用于电机的冷却设备和包括冷却设备的电机制造技术

用于电机的冷却设备和包括冷却设备的电机。本发明专利技术公开一种用于电机(100)的冷却设备(1)，所述电机具有定子绕组(2a)，所述定子绕组具有至少一个定子叠片(2b)，所述定子叠片包括至少一个定子绕组头(2c)，其中冷却设备(1)包括能用冷却剂穿流的多个通道(6a)，所述通道在第一端部(7a)上与蓄压器(10a)连接，并且在其第二端部(7b)上终止到冲击冷却板(8a)中和/或终止在定子绕组头(2c)的通道中。本发明专利技术还公开一种具有转子(4)和定子(2)的电机(100)，所述定子包括至少一个定子绕组(2a)，所述定子绕组具有至少一个定子叠片(2b)和至少一个定子绕组头(2c)；其中电机(100)包括根据本发明专利技术的冷却设备(1)。电机能够是发电机和/或电动机。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于电机、尤其发电机的冷却设备和具有根据本专利技术的冷却设备的电机。
技术介绍
图3示出根据现有技术的电机101，更准确地说图3示出电机的四分之一部分的横截面。总的来说，电机101的构造是围绕转动轴5旋转对称的。在转动轴5上存在转子4 ο围绕转子4同轴地或基本上同轴地设置有定子2，使得在发电机的情况下在转动轴5转动运动时感应引起到定子2中的电压。相应地，在电动机的情况下、尤其在三相电动机的情况下，在定子2上施加交流电压时能够激励转子4围绕转动轴5旋转。典型地，定子2由定子装置绕组或定子绕组2a构成。定子绕组2a由各个叠片2b(也称作定子叠片或定子装置叠片)和至少一个定子绕组头2c(也称作定子装置绕组头或绕组头)构成。典型地，各个叠片2b彼此以间距2d隔开。在电机101的运行中，由于在将机械能转换为电能(以及相反的方式)时的损耗而产生热量，所述热量使得必需有效地冷却电机101。冷却是必需的，因为由于所使用的材料将绝缘材料用于将壳体与传导电流和/或电压的部件绝缘，所述绝缘材料仅在极限值温度之内保持其绝缘作用。如果超过极限值温度，那么绝缘不再是可能的，并且造成短路并且可能造成电机101的损坏。此外，其绝缘材料不再起作用的这种电机101表现出高的安全风险，因为壳体例如加载有电压和/或电流，这意味着事故风险。为了能够在特定的功率下运行电机101，必须进行足够的冷却，使得不超过极限值温度。因此，为了提高这种电机101的功率必需的是，必需有效地冷却电机1I的、尤其转子4的、定子2的和/或定子绕组头2c的有源的器件。此外例如能够使用安装在转动轴上的和/或安装在壳体上的风扇(在图3中未示出)，以便将在电机101之外的冷却剂流输送到电机内部和/或在机器中循环。通过各个有源的器件转子4、定子2和/或定子绕组头2c的几何形状得出特定的关系，其中冷却剂质量流流入各个所述有源的部件并且引起相应的冷却。总的来说，冷却剂的各个质量流的所述关系能够不再变化。由此得出各个有源的器件的冷却的限制。对于本领域技术人员已知的是，通过相应的热力学的循环过程，由在电机101中的冷却剂，例如气体和/或冷却液体吸收的热量能够通过相应的冷却器抽取，并且能够重新被引向电机101，使得电机101的持续的冷却是可能的。因此，本专利技术的目的是，提出一种冷却设备，使得能够有针对性地尤其冷却定子2。同时，本专利技术提出一种电机，所述电机包括根据本专利技术的用于冷却定子的冷却设备。
技术实现思路
用于电机的冷却设备尤其是用于具有定子的电机的冷却设备，其中定子包括至少一个定子绕组，所述定子绕组具有至少一个定子装置叠片和至少一个定子装置绕组头。在下文中，定子也称作定子装置，相应地定子装置绕组头也称作定子绕组头并且定子装置叠片也称作定子叠片。在下文中，相应的术语理解为同义词。根据本专利技术的冷却设备包括能用冷却剂穿流的多个通道。多个通道在第一端部或端部部段上与蓄压器连接。多个通道的第二端部或第二端部部段或者通到冲击冷却板中和/或终止在定子装置绕组头的通道中，其中所述功能优选由冲击冷却板承担。这种冷却设备是有利的，因为由此能够设定定子的有针对性的冷却。优选地，多个通道中的一个选择组能够在各个定子装置叠片之间伸展。同样替选地或附加地，多个通道中的一个选择组能够伸展到定子2之内的开口中，例如伸展到各个定子叠片之间的通道中。选择多个通道中的哪个选择组伸展到各个定子装置叠片之间和/或定子的、尤其定子绕组头的开口中的通道中的可能性能够关于各个定子装置绕组头的冷却来设定各个定子装置叠片的相对冷却。