电机的定子组件制造技术

本发明专利技术公开了一种电机的定子组件，包括定子元件、定子支架和热交换装置，定子元件沿定子元件的轴向方向具有第一轴向端和第二轴向端；定子支架包括设于第一轴向端和第二轴向端之间的第一支撑件、设于第一支撑件的至少一环形端面上的第二支撑件和用于将定子元件固定在定子支架上的固定部；热交换装置包括多个沿定子元件的周向方向设置的热交换单元，任一热交换单元设于第二支撑件的支撑面上。本发明专利技术将热交换装置设于第一支撑件的两环形端面上，使得技术人员的操作空间更大，并且在维护设于第一支撑件其中一端的热交换装置时，技术人员无需穿过第一支撑件，增加了热交换装置安装时的灵活性，也更便于后期的维护和更换。

Stator assembly of motor

The invention discloses a stator assembly of a motor, which includes a stator element, a stator bracket and a heat exchange device. The stator element has a first axial end and a second axial end along the axial direction of the stator element. The stator bracket includes a first support between the first axial end and the second axial end, a second support on at least one annular end surface of the first support and a second support for The heat exchange device includes a plurality of heat exchange units arranged along the circumferential direction of the stator element, and any heat exchange unit is arranged on the support surface of the second support member. The heat exchange device is arranged on two circular end faces of the first supporting member, which makes the operation space of the technical personnel larger. When maintaining the heat exchange device arranged at one end of the first supporting member, the technical personnel do not need to pass through the first supporting member, which increases the flexibility of the installation of the heat exchange device, and is more convenient for later maintenance and replacement.

【技术实现步骤摘要】
电机的定子组件
本专利技术涉及电机的定子组件，特别涉及一种包括内定子的电机的定子组件。
技术介绍
对于海上风力发电机，必须解决的问题是有效阻止发电机内部部件的受潮腐蚀。一种可行的方案是将发电机实施成全封闭式，从而阻止外界高盐雾、高湿度的空气进入发电机内部。在这种情况下，若采用空气冷却发电机，可以通过热交换装置冷却发电机内部空气，再将冷空气循环用于冷却发电机发热部件。一种已有的具体空冷方式是，将冷空气引导经过发电机发热部件吸收热量后，经过设置发电机发热部件下游的热交换装置，将加热后的空气重新冷却，然后再次返回发电机内部，从而实现冷却循环。热交换装置上另一侧的冷却流体则循环在吸收循环空气中的热量后，再经过发电机外部，将热量散发至外界空气。对于上述冷却方式，主要有两大问题：一是如何合理布置这些设备，从而使得整个机组的结构更加紧凑？通常情况下，需要设置多个热交换装置以及配套的冷却液或冷却空气管路，这些设备将占据很大一部分空间。二是如何基于冷却效果优化冷却结构和热交换装置设置？换而言之，尽量避免热交换装置设置不合理引起的冷却效果降低。需要说明的是上述冷却方式相比将外界空气直接引入发电机内部来说冷却效果较差，这是因为在不使用主动冷却的前提下，发电机内部循环空气的进口温度总是高于外界空气温度。而且，热交换装置的级数越多，往往冷却效果越差。针对第一个问题，专利授权公告号为CN101728901B提出一种新的思路：将热交换装置布置在电机内部。这对于体积较大的电机是可行，这是因为大型电机内部往往具有设置热交换装置的空间，例如直径在7m以上的风力发电机。CN101728901B具体提出将热交换装置设置在两个端板、定子铁芯内部空间、定子中心部分形成的空腔中。但是这种方式也存在一定的缺陷，例如，热交换装置的安装和维护不便；空腔内的温度较高，风扇电机暴露在空腔内将造成其可靠性下降；整个腔体的密封要求较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中热交换装置不易维护和更换的缺陷，提供一种电机的定子组件。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种电机的定子组件，其特点在于，所述电机的定子组件包括：定子元件，沿所述定子元件的轴向方向具有第一轴向端和第二轴向端；定子支架，包括：第一支撑件，设于所述第一轴向端和所述第二轴向端之间，所述第一支撑件为环形结构；第二支撑件，设于所述第一支撑件的至少一环形端面上，所述第二支撑件具有支撑面；固定部，与所述第一支撑件的外缘面连接，所述固定部用于将所述定子元件固定在所述定子支架上；热交换装置，包括多个沿所述定子元件的周向方向设置的热交换单元，任一所述热交换单元设于所述支撑面上。在本方案中，第一支撑件代替了现有技术中常用的热交换装置两端的端板，起到支撑定子元件以及热交换装置的作用，第一支撑件的结构更简单且易于成型，降低了定子结构的复杂度，减轻了电机的重量。热交换装置设于第一支撑件的两端，使得技术人员的操作空间更大，并且在维护设于第一支撑件其中一端的热交换装置时，技术人员无需穿过第一支撑件，增加了热交换装置安装时的灵活性，也更便于后期的维护。热交换装置设于定子的内部空间，充分利用了电机定子的内部空间，使得电机整体结构更加紧凑，也避免了设置繁琐的空气管路。固定部用于将定子元件固定在定子支架上，保证定子结构强度。较佳地，所述定子元件、所述第一支撑件、所述第二支撑件和所述热交换单元形成空腔；其中，气态冷却介质流经并冷却所述定子元件后进入所述空腔，再经所述热交换单元冷却后排出。在本方案中，气态冷却介质冷却定子元件后由第二支撑件的间隙流入空腔，进而经由热交换单元冷却后再排出，从而完成一次冷却循环。较佳地，所述支撑面相对于所述第一支撑件的所述环形端面倾斜设置。在本方案中，第一支撑件的两侧的环形端面都可以设置热交换装置，增大了总的热交换面积，支撑面相对于第一支撑件的环形端面倾斜设置，使得热交换单元也相对于第一支撑件的环形端面倾斜设置，进一步增大热交换单元的换热面积，增强电机的冷却效率。较佳地，所述第二支撑件设于所述第一支撑件沿所述定子元件的轴向方向的两侧的所述环形端面上。在本方案中，第一支撑件的两侧的环形端面都设置热交换装置，增大了总的热交换面积，增强电机的冷却效率。较佳地，所述第一支撑件上对应多个所述热交换单元处设有多个第一通孔，所述第一通孔用于连通所述第一支撑件沿所述定子元件的轴向方向的两侧的所述空腔。在本方案中，当部分热交换单元因故障不进行工作或在冷却需求较低从而关闭一部分热交换单元时，这些热交换单元对应的空腔内的气态冷却介质可以通过第一通孔沿定子元件的轴向方向流入其他空腔，由其他的热交换单元进行冷却，避免局部完全失去冷却能力以导致使局部温升过高，保证了定子温度的轴向均匀性。较佳地，所述第二支撑件包括多个沿所述定子元件的周向方向间隔设置的支撑单元和设于所述支撑单元上的连接板，所述支撑单元用于支撑所述固定部和/或所述热交换单元，所述连接板具有所述支撑面。在本方案中，支撑单元用于支撑固定部和/或热交换单元，保证定子结构的稳定性，连接板使热交换单元和支撑单元之间的连接更加灵活，结构更加稳定。较佳地，所述支撑单元沿所述定子元件的轴向方向的截面形状为三角形或梯形，所述支撑单元具有斜面，所述连接板设于所述斜面上。在本方案中，连接板与斜面连接使得支撑面相对于第一支撑件的环形端面倾斜设置，从而使热交换单元也相对于第一支撑件的环形端面倾斜设置，进一步增大热交换单元的换热面积，增强电机的冷却效率。较佳地，位于所述第一支撑件的同一侧且沿所述定子元件的周向方向相邻的两所述热交换单元连接，使得位于所述第一支撑件的同一侧的各所述空腔连通以形成联合空腔。在本方案中，位于第一支撑件的同一侧且沿定子元件的周向方向相邻的两热交换单元连接使热交换单元的布局更加紧凑，节约空间，增加总的换热面积，增强电机的冷却效率。较佳地，所述支撑单元设有第二通孔，所述第二通孔用于连通位于所述第一支撑件的同一侧的且沿所述定子元件的周向方向相邻的两所述空腔。在本方案中，当部分热交换单元因故障不进行工作或在冷却需求较低从而关闭一部分热交换单元时，这些热交换单元对应的空腔内的气态冷却介质可以通过第二通孔沿定子的周向方向流入其他空腔，由其他的热交换单元进行冷却，避免局部完全失去冷却能力以导致使局部温升过高，保证了定子温度的周向均匀性。较佳地，所述固定部包括多个沿所述定子元件的周向方向设置的固定件，所述支撑单元与所述固定件和所述第一支撑件固定连接或一体成型。在本方案中，固定件用于保证定子结构强度，固定件结构简单、易于成型。较佳地，任一所述热交换单元连接于两相邻所述支撑单元之间。较佳地，所述热交换单元具有入口，所述入口包括与所述支撑单元密封连接的侧边、与所述第一支撑件密封连接的底边、以及与所述定子元件密封连接的顶边。在本方案中，气态冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机的定子组件，其特征在于，所述电机的定子组件包括：/n定子元件，沿所述定子元件的轴向方向具有第一轴向端和第二轴向端；/n定子支架，包括：/n第一支撑件，设于所述第一轴向端和所述第二轴向端之间，所述第一支撑件为环形结构；/n第二支撑件，设于所述第一支撑件的至少一环形端面上，所述第二支撑件具有支撑面；/n固定部，与所述第一支撑件的外缘面连接，所述固定部用于将所述定子元件固定在所述定子支架上；热交换装置，包括多个沿所述定子元件的周向方向设置的热交换单元，任一所述热交换单元设于所述支撑面上。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机的定子组件，其特征在于，所述电机的定子组件包括：
定子元件，沿所述定子元件的轴向方向具有第一轴向端和第二轴向端；
定子支架，包括：
第一支撑件，设于所述第一轴向端和所述第二轴向端之间，所述第一支撑件为环形结构；
第二支撑件，设于所述第一支撑件的至少一环形端面上，所述第二支撑件具有支撑面；
固定部，与所述第一支撑件的外缘面连接，所述固定部用于将所述定子元件固定在所述定子支架上；热交换装置，包括多个沿所述定子元件的周向方向设置的热交换单元，任一所述热交换单元设于所述支撑面上。


2.如权利要求1所述的电机的定子组件，其特征在于，所述定子元件、所述第一支撑件、所述第二支撑件和所述热交换单元形成空腔；
其中，气态冷却介质流经并冷却所述定子元件后进入所述空腔，再经所述热交换单元冷却后排出。


3.如权利要求2所述的电机的定子组件，其特征在于，所述支撑面相对于所述第一支撑件的所述环形端面倾斜设置。


4.如权利要求3所述的电机的定子组件，其特征在于，所述第二支撑件设于所述第一支撑件沿所述定子元件的轴向方向的两侧的所述环形端面上。


5.如权利要求4所述的电机的定子组件，其特征在于，所述第一支撑件上对应多个所述热交换单元处设有多个第一通孔，所述第一通孔用于连通所述第一支撑件沿所述定子元件的轴向方向的两侧的所述空腔。


6.如权利要求2所述的电机的定子组件，其特征在于，所述第二支撑件包括多个沿所述定子元件的周向方向间隔设置的支撑单元和设于所述支撑单元上的连接板，所述支撑单元用于支撑所述固定部和/或所述热交换单元，所述连接板具有所述支撑面。


7.如权利要求6所述的电机的定子组件，其特征在于，所述支撑单元沿所述定子元件的轴向方向的截面形状为三角形或梯形，所述支撑单元具有斜面，所述连接板设于所述斜面上。


8.如权利要求6所述的电机的定子组件，其特征在于，位于所述第一支撑件的同一侧且沿所述定子元件的周向方向相邻的两所述热交换单元连接，使得位于所述第一支撑件的同一侧的各所述空腔连通以形成联合空腔。


9.如权利要求8所述的电机的定子组件，其特征在于，所述支撑单元设有第二通孔，所述第二通孔用于连通位于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立建，闻汇，施杨，崔明，方攸同，
申请(专利权)人：浙江大学，上海电气风电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33