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EP2242164B1

Rotating electric machine

Abstract

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EP2242164B1, drawing sheet 1
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Expires 18 August 2029.

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14 claims: 14 independent, 0 dependent

  1. 1
    A rotary electric machine (M) having a stator (S) including a coil (C) and a cooling unit (1) for cooling a coil end (CE) of the coil, which projects in an axial direction of the stator, wherein the cooling unit (1) includes:an outer periphery cooling portion (20) that is disposed along an outer peripheral surface (3a) of the coil end and includes a plurality of injection holes (ih) for injecting a cooling medium onto the outer peripheral surface;characterized in that the cooling unit (1) also includes an end surface cooling portion (30) that is disposed along an axial end surface (36) of the coil end and includes a plurality of injection holes (ih) for injecting the cooling medium onto the axial end surface, and in that the cooling unit (1) is formed from an insulating material and disposed in an insulating space between a case (MC1, MC2) housing the stator (S) and the coil end (CE). Elektrische Drehmaschine (M) mit einem Stator (S), der eine Spule (C) und eine Kühleinheit (1) zum Kühlen eines Spulenendes (CE) der Spule, das in einer axialen Richtung des Stators vorsteht, umfasst, wobei die Kühleinheit (1) umfasst: einen Außenumfangskühlabschnitt (20), der entlang einer Außenumfangsoberfläche (3a) des Spulenendes angeordnet ist und mehrere Einspritzlöcher (ih) zum Einspritzen eines Kühlmediums auf die Außenumfangsoberfläche umfasst,dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinheit (1) auch einen Endoberflächenkühlabschnitt (30) umfasst, der entlang einer axialen Endoberfläche (36) des Spulenendes angeordnet ist und mehrere Einspritzlöcher (ih) zum Einspritzen des Kühlmediums auf die axiale Endoberfläche umfasst, und dadurch, dass die Kühleinheit (1) aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist und in einem Isolierraum zwischen einem Gehäuse (MC1, MC2), das den Stator (S) einhaust, und dem Spulenende (CE) angeordnet ist. Machine électrique tournante (M) ayant un stator (S) comprenant une bobine (C) et une unité de refroidissement (1) destinée à refroidir une extrémité de bobine (CE) de la bobine, qui dépasse dans une direction axiale du stator, dans laquelle l'unité de refroidissement (1) comprend : une partie de refroidissement de périphérie extérieure (20) qui est disposée le long d'une surface périphérique extérieure (3a) de l'extrémité de bobine et comprend une pluralité de trous d'injection (ih) destinés à injecter un fluide de refroidissement sur la surface périphérique extérieure ;caractérisée en ce que l'unité de refroidissement (1) comprend également une partie de refroidissement de surface d'extrémité (30) qui est disposée le long d'une surface d'extrémité axiale (36) de l'extrémité de bobine et comprend une pluralité de trous d'injection (ih) destinés à injecter le fluide de refroidissement sur la surface d'extrémité axiale, et en ce que l'unité de refroidissement (1) est formée à partir d'une matière isolante et disposée dans un espace isolant entre un boîtier (MC1, MC2) recevant le stator (S) et l'extrémité de bobine (CE).
  2. 2
    Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 1, wobei der Außenumfangskühlabschnitt und der Endoberflächenkühlabschnitt einen Kühlmediumströmungskanal (50), durch den das Kühlmedium strömt, um den mehreren Einspritzlöchern gemeinsam zugeführt zu werden, umfassen. Machine électrique tournante selon la revendication 1, dans laquelle la partie de refroidissement de périphérie extérieure et la partie de refroidissement de surface d'extrémité comprennent un passage d'écoulement de fluide de refroidissement (50) à travers lequel le fluide de refroidissement s'écoule de façon à être délivré en commun à la pluralité de trous d'injection. The rotary electric machine according to claim 1, wherein the outer periphery cooling portion and the end surface cooling portion include a cooling medium flow passage (50) through which the cooling medium flows so as to be supplied in common to the plurality of injection holes.
  3. 3
    Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 2, wobei der Außenumfangskühlabschnitt und der Endoberflächenkühlabschnitt einstückig ausgebildet sind, derart, dass jeweilige Abschnitte des Kühlmediumströmungskanals in dem Außenumfangskühlabschnitt und dem Endoberflächenkühlabschnitt miteinander kommunizieren. Machine électrique tournante selon la revendication 2, dans laquelle la partie de refroidissement de périphérie extérieure et la partie de refroidissement de surface d'extrémité sont formées d'un seul tenant de telle sorte que des parties respectives du passage d'écoulement de fluide de refroidissement dans la partie de refroidissement de périphérie extérieure et la partie de refroidissement de surface d'extrémité communiquent l'une avec l'autre. The rotary electric machine according to claim 2, wherein the outer periphery cooling portion and the end surface cooling portion are formed integrally such that respective portions of the cooling medium flow passage in the outer periphery cooling portion and the end surface cooling portion communicate with each other.
