用于使绕组散热的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于使特别是在旋转的电机（1）中的绕组（2）散热的系统，具有在端侧地抵靠在叠片组（3）上的导热部件（5，5’），该导热部件与绕组（2）的绕组头（9，9’）的导热接触。该系统的特征在于，绕组头（9，9’）和导热部件（5，5’）之间的导热接触由绕组头（9，9’）和导热部件（5，5’）之间的挤压连接来保证。绕组头（9，9’）由此至少成段地处于与导热部件（5，5’）的直接接触中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于使特别是在旋转的电机的绕组散热的系统，其具有在端侧地抵靠在叠片组上的导热部件，该导热部件与绕组头导热接触。此外，本专利技术还涉及一种定子、一种转子以及分别具有这种系统的旋转的电机。
技术介绍
旋转的电机例如是电动机或用于产生电流的发电机。电动机和发电机通常应用在当在尺寸和重量较小的情况下同时却要求较高的和稳定的输出功率的领域中。这样的应用领域例如有风力设备、电动车或工业制造领域。这些领域集合了对于较高的和稳定的有效功率的要求以及同时对较长的使用寿命和较低的故障率的要求。为实现该目标，对电机、特别是其绕组头进行充分冷却便具有了决定性的意义。通过绕组头处的气流进行的冷却通常是不足以保证进行充分的散热的。因此应用热桥（Waermebruecke）将热量从绕组头传导至周围的壳体上。壳体的冷却、例如从外部对壳体进行的冷却通常比直接地对绕组本身进行的冷却更简单。例如在持续运行的电动机中便需要应用用于冷却绕组头的系统。单个的机器部件内部的热阻塞可能影响有效功率，同时使易受干扰性升高，导致维护需求升高或者甚至导致电机发生故障。电机的具有较高的发热的部件是绕组头。在制造出来后，绕组头首先是自由地处于空气中的。由于空气的导热系数较低，在许多情况下绕组头的冷却都是不充分的并且必须由其它的措施来支持。从DE19902837C1中已知，绕组头配有由固体环和导热的支承体构成的热桥。这种设计得非常坚固的热桥完全填充绕组头和定子的支承体之间的中间空间并且与定子的支承件连接。这种热桥由固体环和特殊的填充混合物构成。这种填充混合物完全围绕着定子的绕组头并且由此用于将热量从绕组头传输至固体环上。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，使绕组的绕组头更好地散热。该目的通过具有权利要求1中所述的特征的系统实现。本专利技术基于这一认识，即由具有差的导热性材料的填料构成的热桥通常不能充分地将热量传导出去。此外，在将浇铸树脂用作热桥的部件时，极大地阻碍了通往绕组头的邻近通道。解决方案是一种用于使绕组散热的系统并且其特征在于，绕组头和导热部件之间的导热接触由绕组头和导热部件之间的挤压连接构成，使得绕组头至少成段地处于与与导热部件直接接触中。通过压紧绕组头保证了良好的导热性，这是由于绕组头不是仅由空气层或阻碍将热量传输至导热部件上的填料围绕着的。此外，该目的还通过在具有这种用于散热的系统的旋转的电机中的定子实现。在此，定子绕组的热量能够通过绕组头、进一步通过导热部件、例如释放至从外部进行冷却的壳体上。这种设计方案的有利之处在于避免了在旋转的电机中的绕组头的过热。由此避免故障的发生并且大大地延长旋转的电机的使用寿命。此外，该目的还通过在旋转的电机中的转子实现。与在上一段落中所说明的一样，过剩的热量在这里能够例如被旋转轴吸收并且释放至周围环境中。该目的此外还通过具有定子和/或转子的旋转的电机实现，该定子和/或转子具有这种用于散热的系统。装配有转子和/或定子的旋转的电机主要具有以下优点：通过使绕组头良好地散热防止了该绕组头的持续过热，这将会、特别是在持续负荷的情况下导致长的使用寿命以及低的易受干扰性。此外，在可能出现的对旋转的电机进行的维护中存在到绕组头的自由通道。在浇铸绕组头时情况并非如此。这特别是在难以触及的旋转的电机中、例如风力设备中的发电机中具有重大意义。有利的设计方式的实例是用于使绕组散热的系统，其中，导热部件是环件，优选地由金属制成。通过应用这种金属，该环件具有优良的导热性。在这里可以考虑应用金属、例如铜合金或铝合金。基于其简单的和低成本的制造，有利的是将金属环用作导热部件。但是导热部件在其外形上并不限于环状，而是也可以以叠片组的形状为依据。因此例如可以考虑具有环形的内部凹进的有棱角的形状。另一种有利的设计方案的实例是用于使绕组散热的系统，其中，导热部件或绕组头配有薄的、导热良好的电绝缘层。绕组头的附加的电绝缘可以这样实现，即导热部件的部分配有防电荷击穿层。电绝缘层可以通过薄膜实现，该薄膜至少覆盖导热部件的直接与绕组头接触的区域。该电绝缘层的附加优点在于，必要时覆盖导热部件的表面上的存在的不平整处，并且因此降低在完成压制过程后的对各根电线未实现充分绝缘的危险。通过选择专门用于该目的的、具有厚度在亚毫米级范围内的塑料薄膜仅会在极低程度上妨碍热导性。另一种设计方式的实例是用于使绕组散热的系统，其中，导热部件利用至少一个夹件固定在叠片组上。在此，该夹件也可以用于增强叠片组自身的牢固性。根据所选的设计方式，夹件可以用于将导热部件和/或另一导热部件与叠片组连接。用于夹件的凹进处的有利的设计可以这样设计，即垂直于叠片组的以及导热部件的表面法线（Oberflaechennormale）地，平行于该表面伸展的平面的面积不断增加并且由此形成突出部（Ueberhang）。例如该形状可以以朝内打开的梯形为依据。夹件被压入该凹进中并且由此构成这个导热部件（以及这些导热部件）和叠片组的力传递的和形状配合的连接。导热部件在叠片组上的这种固定特别有利，这是由于在后来对该部件进行进一步加工时、例如在后来通过切削处理、例如铣切或精车削（Ueberdrehen）时使安装尺寸调整时，即使连接点由于加工处理受到高强负荷，在连接点处也不存在断裂的危险。也可以选择通过螺栓连接或铆接实现的固定装置来代替夹件。除了高强的牢固性和耐温性外，通过金属夹件构成的固定装置还具有通过夹件本身使导热部件附加地散热的优点，特别是当该夹件是由具有优良导热性的材料、例如铜合金或铝合金制成时尤其如此。此外，另一种设计方式的实例是用于使绕组散热的系统，其中，导热部件这样模制成型，即绕组头的表面的绝大部分由导热部件形状配合地围绕。对于绕组头的特别优良的散热而言可能有利的是，导热部件的表面在附加的工作步骤中、例如通过铣切形状配合地与绕组头的表面相适应。在此可以在导热部件中加工出与绕组头相适应的凹槽，绕组头被压入该凹槽中。通过与导热部件的圆柱体形的内面相比经过扩大的直接的接触面形成精确适应的优点。根据凹槽的形状，该导热部件可以几乎完全围绕绕组头。在这种情况下，绕组头和导热部件之间的接触面也可以附加地电绝缘。用于使绕组散热的系统的另一种有利的设计方式具有用于使另一绕组头散热的另一导热部件。利用在这里说明的系统可以选择性地不仅使一个而且也可以使两个绕组头散热。在使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使特别是在旋转的电机（1）中的绕组（2）散热的系统，具有在端侧地抵靠在叠片组（3）上的导热部件（5，5’），所述导热部件与所述绕组（2）的绕组头（9，9’）导热接触，其特征在于，所述绕组头（9，9’）和所述导热部件（5，5’）之间的所述导热接触由所述绕组头（9，9’）和所述导热部件（5，5’）之间的挤压连接构成，使得所述绕组头（9，9’）至少成段地处于与所述导热部件（5，5’）的直接接触中。

【技术特征摘要】
2012.10.30 DE 102012219859.81.一种用于使特别是在旋转的电机（1）中的绕组（2）散热的系统，
具有在端侧地抵靠在叠片组（3）上的导热部件（5，5’），所述导热
部件与所述绕组（2）的绕组头（9，9’）导热接触，其特征在于，
所述绕组头（9，9’）和所述导热部件（5，5’）之间的所述导热接
触由所述绕组头（9，9’）和所述导热部件（5，5’）之间的挤压连
接构成，使得所述绕组头（9，9’）至少成段地处于与所述导热部件
（5，5’）的直接接触中。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述导热部件（5，5’）优选地
是由金属、特别是由铜合金或铝合金制成的环件。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，其中，所述导热部件（5，
5’）和/或所述绕组头（9，9’）配有薄的、导热良好的电绝缘层（7，
7’）。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述导热部件（5，
5’）利用至少一个夹件（11，11’）固定在所述叠片组（3）上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述导热部件（5，
5’）这样成形，即所述绕组头（9，9’）的表面的绝大部分由所述导
热部件形状配合地围绕。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：克劳斯·比特纳，克劳斯·希尔克纳，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE