极靴， 所有这些靴都被定向在相同的圆周方向上。 在组装转子时， 将这些片组装在多个组中。 0028 这个转子可以包括多个拉杆， 用于轴向压缩这个具有多个磁性片的组件。 0029 这个转子可以在磁极本体的径向外末端处包括用于接收阻尼器的多个壳体。 0030 这个转子可以包括多个端板， 以便使得缠绕操作更加容易并且改进这个转子的总 体机械强度。 0031 根据本发明的另一个方面， 本发明的另一个主题是包括一个如以上限定的转子的 一种电动旋转机器。 0032 这种电动旋转机器包括一个。
12、定子， 转子在这个定子中旋转。 0033 这个机器可以包括一个或多个风扇， 这个风扇可以或可以不由这个转子来驱动， 以便在多种不同的冷却通道中产生一种强制空气的流动。 附图说明 0034 通过阅读后面的非限制性的多个示例性实施方案的以下说明并且通过查看附图 将会更好地理解本发明， 在附图中 ： 0035 图 1 是根据本发明的转子的一组磁性片的一个实例的示意性的以及部分性的透 视图， 0036 图 2 是沿着图 1 的 II 的正视图， 说 明 书 CN 103036338 A 4 3/4 页 5 0037 图 3 是根据本发明的转子的一组磁性片的另一个实例的类似于图 1 的视图， 并且 00。
13、38 图 4 分离地并且部分地表示了根据本发明的一个示例性实施方案的一个凸出磁 极以及一个极间区域。 具体实施方式 0039 图 1 示出了一个转子 1 的磁性体的一个第一实例， 这个转子沿纵向轴线 X 延伸并 且包括一个组件， 这个组件具有多个磁性片 2 并形成了多个凸出磁极 3， 在所展示的实例中 的数量为四个， 然而本发明并不受限于一种特定的极性。 0040 如在图1中可见， 每个磁极3包括沿一个中心线Y延伸的一个磁极本体3b， 以及伸 出在圆周方向上的两个极靴 3a。 0041 两个相邻的磁极 3 在它们之间限定了一个极间区域 E。 0042 导电体被缠绕在每个磁极 3 周围并且限定了。
14、多个未示出的绕组。 0043 每个金属片优选地是在从同一个磁性带上切出的一个件。 0044 转子 1 可以包括多个拉杆 ( 未示出 ) 用于通过位于这些磁极 3 上的开口 11 而穿 过转子体从而保持具有多个磁性片 2 的这种组件。 0045 一个装配有防旋转装置 9 的中央壳体 8 被安排在这个组中以便接收一个轴 ( 未示 出 )。 0046 转子 1 的磁性体还可以包括 ( 如所展示的 ) 用于接收阻尼器 ( 未示出 ) 的多个壳 体 10。 0047 根据本发明， 至少两个内部冷却通道 5 轴向延伸穿过每个极间区域 E， 例如七个通 道， 如图 1 和图 2 所展示。 0048 放置在这。
15、些极间区域 E 中的多个鳍片 4 将不同的冷却通道 5 分隔。 0049 这些冷却通道5是例如在一个处于直角形式的延伸部18中制造的， 这个延伸部的 多个侧平行于这些与极靴 3a 相反的面 19。 0050 在图 1 和图 2 的实例中， 这些冷却通道 5 连续而无中断地延伸穿过转子 1 的全长 L。 0051 这个磁性体可以由多个完全相同的磁性片堆叠而形成， 一个另外的冷却通道 7 能 够通过切出在这些极靴 3a 内的金属片而形成。几个另外的通道 7 可以被安排在这些极靴 3a 内。 0052 在图 3 中展示的变体中， 这些极间区域 E 各自具有限定多个齿 6 的一种有齿的形 状， 在所说。
16、明的实例中是每个极间区域 E 五个齿， 然而本发明不限于特定数量的齿。 0053 这些冷却通道 5 被安排在这些齿 6 中， 并且在这些齿 6 之间的间隙 20 为这种冷却 流体限定了具有加宽的截面的一种通路。 0054 一个齿 6 沿轴线 X 的轴向尺寸 La 是例如等于两个齿 6 之间的间隙 20 的尺寸 Le。 0055 有利的是， 这些极间区域 E 有利地在它们的轴向末端之一 ( 例如末端 15) 处是没 有齿的， 如图 3 所示。 0056 每个极间区域E具有一个总截面st(在图4中用阴影线示出)、 以及一个切口的截 面 sa， 这个切口的截面是由延伸穿过这个极间区域 E 的多个冷却。
17、通道 5 来限定的。切口的 截面 sa 优选地代表了这个极间区域 E 的总截面 st 的 25以上。 说 明 书 CN 103036338 A 5 4/4 页 6 0057 这些通道 5 可以在同一个极间区域 E 内具有不同的多个截面。 0058 为了获得图3中所展示的构形(其中那些磁极间的通道是不连续的)， 有可能的是 使用多个完全相同的磁性片， 这些磁性片被组装在多个具有厚度 La 的组中并且通过翻转 这些组而以交错的方式来放置 ( 在所展示的四个磁极的实例中 )， 以便使带有通道的区域 与不带有通道的区域相交替。 0059 转子 1 例如被结合在一个电动旋转机器 ( 未示出 ) 之中， 。
18、这个电动旋转机器包括 一个离心式风扇。作为一个变体， 这个风扇是一个多通道式风扇。在又另一个变体中， 这种 风扇是通过将一个离心式风扇和一个轴流式风扇布置在串联中来制造的。 0060 由这个风扇吸入的空气穿过位于两个相邻的凸出磁极3之间的这些极间区域E中 所存在的那些冷却通道5。 此外， 空气可以在空气间隙中流通并且穿过在这些凸出磁极3的 极靴 3a 中安排的那些通道 7。 0061 本发明不限于仅仅已经说明的这些实例。 0062 例如有可能的是， 将参照不同实施方案进行说明的、 在未展示的变体范围内的这 些特征结合起来。 0063 这些鳍片 4 可以具有任何形状。 0064 本发明可以应用于具有配合的极靴的转子。本发明不限于特定的凸出磁极。 0065 表述 “包括一个” 须理解为与 “包括至少一个” 同义， 除非指明了相反的情况。 说 明 书 CN 103036338 A 6 1/4 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 103036338 A 7 2/4 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 103036338 A 8 3/4 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 103036338 A 9 4/4 页 10 图 4 说 明 书 附 图 CN 103036338 A 10 。