  4. 4
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außenumfangskühlabschnitt zylindrisch ausgebildet ist und die Außenumfangsoberfläche des Spulenendes bedeckt. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la partie de refroidissement de périphérie extérieure est formée de manière cylindrique en recouvrant la surface périphérique extérieure de l'extrémité de bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer periphery cooling portion is cylindrically formed covering the outer peripheral surface of the coil end.
  5. 5
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Endoberflächenkühlabschnitt ringscheibenförmig ausgebildet ist und die axiale Endoberfläche des Spulenendes bedeckt. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la partie de refroidissement de surface d'extrémité est formée dans une forme de disque annulaire recouvrant la surface d'extrémité axiale de l'extrémité de bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the end surface cooling portion is formed in an annular disc shape covering the axial end surface of the coil end.
  6. 6
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Kühleinheit einen U-förmig ausgebildeten radialen Querschnitt umfasst, um so die Außenumfangsoberfläche, die axiale Endoberfläche und eine Innenumfangsoberfläche (3c) des Spulenendes einstückig zu bedecken. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle l'unité de refroidissement comprend une section transversale radiale formée dans une forme de U de façon à recouvrir d'un seul tenant la surface périphérique extérieure, la surface d'extrémité axiale, et une surface périphérique intérieure (3c) de l'extrémité de bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the cooling unit includes a radial cross-section formed in a U shape so as to cover the outer peripheral surface, the axial end surface, and an inner peripheral surface (3c) of the coil end integrally.
  7. 7
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Kühleinheit ferner einen Innenumfangskühlabschnitt (40) umfasst, der entlang der Innenumfangsoberfläche des Spulenendes angeordnet ist und mehrere Einspritzlöcher (ih) zum Einspritzen des Kühlmediums auf die Innenumfangsoberfläche des Spulenendes umfasst. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle l'unité de refroidissement comprend en outre une partie de refroidissement de périphérie intérieure (40) qui est disposée le long de la surface périphérique intérieure de l'extrémité de bobine et comprend une pluralité de trous d'injection (ih) destinés à injecter le fluide de refroidissement sur la surface périphérique intérieure de l'extrémité de bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 6, wherein the cooling unit further includes an inner periphery cooling portion (40) that is disposed along the inner peripheral surface of the coil end and includes a plurality of injection holes (ih) for injecting the cooling medium onto the inner peripheral surface of the coil end.
  8. 8
    Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 7, wobei der Innenumfangskühlabschnitt einstückig mit dem Außenumfangskühlabschnitt und dem Endoberflächenkühlabschnitt ausgebildet ist. Machine électrique tournante selon la revendication 7, dans laquelle la partie de refroidissement de périphérie intérieure est formée d'un seul tenant avec la partie de refroidissement de périphérie extérieure et la partie de refroidissement de surface d'extrémité. The rotary electric machine according to claim 7, wherein the inner periphery cooling portion is formed integrally with the outer periphery cooling portion and the end surface cooling portion.
  9. 9
    Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 7 oder 8, ferner umfassend einen Rotor (R), der auf einer radial inneren Seite des Stators drehbar gelagert ist, wobei ein Rotorseitenendabschnitt (41) des Innenumfangskühlabschnitts von einer axialen Endoberfläche (70) des Rotors entfernt ausgebildet ist. Machine électrique tournante selon la revendication 7 ou 8, comportant en outre un rotor (R) supporté de façon rotative sur un côté radialement intérieur du stator, une partie d'extrémité du côté rotor (41) de la partie de refroidissement de périphérie intérieure étant formée à distance d'une surface d'extrémité axiale (70) du rotor. The rotary electric machine according to claim 7 or 8, further comprising a rotor (R) supported rotatably on a radially inner side of the stator, wherein a rotor side end portion (41) of the inner periphery cooling portion is formed distant from an axial end surface (70) of the rotor.
  10. 10
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 7 bis 9, wobei der Innenumfangskühlabschnitt zylindrisch ausgebildet ist und die Innenumfangsoberfläche des Spulenendes bedeckt. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle la partie de refroidissement de périphérie intérieure est formée de manière cylindrique en recouvrant la surface périphérique intérieure de l'extrémité de bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 7 to 9, wherein the inner periphery cooling portion is cylindrically formed covering the inner peripheral surface of the coil end.
  11. 11
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Kühleinheit derart angeordnet ist, dass der Außenumfangskühlabschnitt und der Endoberflächenkühlabschnitt mit einer Innenwand des Gehäuses in Oberflächenkontakt stehen. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans laquelle l'unité de refroidissement est positionnée de telle sorte que la partie de refroidissement de périphérie extérieure et la partie de refroidissement de surface d'extrémité sont en contact de surface avec une paroi intérieure du boîtier. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 10, wherein the cooling unit is positioned such that the outer periphery cooling portion and the end surface cooling portion are in surface contact with an inner wall of the case.
  12. 12
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Endoberflächenkühlabschnitt einen Klemmenblock (80) zum Tragen einer Klemme (81), die mit der Spule verbunden ist, umfasst. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans laquelle la partie de refroidissement de surface d'extrémité comprend un bornier (80) destiné à supporter une borne (81) connectée à la bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 11, wherein the end surface cooling portion includes a terminal block (80) for supporting a terminal (81) connected to the coil.
  13. 13
    Elektrische Drehmaschine nach Anspruch 12, wobei das Gehäuse, das den Stator einhaust, ein Außenkommunikationsloch (82) umfasst, das mit dem Äußeren kommuniziert, der Klemmenblock über ein erstes Dichtungselement (83) in dem Außenkommunikationsloch gelagert ist und die Klemme über ein zweites Dichtungselement (84) durch den Klemmenblock gelagert ist. Machine électrique tournante selon la revendication 12, dans laquelle le boîtier recevant le stator comprend un trou de communication extérieur (82) qui communique avec l'extérieur, le bornier est supporté dans le trou de communication extérieur par l'intermédiaire d'un premier élément de joint (83), et la borne est supportée par le bornier par l'intermédiaire d'un deuxième élément de joint (84). The rotary electric machine according to claim 12, wherein the case housing the stator includes an outside communication hole (82) communicating with the outside, the terminal block is supported in the outside communication hole via a first seal member (83), and the terminal is supported by the terminal block via a second seal member (84).
  14. 14
    Elektrische Drehmaschine nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Außenumfangskühlabschnitt zylindrisch ausgebildet ist und die Außenumfangsoberfläche des Spulenendes bedeckt, der Endoberflächenkühlabschnitt ringscheibenförmig ausgebildet ist und die axiale Endoberfläche des Spulenendes bedeckt und die Kühleinheit einen radialen Querschnitt umfasst, der L-förmig ausgebildet ist, um so die Außenumfangsoberfläche und die axiale Endoberfläche des Spulenendes einstückig zu bedecken. Machine électrique tournante selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle la partie de refroidissement de périphérie extérieure est formée de manière cylindrique en recouvrant la surface périphérique extérieure de l'extrémité de bobine, la partie de refroidissement de surface d'extrémité est formée dans une forme de disque annulaire recouvrant la surface d'extrémité axiale de l'extrémité de bobine, et l'unité de refroidissement comprend une section transversale radiale formée dans une forme de L de façon à recouvrir d'un seul tenant la surface périphérique extérieure et la surface d'extrémité axiale de l'extrémité de bobine. The rotary electric machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer periphery cooling portion is cylindrically formed covering the outer peripheral surface of the coil end, the end surface cooling portion is formed in an annular disc shape covering the axial end surface of the coil end, and the cooling unit includes a radial cross-section formed in an L shape so as to cover the outer peripheral surface and the axial end surface of the coil end integrally.
Independent claims14