在此，在各个定子装置叠片之间伸展的通道中的第一选择组等同于伸展到定子绕组头的开口中的选择组。同样，在定子绕组头的开口中伸展的通道中的选择组同样也能够是在各个定子装置叠片之间伸展的多个通道中的选择组。同样地并且没有限制地，多个通道中的第二选择组能够伸展到定子之内的通道中。如已经描述的，通过多个通道中的相应的选择组能够实现各个定子装置叠片关于各个定子绕组头的冷却的加权。优选地，冷却设备包括排出机构。排出机构能够设在冲击冷却板上。替选地或附加地，排出机构能够设在定子装置绕组头的至少一个通道上，多个通道中的至少一个选择组终止在该定子装置绕组头中。优选地，冷却设备包括冷却剂，只要在通道的第二端部上存在比在蓄压器中更小的静压，所述冷却剂就从蓄压器流向通道的第二端部。因此，在通道的第二端部上的较小的压力的设置是有利的，因为冷却剂朝哪个方向流动被限定，使得相应的冷却循环能够形成冷却剂的流动方向。优选地，排出机构能够设计为，使得在冷却运行中在通道的第二端部上的静压小于在蓄压器1a中的静压。排出机构的相应的设置是有利的，因为在热力学的循环过程中实现冷却剂的期望的流动方向。此外，在充分设计排出机构或确定排出机构的尺寸的情况下，例如在冲击冷却板上得出定子的有效的冷却。优选地，冲击冷却板能够安装在至少一个定子装置叠片的端部部段上。由此，能够实现在冲击冷却板和至少一个定子装置叠片之间的有效的热传递，这造成定子装置叠片的有效的冷却。优选地，冷却设备能够包括能用冷却剂穿流的多个第二通道，所述多个第二通道在第一端部或端部部段上与第二蓄压器连接，并且在第二端部或端部部段上分别在第二冲击冷却板中和/或在定子绕组头的通道中终止。在所述实施方式中有利的是，能够有效地通过第一和第二冲击冷却板冷却定子装置绕组叠片的两个端部。同样，能够通过分别在定子装置绕组头的通道或通路中终止的第一通道的第二端部和/或第二通道的第二端部有效地冷却定子装置绕组头。优选地，对于第二通道而言至少一个选择组在各个定子装置叠片之间伸展和/或第二通道的一个选择组在定子装置叠片的开口中伸展。替选地或附加地，第二通道的第二选择组至少部段地在定子绕组头的通道中伸展。第二通道的第一选择组的和/或第二通道的第二选择组的这种设置方式能够实现设定定子装置绕组组关于定子装置绕组头的冷却的相对冷却的加权。更优选地，冷却设备的第二冲击冷却板能够安装在定子装置叠片(也称作定子叠片或叠片)的第二端部部段上。因此，能够有利地将在两个端部上的定子装置绕组组有效地借助于第一和第二冲击冷却板冷却，这能够实现更有效的散热。如对于第一蓄压器的情况，第二蓄压器也能够包含冷却剂，只要在第二通道的第二端部上存在比在第二蓄压器中更小的静压，所述冷却剂从第二蓄压器流向第二通道的第二端部。这种实施方式是有利的，因为使用于通过根据本专利技术的冷却设备冷却的热力学的循环过程形成冷却剂流的方向，而为此不需要特殊的例如呈栗的形式的驱动机构。优选地，冷却设备能够包括第二排出机构，所述排出机构设计为，使得在冷却运行中在第二通道的第二端部上的静压比在第二蓄压器中的静压更小，如这已经对于第一排出机构的情况所阐述的。不仅对于第一排出机构而且对于第二排出机构而言，冷却运行设计为，使得通过冷却设备进行电机的能测量的冷却。这能够在电机的运行中和/或在电机静止的情况下进行。优选地，在根据本专利技术的冷却设备中，在环周方向上第一通道和第二通道在定子2之内交替，这能够实现定子的节省位置的冷却。尤其，能够通过使用两个冷却循环和/或交替地设置第一通道和/或第二通道以有利的方式进行定子的均匀的冷却。此外，本专利技术涉及一种电机。所述电机包括转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电机(100)的冷却设备(1)，所述电机具有包括至少一个定子绕组(2a)的定子(2)，所述定子绕组具有至少一个定子叠片(2b)和至少一个定子绕组头(2c)；所述冷却设备(1)包括：‑能用冷却剂穿流的多个通道(6a)，所述通道在第一端部部段(7a)上与蓄压器(10a)连接，并且在其第二端部部段(7b)上终止到冲击冷却板中和/或终止在定子装置绕组头(2c)的通道中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃斯特班·格劳·索拉雷恩，克里斯蒂安·耶克尔，马里奥·克贝，马蒂亚斯·科瓦尔斯基，克里斯托夫·莱曼，安德雷·马什金，奥尔加·普洛特尼科瓦，卡罗琳·席尔德，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE