具有风扇绝缘区段的滑环单元制造技术

本发明专利技术涉及一种用于电机的滑环单元(1)，其中滑环单元(1)设置用于容纳碳刷系统，并且其中滑环单元(1)具有至少一个绝缘区段(2、3)。为了有效冷却电机而提出，至少一个绝缘区段(2、3)具有用于冷却电机部件的造型部，其中，从绝缘区段(2、3)造型出具有造型部的绝缘区段(2、3)作为风扇轮，并且其中具有该造型部的绝缘区段(2、3)形成风扇，该风扇设置用于将冷却空气流分散给电机的待冷却部件，并且其中滑环单元侧向地在滑环(7、8、9)的载体上具有用于冷却空气穿流的孔(4、5、6)。

Sliding Ring Element with Fan Insulation Section

The present invention relates to a sliding ring unit (1) for a motor, in which the sliding ring unit (1) is provided to accommodate a carbon brush system, and the sliding ring unit (1) has at least one insulating section (2, 3). In order to effectively cool the motor, it is proposed that at least one insulating section (2, 3) has a moulding section for cooling the motor components, in which an insulating section (2, 3) with moulding section is moulded from the insulating section (2, 3) as a fan wheel, and an insulating section (2, 3) with moulding section forms a fan, which is arranged to distribute cooling air flow to the cooling parts of the motor. The sliding ring unit has holes (4, 5, 6) for cooling air perforation laterally on the carrier of the sliding ring (7, 8, 9).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有风扇绝缘区段的滑环单元
本专利技术涉及一种用于电机的滑环单元，其中滑环单元设置用于容纳碳刷系统，并且其中滑环单元具有至少一个绝缘区段。本专利技术还涉及一种具有这种滑环单元的电机。
技术介绍
这种用于电机的滑环单元例如用在风力涡轮机中。在风力涡轮机中需要发电机形式的电机及其构件越来越紧凑。这导致在结构尺寸相同时，滑环部件总是承受更高的载荷，这是因为温度经常急剧增加，特别是滑环、滑环电刷和碳刷保持架的温度经常急剧增加。因此，需要尽可能有效地冷却电机的所有构件，特别是滑环单元。EP2961009A1涉及一种滑环装置，特别是用于风力发电机的滑环装置，具有至少一个旋转体和至少两个滑环，该旋转体可绕旋转轴线旋转地安装，滑环分别布置在至少一个旋转体的罩面上。为了改善滑环装置的冷却而提出，旋转体具有从罩面突出的突起(5)，用于产生冷却空气流。DE102009048265A1涉及一种用于旋转电机的滑环装置，该滑环装置包括多个滑环，这些滑环与机器轴线同心并且在轴向方向上依次顺序布置。由此实现节省重量的并且适合于特别高效冷却的简化构造，即滑环组件设计为自支撑的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种上述类型的滑环单元，其允许以简单且廉价的方式使滑环单元的温度分布均匀，并因此实现电机的尽可能高效的冷却。该目的在上述类型的滑环单元的情况下由此实现，即至少一个绝缘区段具有用于冷却电机的部件的造型部，其中从绝缘区段造型出具有造型部的绝缘区段作为风扇轮，其中具有该造型部的绝缘区段形成风扇，该风扇设置用于将冷却空气流分散到电机的待冷却部件，其中滑环单元侧向地在滑环的载体上具有用于使冷却空气穿流的孔。本专利技术基于以下的认知，即在较大功率时，滑环表面由于成本原因不能增大，这导致滑环体被更急剧地加热。由此，在没有进一步措施的情况下会使滑环单元的各个构件的温度升高到临界值，并且这会损坏滑环以及滑环刷。本专利技术以出乎意料的简单方式解决了这个温度问题，即滑环单元的至少一个绝缘区段具有用于冷却电机部件的造型部。因此，在电机的各个滑环之间总归存在的至少一个绝缘区段被设计为起到风扇的作用。由此，可以明显降低滑环单元和整个电机的温度。这意味着滑环单元可以有较小的结构尺寸，并且在结构尺寸相同时具有更高的功率水平。一个绝缘区段或如有可能多个绝缘区段的造型部在此理想地形成风扇，该风扇设置用于将冷却空气流分散给电机的待冷却部件。甚至可能的是，借助于这种设计的滑环单元能实现现有电机的改装，然后与普通滑环单元相比，改装的电机甚至理想地具有更长的寿命和更高的负载能力。滑环单元以及布置在滑环单元中的碳刷单元的针对性冷却以简单的方式由此实现，即具有该造型部的绝缘区段形成风扇，该风扇设置用于将冷却空气流分散给电机的待冷却部件。这在结构方面低耗费地由此实现，即从绝缘区段造型出具有该造型部的绝缘区段作为风扇轮。有针对性地将冷却空气分散给碳刷单元的部件也由以下方式确保，即滑环单元具有用于冷却空气穿流的孔。在绝缘区段的造型部和滑环载体侧向上的孔的相互作用中，存在电机的冷却空气的协同分布。为此目的，孔侧向地布置在滑环载体上并且绝缘区段的造型部如下地布置，使得由绝缘区段的造型部形成的风扇轮与滑环的孔共同作用。有利的实施例包含在从属权利要求中。以有利的方式，这些孔设置用于将冷却空气有针对性地输送至与滑环单元共同作用的碳刷单元。另一个效果在于，孔设置用于增大滑环单元的冷却面积。一种包括成本和使用良好组合的可靠结构设计方案由此形成，即滑环单元设计为双流冷却的滑环单元，其中至少处于外侧的绝缘区段造型为风扇。附图说明下面将参考附图中所示的实施例更详细地描述和解释本专利技术。在图中：图1示出了双流冷却的滑环单元的实施例，其具有分别处于外侧的风扇绝缘区段，以及图2示出了图1中所示的滑环单元的侧视图。具体实施方式图1示出了双流冷却的滑环单元1的实施例，滑环单元分别具有处于外侧的风扇绝缘区段2、3。图1中所示的滑环主体1基本上由滑环7、8、9、即三相滑环系统以及一个接地环11组成。在滑环7、8、9之间布置有绝缘区段2、3。滑环主体1的分别处于外侧的绝缘区段2、3、10具有用于冷却电机的部件的造型部。因此，绝缘区段2、3分别形成一种风扇单元，其设置用于将冷却空气流分散给电机的待冷却的部件。由此，可以将来自环境的新鲜空气有针对性地引导至电机的各个构件。为此，滑环单元侧向地在滑环7、8、9的载体上具有滑环孔4、5、6。这些滑环孔4、5、6用于使得例如冷却空气穿流至与该滑环单元共同作用的碳刷单元。为清楚起见，其未在图1中详细示出。图1所示的、由滑环单元1形成的滑环主体因此形成双流冷却的滑环单元1，其能够利用滑环单元1的总归现有的冷却回路的环境空气对直接加载的构件、例如滑环刷、刷支架和滑环体本身进行冷却。由此，电机的温度显著降低。由此产生的较低温度允许较小尺寸的滑环体和滑环单元。由此，可以给滑环单元1加载更多的用于各相的刷子，这在没有这种冷却的情况下是不可能的。因此，功率水平比以前更高。此外，在这种类型的冷却中，不再需要用于产生体积流的外部通风，因为体积流通过总归存在的滑环单元1的风扇并且随根据本专利技术的滑环体一同产生，该滑环体作为双流冷却系统通过两个集成在滑环中的风扇形成，该风扇具有相应造型部的绝缘区段2、3。在滑环单元1的这种实施例中不会产生额外的成本，因为绝缘区段2、3总归是取决于系统来设置的。这种滑环单元1也可以在电机的改装中，例如特别是在风力涡轮机中实现，因为滑环单元1可以设计成与现有的电机和发电机兼容。这样可以避免仓储、采购等的额外成本。特别地，图1中所示的滑环单元1的特殊之处在于，冷却的环境空气可以被精确地引导到所需的位置，即直接引导到滑环处并穿过滑环。这一方面通过直接引导空气至产生热量的运行面实现。通过滑环主体1的绝缘区段2、3的相应设计由此产生双流通风的滑环体，其具有显著增大的冷却面积，其中刚好该表面被供应冷却空气。冷却空气利用造型为风扇的相应的绝缘区段2、3通过旋转的滑环主体1从总归存在的冷却空气流中移除，并直接输送到有危险的区域。空气引导可以由特定的空气引导系统进一步支持。冷却系统仍然可以由通常符合标准地设置在滑环单元1中的径向风扇支撑，其在图1中未详细示出。因此，被加热的冷却空气被滑环风扇吸入，并通过空气流穿过风扇壳体从滑环空间排出到环境中。因此直接冷却滑环单元的运行面。滑环运行面和刷温度因此通过这些措施保持在合理运行温度范围内，并且对运行加以保护以防止过热。由此可以使用总体上主要更小、更便宜的部件，并且因此确保电机的无故障运行。除了在发电机中的应用之外，例如用于风力涡轮机，本专利技术还可以用在马达中。图2示出了图1中所示的滑环单元1的侧视图。为了避免重复，关于功能和附图标记参考图1的陈述。综上，本专利技术涉及一种用于电机的滑环单元1，其中滑环单元1设置用于容纳碳刷系统，并且其中滑环单元1具有至少一个绝缘区段2、3、10。为了有效地冷却电机而提出，至少一个绝缘区段2、3具有用于冷却电机部件的造型部，其中从绝缘区段2、3造型出具有该造型部的绝缘区段2、3作为风扇轮，其中，具有该造型部的绝缘区段2、3形成风扇，该风扇设置用于将冷却空气流分散给电机的待冷却部件，并且其中滑环单元1侧向地在滑环7、8、9的载体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电机的滑环单元(1)，其中所述滑环单元(1)设置用于容纳碳刷系统，其中，所述滑环单元(1)具有至少一个绝缘区段(2、3、10)，其中，至少一个绝缘区段(2、3)具有用于冷却所述电机的部件的造型部，其中，从所述绝缘区段(2、3)造型出具有所述造型部的所述绝缘区段(2、3)作为风扇轮，其中，具有所述造型部的所述绝缘区段(2、3)形成风扇，所述风扇设置用于将冷却空气流分散给所述电机的待冷却部件，以及其中，所述滑环单元(1)侧向地在滑环(7、8、9)的载体上具有用于冷却空气穿流的孔(4、5、6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.15 EP 16198783.91.一种用于电机的滑环单元(1)，其中所述滑环单元(1)设置用于容纳碳刷系统，其中，所述滑环单元(1)具有至少一个绝缘区段(2、3、10)，其中，至少一个绝缘区段(2、3)具有用于冷却所述电机的部件的造型部，其中，从所述绝缘区段(2、3)造型出具有所述造型部的所述绝缘区段(2、3)作为风扇轮，其中，具有所述造型部的所述绝缘区段(2、3)形成风扇，所述风扇设置用于将冷却空气流分散给所述电机的待冷却部件，以及其中，所述滑环单元(1)侧向地在滑环(7、8、9)的载体上具有用于冷却空气穿流的孔(4、5、6)。2.根据权利要求1所述的滑环单元(1)，其特征在于，所述孔(4、5、6)设置用于将...

【专利技术属性】
技术研发人员：赫伯特·宾德尔，奥利弗·梅明杰，安德烈·拉斯科普夫，克劳斯·席费雷尔，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE