具有径向冷却槽的电机和风力发电设施制造技术

本发明专利技术涉及一种电机(1)，具有第一主动部分(2)和第二主动部分(3)，其中第一主动部分(2)和第二主动部分(3)分别包括多个子叠片组(5)，每个子叠片组(5)包括多个具有相应的轴向宽度(b)的单叠片(6)，子叠片组(5)的轴向方向(A)中彼此间隔地布置，使得分别在两个相邻的子叠片组(5)之间形成径向冷却槽(7、8′、8″)，并且在第一主动部分(2)中的径向冷却槽(7)相比于在第二主动部分(3)中的径向冷却槽(8′、8″)在轴向方向(a)上错开地布置，并且其中，在第一主动部分(2)中的所有单叠片(6)的轴向宽度(b)的总和相应于在第二主动部分(3)中的所有单叠片(6)的轴向宽度(b)的总和。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有径向冷却槽的电机和风力发电设施
本专利技术涉及一种具有第一主动部分和第二主动部分的电机，其中，第一主动部分和第二主动部分分别包括多个子叠片组，子叠片组中的每个包括具有相应轴向宽度的多个单叠片，子叠片组在轴向方向中如下地彼此间隔地布置，即，在两个相邻的子叠片组之间分别形成径向冷却槽，并且在第一主动部分中的径向冷却槽在轴向方向上相对于第二主动部分中的径向冷却槽交错地布置。此外，本专利技术涉及一种具有这种电机的风力发电设施。
技术介绍
当前兴趣在于一种电机。这种类型的电机包括第一和第二主动部分或定子和转子。主动部分又可以由叠片组制成，该叠片组各自包括多个单叠片。为了保证电机的充分冷却，单叠片如下地布置，即，有径向冷却槽产生，冷却剂可以环绕流动通过该径向冷却槽。特别是，当电机作为发电机应用在风力发电设施中时，电机的运行噪音是非常重要的。通常以单位dB(A)的声压级评估风力发电设施附近的噪声强度。所以存在取决于环境和时间的对于声压级的明确的极限值。适用的例如有，在主要为商业设施的环境中，白天必须保持65dB(A)的极限值，晚上则保持50dB(A)的极限值。在住宅区，特别是在纯居住区，该极限值被相应地降低。风力发电设施的声发射有不同的原因。主要来源于转子的空气动力学的噪声和最多样化的机械噪声确定了测量到的总声功率级。在开发过程中必须认识到各种噪音源并对其仔细分析。每一个原因都需要特殊的措施，从而实现整体低噪音的构造。作为风力发电设施的组成部分，风力发电机还必须符合客户指定的声压级极限值。在此，不仅需要保持整体声平，而且还要保持对于单个频率或频率范围的最大值。如果超过单个频率或频率范围的最大值，则涉及发电机的单音或声音强度。到目前为止，已经尝试通过冷却回路的气流引导和电机的冷却回路中的措施来解决噪声过大的问题。此外，已知使用由不同材料制成的相应隔音元件，以便减少声发射。此外在同步电机中，已知在转子中的径向冷却槽相对于定子中的径向冷却槽相互移动。这具有如下的优点，即，来自转子的脉动冷却空气流不会直接遇到定子冷却槽中的障碍物，并且因此降低了声发射。为此，DE102014115666A1描述了一种开式感应发动机，其中，转子具有空气可以流过的结构，并且因此可以改善转子和定子的冷却效率。感应电动机包括定子，该定子包括具有径向通道孔的定子铁芯和卷绕在定子铁芯上的定子绕组。此外，感应电动机包括转子，该转子具有在转轴的轴向方向上层叠并耦连到转轴上的多个转子铁芯，并且该转子具有耦合连接到多个转子铁芯上的转子绕组。转子还包括层叠在多个转子铁芯之间的通道板。此外，CN203278421U描述了一种具有各自带有径向冷却通道的定子和转子的电机。在此，定子的径向冷却槽和转子的径向冷却槽彼此错开地布置。此外，可以提出，定子中的冷却槽的宽度对应于转子中的冷却槽的宽度的一半。为此，在定子中可以设置两倍于在转子中的数量的冷却槽。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种对于如下问题的解决方案，即，如何能够在电机的运行中有效地减少声发射。