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DE102005044834A1 - Electrical machine e.g. DC machine, for use in rail-bound railway traction vehicle, has housing with cooling channels and connections that are connected with each other so that cooling medium flows through cooling channels - Google Patents

Electrical machine e.g. DC machine, for use in rail-bound railway traction vehicle, has housing with cooling channels and connections that are connected with each other so that cooling medium flows through cooling channels Download PDF

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Publication number
DE102005044834A1
DE102005044834A1 DE102005044834A DE102005044834A DE102005044834A1 DE 102005044834 A1 DE102005044834 A1 DE 102005044834A1 DE 102005044834 A DE102005044834 A DE 102005044834A DE 102005044834 A DE102005044834 A DE 102005044834A DE 102005044834 A1 DE102005044834 A1 DE 102005044834A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
coolant
cooling
cooling channels
electric machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005044834A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Pfannschmidt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
Priority to DE102005044834A priority Critical patent/DE102005044834A1/en
Publication of DE102005044834A1 publication Critical patent/DE102005044834A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (18) mit einem Gehäuse (1), welches eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei an der Vorderseite eine Welle (6) aus der elektrischen Maschine (18) ragt, das Gehäuse (1) zumindest zwei Kühlkanäle (15, 16) aufweist, welche sich im Wesentlichen von der Vorderseite zur Rückseite im Gehäuse (1, 2) erstrecken, zumindest ein Kühlkanal (15, 16) von der Vorderseite in Richtung der Rückseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Vorlauf entsteht, zumindest ein Kühlkanal von der Rückseite in Richtung der Vorderseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Rücklauf entsteht, zumindest ein Kühlkanal des Vorlaufs (15) an der Rückseite im Gehäuse (1) in zumindest einen Kühlkanal des Rücklaufs (16) übergeht, das Gehäuse (1, 2) an der Vorderseite einen ersten Anschluss (8) aufweist mittels des Kühlmittels zuführbar ist, das Gehäuse (1, 2) einen zweiten Anschluss (9) an der Vorderseite aufweist mittels des Kühlmittels abführbar ist, wobei die Kühlkanäle (15, 16) und die Anschlüsse (8, 9) auf der Vorderseite im Gehäuse (1, 2) so miteinander verbunden sind, dass das Kühlmittel nach dem Zuführen über den ersten Anschluss (8) einen Kühlkanal des Vorlaufs (15) und einen Kühlkanal des Rücklaufs (16) durchströmt, bevor es über den zweiten Anschluss (9) abgeführt wird.The The invention relates to an electrical machine (18) having a housing (1), which has a front and a back, where on the front of a shaft (6) protrudes from the electric machine (18), the housing (1) at least two cooling channels (15, 16) which extends substantially from the front to back in the case (1, 2) extend, at least one cooling channel (15, 16) from the front towards the back from a coolant flow through is, so that a flow arises, at least one cooling channel from the back in the direction of the front of a coolant can flow, leaving a return arises, at least one cooling channel of the flow (15) on the back in the case (1) in at least one cooling channel the return (16) passes, the housing (1, 2) at the front a first connection (8) by means of of the coolant supplied is the case (1, 2) has a second terminal (9) at the front by means of of the coolant dischargeable is, wherein the cooling channels (15, 16) and the connections (8, 9) on the front in the case (1, 2) are interconnected so that the coolant after feeding over the first connection (8) a cooling channel of the flow (15) and a cooling channel of the return (16) flows through, before it over the second port (9) is discharged.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Gehäuse, welches eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei

  • • an der Vorderseite eine Welle aus der elektrischen Maschine ragt,
  • • das Gehäuse zumindest zwei Kühlkanäle aufweist, welche sich im Wesentlichen von der Vorderseite zur Rückseite im Gehäuse erstrecken,
  • • zumindest ein Kühlkanal von der Vorderseite in Richtung der Rückseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Vorlauf entsteht,
  • • zumindest ein Kühlkanal von der Rückseite in Richtung der Vorderseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Rücklauf entsteht,
  • • zumindest ein Kühlkanal des Vorlaufs an der Rückseite im Gehäuse in zumindest einen Kühlkanal des Rücklaufs übergeht,
  • • das Gehäuse an der Vorderseite einen ersten Anschluss aufweist mittels dem Kühlmittel zuführbar ist,
  • • das Gehäuse einen zweiten Anschluss an der Vorderseite aufweist mittels dem Kühlmittel abführbar ist.
The invention relates to an electrical machine with a housing, which has a front side and a rear side, wherein
  • • a shaft protrudes from the electrical machine at the front,
  • The housing has at least two cooling channels, which extend essentially from the front side to the rear side in the housing,
  • At least one cooling channel can be flowed through by a coolant from the front side in the direction of the rear side, so that a supply line is created,
  • A coolant can flow through at least one cooling channel from the rear side in the direction of the front side, so that a return flow occurs,
  • At least one cooling channel of the flow at the rear side in the housing merges into at least one cooling channel of the return line,
  • The housing has a first connection on the front side by means of which coolant can be supplied,
  • • The housing has a second port on the front by means of the coolant can be discharged.

Elektrische Maschinen werden in sehr vielen technischen Bereichen verwendet. Bei elektrischen Maschinen ist zu unterscheiden zwischen Gleichstrommaschinen, Wechselstrommaschinen und Drehstrommaschinen. Drehstrommaschinen können unterteilt werden in Drehstrom-Synchronmaschinen und Drehstrom-Asynchronmaschinen. Alle diese elektrischen Maschinen enthalten zumeist einen ruhenden Ständer und einen drehbar gelagerten Läufer.electrical Machines are used in many technical areas. In electric machines, a distinction is made between DC machines, Alternating current machines and three-phase machines. Three-phase machines can be divided are used in three-phase synchronous machines and three-phase asynchronous machines. Most of these electric machines contain a dormant one stand and a rotatably mounted runner.

Allen diesen elektrischen Maschinen produzieren im Betrieb Abwärme, welche u. U. die elektrische Maschine zerstören kann bzw. deren Lebensdauer vermindern kann.all These electrical machines produce waste heat during operation, which u. U. the electric machine can destroy or their life can diminish.

In DE 100 05 128 B4 ist daher ein kühlbarer Ständer vorgestellt, welcher Kühlkanäle in einem Kühlmantel aufweist.In DE 100 05 128 B4 Therefore, a coolable stand is presented, which has cooling channels in a cooling jacket.

Nachteilig ist aber, dass trotzdem Überhitzungen auftreten können, da das Kühlmittel den Ständer mehr als zwei Male in Längsrichtung durchströmt und dadurch Wärme immer schlechter abführen kann. Außerdem vergrößert der Kühlmantel den Durchmesser des Ständers erheblich, wodurch die Einsetzbarkeit der Maschine in vielen Fällen eingeschränkt ist, zum Beispiel im Schienenfahrzeugbereich. Weiterhin müssen mindestens drei Teile des Gehäuses dicht miteinander verbunden werden, was vergleichsweise zeit- und kostenaufwendig ist.adversely but that is still overheating may occur, because the coolant the stand more than two times in the longitudinal direction flows through and thereby heat always dissipate worse can. Furthermore increases the cooling jacket the diameter of the stand considerably, whereby the applicability of the machine is limited in many cases, for example in the rail vehicle sector. Furthermore, at least three parts of the case be tightly interconnected, which comparatively time and is expensive.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Maschine anzugeben, bei der die Kühlung optimiert ist und/oder der Bauraum nach oben und unten sowie zu den Seiten der Maschine keine Vergrößerung aufgrund der Kühlung der Maschine erfährt. Gleichzeitig soll sich die axiale Verlängerung der Maschine nicht nennenswert vergrößern. Weiterhin soll die erfindungsgemäße elektrische Maschine leichter zu fertigen sein.Of the The invention is therefore based on the object, an electrical machine indicate when the cooling is optimized and / or the space up and down and to The sides of the machine no enlargement due to the cooling of the machine experiences. At the same time, the axial extension of the machine should not appreciably increase. Farther should the electrical Machine easier to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kühlkanäle und die Anschlüsse auf der Vorderseite im Gehäuse so miteinander verbunden sind, dass das Kühlmittel nach dem Zuführen über den ersten Anschluss einen Kühlkanal des Vorlaufs und einen Kühlkanal des Rücklaufs durchströmt, bevor es über den zweiten Anschluss abgeführt wird.These Task is inventively characterized solved, that the cooling channels and the connections on the front in the case connected so that the coolant after feeding over the first connection a cooling duct of the Flow and a cooling channel the return flows through before it over the second connection removed becomes.

Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass das Kühlmittel das Gehäuse nur zweimal der Länge nach durchströmt. Damit wird eine verbesserte Kühlung erreicht, da das Kühlmittel mehr Abwärme der elektrischen Maschine aufnehmen kann, wenn es eine deutlich niedrigere Temperatur hat als die elektrische Ma schine. Im Fall des Standes der Technik nach DE 100 05 128 B4 strömt das Kühlmittel mehrfach und insbesondere mehr als zwei mal in Längsrichtung durch den Ständer und jene Bereiche, die zuletzt durchströmt werden, werden demnach unzureichend gekühlt. Ein weiterer Vorteil ist, dass die erfindungsgemäße elektrische Maschine ein Gehäuse aufweist, welches aus einem Hauptteil und einem Lagerschild besteht Dadurch müssen weniger Teile dicht miteinander verbunden werden als nach dem Stand der Technik in DE 100 05 128 B4 , wo das Gehäuse aus zwei Lagerschilden und einem Hauptteil besteht.This advantageously ensures that the coolant flows through the housing only twice the length. Thus, an improved cooling is achieved, since the coolant can absorb more heat of the electric machine, if it has a much lower temperature than the electric machine Ma. In the case of the prior art DE 100 05 128 B4 the coolant flows through the stand several times and in particular more than two times in the longitudinal direction, and those areas which are flowed through last are therefore insufficiently cooled. Another advantage is that the electric machine according to the invention has a housing which consists of a main part and a bearing plate. As a result, fewer parts must be tightly interconnected than in the prior art in DE 100 05 128 B4 where the housing consists of two end shields and one main part.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Gehäuse auf der Vorderseite einen ersten Zulauf-Ringkanal aufweist, welcher das Kühlmittel vom ersten Anschluss mittels entsprechender Öffnungen auf die Kühlkanäle des Zulaufs verteilt und das Gehäuse auf der Vorderseite einen zweiten Ablauf-Ringkanal aufweist, welcher das Kühlmittel von den Kühlkanälen des Rücklaufs mittels entsprechender Öffnungen zum Abführen durch den zweiten Anschluss sammelt.A advantageous embodiment is obtained when the housing the front has a first inlet annular channel, which the coolant from first connection by means of corresponding openings on the cooling channels of the inlet distributed and the housing on the front has a second drain-annular channel, which the coolant from the cooling channels of the rewind by means of appropriate openings for discharging collects through the second port.

Durch den ersten Ringkanal wird das Kühlmittel gleichmäßig vom ersten Anschluss auf die Kühlkanäle des Vorlaufs verteilt. Der zweite Ringkanal sammelt dagegen das Kühlmittel der Rücklauf-Kühlkanäle und führt diese zum zweiten Anschluss, von dem es abgesagt werden kann.By the first ring channel becomes the coolant evenly from first connection to the cooling channels of the flow distributed. The second annular channel, however, collects the coolant the return cooling channels and leads them to the second port from which it can be canceled.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn das Gehäuse einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt aufweist und die Kühlkanäle in den Ecken angeordnet sind. Dann nämlich kann das Gehäuse sehr kompakt mit einer vergleichsweise sehr effizienten Kühlung gebaut werden.A further advantageous embodiment results if the housing has a rectangular or square cross-section and the cooling channels are arranged in the corners. Then namely, the housing can be built very compact with a comparatively very efficient cooling.

Vorteilhafter Weise wird in jeder Ecke des Gehäuses zumindest ein Kühlkanal des Vorlaufs und zumindest ein Kühlkanal des Rücklaufs angeordnet. Damit wird erreicht, dass die Abwärme der elektrischen Maschine schnell und effizient abgeführt werden kann.Favorable Way is in every corner of the case at least one cooling channel the flow and at least one cooling channel of the return arranged. This ensures that the waste heat of the electric machine dissipated quickly and efficiently can be.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn in jeder Ecke des Gehäuses genau zwei Kühlkanäle des Vorlaufs und genau zwei Kühlkanäle des Rücklaufs angeordnet sind und die Kühlkanäle einen in Wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen. Damit können die Ecken des rechteckförmigen bzw. quadratischen Gehäuses fast ganz mit den vier Kühlkanälen ausgefüllt werden, so dass die elektrische Maschine trotz der optimierten Kühlung kompakt bleibt.A further advantageous embodiment results when in each corner of the housing exactly two cooling channels of the flow and exactly two cooling channels of the return are arranged and the cooling channels a essentially triangular Have cross-section. With that you can the corners of the rectangular or square housing almost completely filled with the four cooling channels, so that the electric machine compact despite the optimized cooling remains.

Vorteilhaft münden die Kühlkanäle des Vorlaufs einer Ecke in eine Kammer in der entsprechenden Ecke auf der Rückseite im Gehäuse. Die Kühlkanäle des Rücklaufs dieser Ecke sind von dieser Kammer aus mit Kühlmittel speisbar. Die Kammern können dabei auch als einfache Umlenkung des Kühlmittelstromes von einem Kühlkanal des Vorlaufs in einen Kühlkanal des Rücklaufs ausgebildet sein, z.B. in Form eines U-Stücks.Advantageous flow the cooling channels of the flow a corner in a chamber in the corresponding corner on the back in the case. The cooling channels of the return this corner can be fed with coolant from this chamber. The chambers can as well as a simple deflection of the coolant flow from a cooling channel of the flow in a cooling channel of the return be formed, e.g. in the form of a U-piece.

Vorteilhaft wird der elektrischen Maschine eine Pumpe zugeordnet, welche das Kühlmittel in den ersten Anschluss pumpt und/oder aus dem zweiten Anschluss absaugt. Denkbar ist auch, einer Pumpe mehrere elektrische Maschinen zuzuordnen, wobei die Kühlmittelkreisläufe der elektrischen Maschinen in Serie oder parallel geschaltet sind. Im Fall der Serienschaltung durchfließt das Kühlmittel zuerst eine erste Maschine und wird dann zu zumindest einer weiteren elektrischen Maschine weitergeleitet, um diese zu kühlen. Während der Weiterleitung zu der weiteren elektrischen Maschine ist es denkbar, dem Kühlmittel Wärme zu entziehen, indem man es durch eine Vorrichtung mit Kühlrippen leitet. Im Fall der Parallelschaltung wird das Kühlmittel, angetrieben von einer Pumpe, auf die Kühlmittelkreisläufe der elektrischen Maschinen aufgeteilt.Advantageous the electric machine is assigned a pump, which is the coolant in the first port pumps and / or from the second port sucks. It is also conceivable, a pump several electrical machines assign, the coolant circuits of the electrical machines are connected in series or in parallel. in the In the case of series connection, the coolant first flows through a first one Machine and then becomes at least one more electrical Machine forwarded to cool it. During the forwarding to the Another electric machine is conceivable, the coolant Heat too Remove it by passing it through a device with cooling fins passes. In the case of parallel connection, the coolant is driven by a Pump, on the coolant circuits of the electric Split machines.

Weiterhin weist das Gehäuse auf der Vorderseite ein Lagerschild auf, wobei das Lagerschild auf das Gehäuse montierbar ist und das Lagerschild den Vorlauf-Ringkanal und den Rücklauf-Ringkanal aufweist. Damit ist die Montage der elektrischen Maschine vorteilhaft erleichtert. Das Gehäuse kann aus kostengünstigem Sphäroguss oder aus Aluminiumguss bestehen.Farther shows the case on the front of a bearing plate, the bearing plate on the casing can be mounted and the end shield the flow ring channel and the Return annulus having. Thus, the assembly of the electrical machine is advantageous facilitated. The housing can be cost effective ductile iron or cast aluminum.

Vorteilhaft weist das Gehäuse auf der Rückseite verschließbare Öffnungen auf, mittels derer die Kammern prozessstabil gießbar sind. Damit kann die Gussform für das Gehäuse der elektrischen Maschine leicht hergestellt werden, da durch die Öffnungen entsprechende Halter der Gießkerne in die Grundform eingelagert werden können, so dass die Kammern möglichst abweichungsarm gegossen werden können. Nach dem Guss können die Gießkerne dann durch die Öffnungen entfernt werden und die Öffnungen verschlossen werden. Der Verschluss der Öffnungen kann dabei z.B. durch eine verschraubbare Verbindung oder auch durch Verschweißen geschehen. Durch die Öffnungen ist es weiterhin vorteilhaft möglich, das Gehäuse aus nur zwei Teilen zu fertigen, dem Hauptteil des Gehäuses und dem Lagerschild.Advantageous shows the case on the back side lockable openings on, by means of which the chambers are pourable process stable. This allows the mold for the casing the electric machine can be easily manufactured, as through the openings corresponding Holder of the casting cores can be stored in the basic form, so that the chambers as possible can be poured with very little deviation. After the casting can the casting cores then through the openings be removed and the openings be closed. The closure of the openings may be e.g. by a screwed connection or done by welding. Through the openings it is furthermore advantageously possible the housing Made from only two parts, the main body of the case and the end shield.

Als Kühlmittel wird vorteilhaft und kostengünstig Wasser verwendet. Alternativ zu der Parallelschaltung der Kühlkanäle ist es auch denkbar, die Kühlkanäle einerelektrischen Maschine in Serie zu schalten. Dann müssen Vorlauf-Ringkanal und Rücklauf-Ringkanal entsprechend angepasst werden. Die Ringkanäle sind dann nicht mehr durchgängig, sondern weisen Trennwände auf.When coolant becomes advantageous and inexpensive Water used. It is an alternative to the parallel connection of the cooling channels also conceivable, the cooling channels of an electrical Switching the machine in series. Then have flow ring channel and Return annulus be adjusted accordingly. The ring channels are then no longer continuous, but have partitions on.

Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist besonders vorteilhaft als Antrieb in schienengebundenen Triebfahrzeugen einsetzbar, da gerade bei dieser Anwendung hohe Ansprüche an Kompaktheit, Zuverlässigkeit und Kühlung bestehen.The electrical according to the invention Machine is particularly advantageous as a drive in rail-bound Traction vehicles can be used, since just in this application high claims compactness, reliability and cooling consist.

Eine alternative Lösung besteht darin, dass die Kühlkanäle in Reihe geschaltet sind, so dass das Kühlmittel die Kühlkanäle mehrere Male durchströmt, bevor es über den zweiten Anschluss abgeführt wird, wobei das Gehäuse einen rechteckigen bzw.A alternative solution is that the cooling channels in series are switched so that the coolant the cooling channels several Times flowed through before it over the second connection removed being, the case being a rectangular or

quadratischen Querschnitt aufweist und die Kühlkanäle in den Ecken angeordnet sind. Damit wird eine optimierte Kühlung trotz geringer Baumaße der elektrischen Maschine erreicht.square Has cross section and the cooling channels in the Corners are arranged. This is an optimized cooling despite small dimensions reached the electric machine.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert, ohne dass dadurch eine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele erfolgt; in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel einer Flüssigkeitskühlung mit paralleler Durchströmung der 4 Kühlecken des Gehäuses zeigen:The Invention and further advantageous embodiments of the invention according to the characteristics of under claims will be described below with reference to schematically illustrated embodiments closer in the drawings explains without that being a limitation the invention to these embodiments he follows; in the presented embodiment of a liquid cooling with parallel flow the 4 cooling corners of the housing demonstrate:

1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Maschine; 1 a section through an electrical machine according to the invention;

2 einen Schnitt durch das Lagerschild einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine; 2 a section through the bearing plate of an electric machine according to the invention;

3 einen weiteren Schnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Maschine; 3 a further section through an electrical machine according to the invention;

4 einen weiteren Schnitt durch das Lagerschild einer erfindungsgemäßen elektrische Maschine; 4 a further section through the bearing plate of an electric machine according to the invention;

5 einen weiteren Schnitt durch das Lagerschild einer erfindungsgemäßen elektrische Maschine. 5 a further section through the end plate of an electric machine according to the invention.

1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 18. Die elektrische Maschine hat ein Gehäuse 1 mit einem Lagerschild 2, aus welchem die Welle 6 ragt, welche durch die Lager 7 und 19 gelagert ist. Das Gehäuse beinhaltet u. a. den Ständer 3 mit Wicklungen 4 sowie den Läufer 5. Das Lagerschild 2 weist einen ersten Anschluss 8 auf mittels dem Kühlmittel zuführbar ist und einen zweiten Anschluss 9 mittels dem Kühlmittel abführbar ist. Der Kühlkreislauf wird dabei im Wesentlichen durch das Gehäuse 1 und das Lagerschild 2 gebildet. 1 shows a section through an electrical machine according to the invention 18 , The electric machine has a housing 1 with a bearing plate 2 from which the wave 6 sticking out through the camps 7 and 19 is stored. The housing includes the stand 3 with windings 4 as well as the runner 5 , The bearing plate 2 has a first connection 8th can be fed by means of the coolant and a second connection 9 can be discharged by means of the coolant. The cooling circuit is essentially through the housing 1 and the bearing plate 2 educated.

Der erste Anschluss 8 mündet in einen Zulauf-Ringkanal 13, von dem mehrere Kühlkanäle des Zulaufs 15 abzweigen. Das Kühlmittel wird nach Durchlaufen eines Kühlkanals des Zulaufs 15 in einer Kammer 10 in zumindest einen Kühlkanal des Ablaufs 16 umgeleitet. Von den Kühlkanälen des Ablaufs 16 wird das Kühlmittel in einem Ablauf-Ringkanal 14 im Lagerschild 2 gesammelt und durch den zweiten Anschluss 9 abgeführt.The first connection 8th opens into an inlet ring channel 13 , from which several cooling channels of the inlet 15 branch. The coolant is after passing through a cooling channel of the inlet 15 in a chamber 10 in at least one cooling channel of the process 16 diverted. From the cooling channels of the drain 16 the coolant is in a drain ring channel 14 in the bearing plate 2 collected and through the second port 9 dissipated.

Das Gehäuse 1 weist weiterhin Öffnungen 11 auf, welche mit Deckeln 12 dicht verschließbar ist.The housing 1 still has openings 11 on which with lids 12 is tightly closed.

Das Kühlmittel durchströmt also genau einmal einen Kühlkanal des Vorlaufs 15 und genau einmal einen Kühlkanal des Rücklaufs 16, bevor es durch die Öffnung 9 abgeführt wird.The coolant thus flows through just once a cooling channel of the flow 15 and just once a cooling channel of the return 16 before going through the opening 9 is dissipated.

Das Lagerschild 2 ist vorteilhaft mit einem Zentrierbund aufgestattet, um es besser am Gehäuse 1 zentrieren und abdichten zu können. Zusätzlich wird dann am Zentrierring ein O-Ring zum Abdichten angebracht und/oder die Berührungsfläche zwischen Lagerschild 2 und Gehäuse 1 mittels Flüssigdichtmittel abgedichtet.The bearing plate 2 is advantageously equipped with a centering collar to better fit the case 1 center and seal. In addition, an O-ring is then attached to the centering ring for sealing and / or the contact surface between bearing plate 2 and housing 1 sealed by liquid sealant.

2 zeigt einen Schnitt durch das Lagerschild 2 einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 18. Gezeigt ist der Vorlauf-Ringkanal 13 und der Rücklauf-Ringkanal 14 mit dem Anschluss 8 zum Einführen des Kühlmittels in den Vorlauf-Ringkanal 13 und dem Anschluss 9 zum Abführen des Kühlmittels aus dem Rücklauf-Ringkanal 14. Die Ringkanäle 13 und 14 können, wie gezeigt, auch eine rechteckige oder quadratische Form haben. 2 shows a section through the bearing plate 2 an electrical machine according to the invention 18 , Shown is the flow ring channel 13 and the return ring channel 14 with the connection 8th for introducing the coolant into the flow annular channel 13 and the connection 9 for discharging the coolant from the return annular channel 14 , The ring channels 13 and 14 can also have a rectangular or square shape, as shown.

3 zeigt einen weiteren Schnitt durch eine erfindungsgemäße elektrische Maschine 18. Zu sehen ist ein Teil des Vorlauf-Ringkanals 13 und des Rücklauf-Ringkanals 14 sowie zwei Kühlkanäle des Vorlaufs 15 und zwei Kühlkanäle des Rücklaufs 16. Demnach wird das Kühlmittel vom Vorlauf-Ringkanal 13 über Öffnungen auf die Kühlkanäle des Vorlaufs 15 verteilt. Wenn das Kühlmittel einen Kühlkanal des Vorlaufs 15 durchströmt hat, dann gelangt es in eine Kammer 10, von welcher es in zumindest einen Kanal des Rücklaufs 16 geleitet wird. Das Kühlmittel aus den Kühlkanälen des Rücklaufs 16 wird im Rücklauf-Ringkanal 14 gesammelt und durch den Anschluss 9 abgeführt. 3 shows a further section through an electrical machine according to the invention 18 , You can see a part of the flow ring channel 13 and the return ring channel 14 and two cooling channels of the flow 15 and two cooling channels of the return 16 , Accordingly, the coolant from the flow ring channel 13 via openings on the cooling channels of the flow 15 distributed. If the coolant is a cooling channel of the flow 15 has passed through, then it enters a chamber 10 from which it enters at least one channel of the return 16 is directed. The coolant from the cooling channels of the return 16 is in the return ring channel 14 collected and through the connection 9 dissipated.

Die Kühlkanäle 15 und 16 einer Ecke des Gehäuses 1 sind je durch Trennwände 17 voneinander getrennt.The cooling channels 15 and 16 a corner of the housing 1 are ever by partitions 17 separated from each other.

4 zeigt einen weiteren Schnitt durch das Lagerschild 2 einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 18. Gezeigt ist der Vorlauf-Ringkanal 13 und der Rücklauf-Ringkanal 14 mit dem Anschluss 8 zum Einführen des Kühlmittels in den Vorlauf-Ringkanal 13 und dem Anschluss 9 zum Abführen des Kühlmittels aus dem Rücklauf-Ringkanal 14. 4 shows a further section through the bearing plate 2 an electrical machine according to the invention 18 , Shown is the flow ring channel 13 and the return ring channel 14 with the connection 8th for introducing the coolant into the flow annular channel 13 and the connection 9 for discharging the coolant from the return annular channel 14 ,

Weiterhin zu sehen sind die Öffnungen im Vorlauf-Ringkanal 13 zu den Kühlkanälen des Vorlaufs 15 und Öffnungen im Rücklauf-Ringkanal 14 von den Kühlkanälen des Rücklaufs 16. Demnach wird das Kühlmittel vom Vorlauf-Ringkanal 13 über die Öffnungen auf die Kühlkanäle des Vorlaufs 15 verteilt. Das Kühlmittel aus den Kühlkanälen des Rücklaufs 16 wird im Rücklauf-Ringkanal 14 gesammelt und durch den Anschluss 9 abgeführt.You can also see the openings in the flow ring channel 13 to the cooling channels of the flow 15 and openings in the return annular channel 14 from the cooling channels of the return 16 , Accordingly, the coolant from the flow ring channel 13 through the openings on the cooling channels of the flow 15 distributed. The coolant from the cooling channels of the return 16 is in the return ring channel 14 collected and through the connection 9 dissipated.

5 zeigt einen weiteren Schnitt durch das Lagerschild 2 einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 18. Gezeigt sind die Kühlkanäle des Vorlaufs 15 und die Kühlkanäle des Rücklaufs 16 in den Ecken des Gehäuses 1. Wenn das Kühlmittel einen Kühlkanal des Vorlaufs 15 durchströmt hat, dann gelangt es in eine Kammer 10, von welcher es in zumindest einen Kanal des Rücklaufs 16 geleitet wird. Die Kühlkanäle 15 und 16 einer Ecke des Gehäuses 1 sind je durch Trennwände 17 voneinander getrennt. 5 shows a further section through the bearing plate 2 an electrical machine according to the invention 18 , Shown are the cooling channels of the flow 15 and the cooling channels of the return 16 in the corners of the case 1 , If the coolant is a cooling channel of the flow 15 has passed through, then it enters a chamber 10 from which it enters at least one channel of the return 16 is directed. The cooling channels 15 and 16 a corner of the housing 1 are ever by partitions 17 separated from each other.

Claims (13)

Elektrische Maschine (18) mit einem Gehäuse (1), welches eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei • an der Vorderseite eine Welle (6) aus der elektrischen Maschine (18) ragt, • das Gehäuse (1) zumindest zwei Kühlkanäle (15, 16) aufweist, welche sich im Wesentlichen von der Vorderseite zur Rückseite im Gehäuse (1, 2) erstrecken, • zumindest ein Kühlkanal (15, 16) von der Vorderseite in Richtung der Rückseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Vorlauf entsteht, • zumindest ein Kühlkanal von der Rückseite in Richtung der Vorderseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Rücklauf entsteht, • zumindest ein Kühlkanal des Vorlaufs (15) an der Rückseite im Gehäuse (1) in zumindest einen Kühlkanal des Rücklaufs (16) übergeht, • das Gehäuse (1, 2) an der Vorderseite einen ersten Anschluss (8) an der Vorderseite aufweist mittels dem Kühlmittel zuführbar ist, • das Gehäuse (1, 2) einen zweiten Anschluss (9) an der Vorderseite aufweist mittels dem Kühlmittel abführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (15, 16) und die Anschlüsse (8, 9) auf der Vorderseite im Gehäuse (1, 2) so miteinander verbunden sind, dass das Kühlmittel nach dem Zuführen über den ersten Anschluss (8) einen Kühlkanal des Vorlaufs (15) und einen Kühlkanal des Rücklaufs (16) durchströmt, bevor es über den zweiten Anschluss (9) abgeführt wird.Electric machine ( 18 ) with a housing ( 1 ), which has a front side and a rear side, wherein • at the front a shaft ( 6 ) from the electric machine ( 18 protrudes, • the housing ( 1 ) at least two cooling channels ( 15 . 16 ), which extend substantially from the front to the back in the housing ( 1 . 2 ), at least one cooling channel ( 15 . 16 ) from the front a coolant can flow through in the direction of the rear side, so that a supply line flows through, • at least one cooling channel can be flowed through by a coolant from the rear side in the direction of the front side, so that a return flows, • at least one cooling channel of the flow line ( 15 ) at the rear in the housing ( 1 ) in at least one cooling channel of the return ( 16 ), • the housing ( 1 . 2 ) at the front a first connection ( 8th ) on the front side by means of the coolant can be supplied, • the housing ( 1 . 2 ) a second port ( 9 ) on the front side can be discharged by means of the coolant, characterized in that the cooling channels ( 15 . 16 ) and the connections ( 8th . 9 ) on the front in the housing ( 1 . 2 ) are connected to each other so that the coolant after feeding via the first port ( 8th ) a cooling channel of the flow ( 15 ) and a cooling channel of the return ( 16 ) passes through before it via the second port ( 9 ) is discharged. Elektrische Maschine (18) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1, 2) auf der Vorderseite einen ersten Zulauf-Ringkanal (13) aufweist, welcher das Kühlmittel vom ersten Anschluss (8) mittels entsprechender Öffnungen auf die Kühlkanäle des Zulaufs (15) verteilt und das Gehäuse (1, 2) auf der Vorderseite einen zweiten Ab lauf-Ringkanal (14) aufweist, welcher das Kühlmittel von den Kühlkanälen des Rücklaufs (16) mittels entsprechender Öffnungen zum Abführen durch den zweiten Anschluss (9) sammelt.Electric machine ( 18 ) according to claim 1, characterized in that the housing ( 1 . 2 ) on the front side a first inlet annular channel ( 13 ), which removes the coolant from the first port ( 8th ) by means of corresponding openings on the cooling channels of the inlet ( 15 ) and the housing ( 1 . 2 ) on the front side a second drain-ring channel ( 14 ), which separates the coolant from the cooling channels of the return ( 16 ) by means of corresponding openings for discharging through the second connection ( 9 ) collects. Elektrische Maschine (18) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1, 2) einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt aufweist und die Kühlkanäle (15, 16) in den Ecken angeordnet sind.Electric machine ( 18 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the housing ( 1 . 2 ) has a rectangular or square cross section and the cooling channels ( 15 . 16 ) are arranged in the corners. Elektrische Maschine (18) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Ecke des Gehäuses (1, 2) zumindest ein Kühlkanal des Vorlaufs (15) und zumindest ein Kühlkanal des Rücklaufs (16) angeordnet ist.Electric machine ( 18 ) according to claim 3, characterized in that in each corner of the housing ( 1 . 2 ) at least one cooling channel of the flow ( 15 ) and at least one cooling channel of the return ( 16 ) is arranged. Elektrische Maschine (18) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Ecke des Gehäuses (1, 2) genau zwei Kühlkanäle des Vorlaufs (15) und genau zwei Kühlkanäle des Rücklaufs (16) angeordnet sind und die Kühlkanäle (15, 16) einen in Wesentlichen dreieckförmigen Querschnitt aufweisen.Electric machine ( 18 ) according to claim 4, characterized in that in each corner of the housing ( 1 . 2 ) exactly two cooling channels of the flow ( 15 ) and exactly two cooling channels of the return ( 16 ) are arranged and the cooling channels ( 15 . 16 ) have a substantially triangular cross-section. Elektrische Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle des Vorlaufs (15) einer Ecke in eine Kammer (10) in der entsprechenden Ecke auf der Rückseite im Gehäuse (2) münden und die Kühlkanäle des Rücklaufs (16) dieser Ecke von dieser Kammer (10) aus mit Kühlmittel speisbar sind.Electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 4 to 5, characterized in that the cooling channels of the flow ( 15 ) of a corner into a chamber ( 10 ) in the corresponding corner on the back in the housing ( 2 ) and the cooling channels of the return ( 16 ) this corner of this chamber ( 10 ) can be fed from with coolant. Elektrische Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrischen Maschine (18) eine Pumpe zugeordnet ist, welche das Kühlmittel in den ersten Anschluss (8) pumpt und/oder aus dem zweiten Anschluss (9) absaugt.Electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the electrical machine ( 18 ) is associated with a pump, which the coolant in the first port ( 8th ) and / or from the second port ( 9 ) sucks. Elektrische Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1, 2) auf der Vorderseite ein Lagerschild (2) aufweist, wobei das Lagerschild (2) auf das Gehäuse (2) montierbar ist und das Lagerschild (2) den Vorlauf-Ringkanal (13) und den Rücklauf-Ringkanal (14) aufweist.Electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the housing ( 1 . 2 ) on the front of a bearing plate ( 2 ), wherein the end shield ( 2 ) on the housing ( 2 ) and the end shield ( 2 ) the flow ring channel ( 13 ) and the return ring channel ( 14 ) having. Elektrische Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1, 2) aus Sphäroguss oder Aluminiumguss besteht.Electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the housing ( 1 . 2 ) consists of ductile iron or cast aluminum. Elektrische Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) auf der Rückseite verschließbare Öffnungen (11) aufweist, mittels derer die Kammern (10) gießbar sind.Electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the housing ( 2 ) on the back closable openings ( 11 ), by means of which the chambers ( 10 ) are pourable. Elektrische Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel Wasser ist.Electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the coolant is water. Elektrische Maschine (18) mit einem Gehäuse (1), welches eine Vorderseite und eine Rückseite aufweist, wobei • an der Vorderseite eine Welle (6) aus der elektrischen Maschine (18) ragt, • das Gehäuse (1) zumindest zwei Kühlkanäle (15, 16) aufweist, welche sich im Wesentlichen von der Vorderseite zur Rückseite im Gehäuse (1, 2) erstrecken, • zumindest ein Kühlkanal (15, 16) von der Vorderseite in Richtung der Rückseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Vorlauf entsteht, • zumindest ein Kühlkanal von der Rückseite in Richtung der Vorderseite von einem Kühlmittel durchströmbar ist, so dass ein Rücklauf entsteht, • zumindest ein Kühlkanal des Vorlaufs (15) an der Rückseite im Gehäuse (1) in zumindest einen Kühlkanal des Rücklaufs (16) übergeht, • das Gehäuse (1, 2) an der Vorderseite einen ersten Anschluss (8) an der Vorderseite aufweist mittels dem Kühlmittel zuführbar ist, • das Gehäuse (1, 2) einen zweiten Anschluss (9) an der Vorderseite aufweist mittels dem Kühlmittel abführbar ist, • die Kühlkanäle (15, 16) in Reihe geschaltet sind, so dass das Kühlmittel die Kühlkanäle (15, 16) mehrere Male durchströmt, bevor es über den zweiten Anschluss (9) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1, 2) einen rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt aufweist und die Kühlkanäle (15, 16) in den Ecken angeordnet sind.Electric machine ( 18 ) with a housing ( 1 ), which has a front side and a rear side, wherein • at the front a shaft ( 6 ) from the electric machine ( 18 protrudes, • the housing ( 1 ) at least two cooling channels ( 15 . 16 ), which extend substantially from the front to the back in the housing ( 1 . 2 ), at least one cooling channel ( 15 . 16 ) can be traversed by a coolant from the front side in the direction of the rear side, so that a supply line flows through, • at least one cooling channel can be flowed through by a coolant from the rear side in the direction of the front side, resulting in a return flow, • at least one cooling channel of the flow line ( 15 ) at the rear in the housing ( 1 ) in at least one cooling channel of the return ( 16 ), • the housing ( 1 . 2 ) at the front a first connection ( 8th ) on the front side by means of the coolant can be supplied, • the housing ( 1 . 2 ) a second port ( 9 ) has on the front by means of the coolant can be discharged, • the cooling channels ( 15 . 16 ) are connected in series, so that the coolant the cooling channels ( 15 . 16 ) flows through several times before passing over the second Enough ( 9 ), characterized in that the housing ( 1 . 2 ) has a rectangular or square cross section and the cooling channels ( 15 . 16 ) are arranged in the corners. Schienengebundenes Triebfahrzeug mit einer antreibenden elektrischen Maschine (18) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12.Rail-bound traction vehicle with a driving electric machine ( 18 ) according to one or more of claims 1 to 12.
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