该目的通过具有根据相应的独立权利要求的特征的电机和风力发电设施来实现。本专利技术的有利改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术的电机包括第一主动部分和第二主动部分，其中，第一主动部分和第二主动部分各自包括多个子叠片组。子叠片组中的每个包括具有相应轴向宽度的多个单叠片。子叠片组在轴向方向上如下彼此间隔地设置，即，在两个相邻的子叠片组之间分别有径向冷却槽形成。另外，第一主动部分中的径向冷却槽在轴向方向上相对于第二主动部分中的径向冷却槽错开地布置。另外，第一主动部分中的所有单叠片的轴向宽度的总和与第二主动部分中的所有单叠片的轴向宽度的总和相对应。电机可以优选地作为发电机运行并用于风力发电设施中。电机包括第一主动部分，该第一主动部分例如可以设计为定子。此外，电机包括第二主动部分，该第二主动部分例如可以设计为转子并且可以设计为能够相对于第一主动部分旋转的。第一主动部分和第二主动部分各自包括具有多个单叠片的叠片组。例如，各个单叠片可以由铁制成。单叠片各自具有轴向宽度。轴向宽度描述了单叠片在轴向上的空间范围。第一和第二主动部分中的各个单叠片在每种情况下分组为子叠片组。此外，子叠片组在轴向方向上彼此间隔开地布置。在相邻的子叠片组之间分别形成径向冷却槽。该径向冷却槽描述了相邻的在电机的径向方向上延伸的子叠片组之间的间隙。这些径向冷却槽既存在于第一主动部分中也存在于第二主动部分中。冷却剂(例如冷却空气)可以流过径向冷却槽，以便在电机运行期间对第一主动部分和第二主动部分进行冷却。电机可以设计成开放式或通流式通风电机。电机也可以具有封闭的内部冷却回路。此外提出，第一主动部分和第二主动部分中的径向冷却槽是相对于彼此轴向偏移的或者是相对于彼此错开地布置的。这尤其意味着，第一主动部分中的径向冷却槽布置为与第二主动部分中的径向冷却槽不对齐的。例如可以提出，为了确保第一和第二主动部分中的径向冷却槽之间的错位大些，第二主动部分中的径向冷却槽尽布置为可能相对于在第一主动部分中的子叠片组居中的。这可以防止，通过第一和第二主动部分中的径向冷却槽获得连续的冷却通道，在该连续冷却通道中例如会产生声发射。此外，第二主动部分包括冷却通道，该冷却通道在轴向方向上延伸并且汇入到第二主动部分中的相应的径向冷却槽中。冷却通道可以在第二主动部分的整个轴向长度上延伸。因此，例如，可以在第二主动部分的相应侧部区域处引入冷却剂流。流过冷却通道的冷却剂流分散到第二主动部分中的相应的径向冷却槽。从那里，冷却剂流经由第一主动部分和第二主动部分之间的气隙到达第一主动部分的径向冷却槽。在冷却剂流从第一主动部分的径向冷却槽中流出之后，可以再次偏转并因此被引导至第二主动部分中的冷却通道。通过冷却剂或冷却介质的长路径以及较强的湍流也可以改善电机的冷却。此外，改变的流动阻力还可以引起摩擦损失的减少。根据本专利技术现在提出，第一主动部分中的所有单叠片的轴向宽度的总和对应于第二主动部分中的所有单叠片的轴向宽度的总和。此外尤其提出，第一主动部分和第二主动部分在电机的轴向方向上具有相同的总长度。换句话说，扣除了在第一和第二主动部分中的径向冷却槽各自轴向长度的总的轴向长度是相同的。所有单叠片的轴向宽度的总和也可以被称为铁芯长度。于是这意味着第一主动部分中的铁芯长度和第二主动部分中的铁芯长度是相同的。因此，可以实现在电机的整个长度上对单叠片的铁芯的最佳利用。此外，可以使用通常可用的计算程序，因为这些程序通常从定子和转子中相同的铁芯长度发出。通过这种方式，电机一方面可以非常安静地运行。另外，实现了电机的有效运行。此外，根据本专利技术提出，第二主动部分中的径向冷却槽分成第一冷却槽和第二冷却槽，其中，第一冷却槽具有第一轴向长度并且第二冷却槽具有比第一轴向长度更大的第二轴向长度。换句话说，第二主动部分中的径向冷却槽实施成具有不同宽度的。由于第二主动部分中的冷却槽的数量大于第一主动部分中的径向冷却槽的数量，因此提出，第二主动部分中的至少一些径向冷却槽具有更小的轴向长度。因此，可以实现：第一和第二主动部分的总轴向长度是相同的，并且第一和第二主动部分中的铁芯长度是相同的。优选地，第一主动部分中的单叠片的数量基本上对应于第二主动部分中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机(1)，具有‑第一主动部分(2)以及‑第二主动部分(3)，其中‑所述第一主动部分(2)和所述第二主动部分(3)各自包括多个子叠片组(5)，‑每个所述子叠片组(5)包括多个具有相应的轴向宽度(b)的单叠片(6)，‑所述子叠片组(5)在轴向方向(a)上如下地彼此间隔地布置，即，在两个相邻的所述子叠片组(5)之间分别形成径向冷却槽(7、8′、8″)，‑在所述第一主动部分(2)中的径向冷却槽(7)在所述轴向方向(a)上相对于在所述第二主动部分(3)中的径向冷却槽(8′、8″)交错地布置，并且‑所述第二主动部分(3)包括冷却通道(9)，所述冷却通道在所述轴向方向(a)上延伸并且所述冷却通道汇入到在所述第二主动部分(3)中的相应的所述径向冷却槽(8′、8″)中，其中，在所述第二主动部分(3)的相应的边缘区域(10)处能将冷却剂流引入到所述冷却通道(9)中，其中，将穿过所述冷却通道(9)流动的所述冷却剂流分布到在所述第二主动部分(3)中的相应的所述径向冷却槽(8′、8″)上并且从那里经由在所述第一主动部分(2)和所述第二主动部分(3)之间的气隙(11)到达所述第一主动部分(2)的所述径向冷却槽(7)中，其特征在于，在所述第一主动部分(2)中的所有单叠片(6)的轴向宽度(b)的总和相应于所述第二主动部分(3)中的所有单叠片(6)的轴向宽度(b)的总和，以及‑在所述第二主动部分(3)中的所述径向冷却槽(8′、8″)分开成第一冷却槽(8′)和第二冷却槽(8″)，其中，所述第一冷却槽(8′)具有第一轴向长度(XR1)并且所述第二冷却槽(8″)具有与所述第一轴向长度(XR1)相比更大的第二轴向长度(XR2)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.21 EP 15185997.21.一种电机(1)，具有-第一主动部分(2)以及-第二主动部分(3)，其中-所述第一主动部分(2)和所述第二主动部分(3)各自包括多个子叠片组(5)，-每个所述子叠片组(5)包括多个具有相应的轴向宽度(b)的单叠片(6)，-所述子叠片组(5)在轴向方向(a)上如下地彼此间隔地布置，即，在两个相邻的所述子叠片组(5)之间分别形成径向冷却槽(7、8′、8″)，-在所述第一主动部分(2)中的径向冷却槽(7)在所述轴向方向(a)上相对于在所述第二主动部分(3)中的径向冷却槽(8′、8″)交错地布置，并且-所述第二主动部分(3)包括冷却通道(9)，所述冷却通道在所述轴向方向(a)上延伸并且所述冷却通道汇入到在所述第二主动部分(3)中的相应的所述径向冷却槽(8′、8″)中，其中，在所述第二主动部分(3)的相应的边缘区域(10)处能将冷却剂流引入到所述冷却通道(9)中，其中，将穿过所述冷却通道(9)流动的所述冷却剂流分布到在所述第二主动部分(3)中的相应的所述径向冷却槽(8′、8″)上并且从那里经由在所述第一主动部分(2)和所述第二主动部分(3)之间的气隙(11)到达所述第一主动部分(2)的所述径向冷却槽(7)中，其特征在于，在所述第一主动部分(2)中的所有单叠片(6)的轴向宽度(b)的总和相应于所述第二主动部分(3)中的所有单叠片(6)的轴向宽度(b)的总和，以及-在所述第二主动部分(3)中的所述径向冷却槽(8′、8″)分开成...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·布拉萨斯，罗伯特·格鲁贝尔，马丁·克罗姆帕斯，奥利弗·梅明杰，克劳斯·席费雷尔，托比亚斯·施佩尔，罗兰·泽伊奇菲斯尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE