用于旋转电机的导流器制造技术

公开了一种用于在旋转电机中偏转气流的导流器，旋转电机包括定子(8)、定子绕组(10)和壳体(12)。所述导流器包括被折叠以形成偏转部分(42)和连接部分(44)的片材。所述偏转部分(42)被布置成将来自所述定子与所述壳体之间的间隙(14)的气流朝向所述定子绕组(10)偏转。所述连接部分包括与所述偏转部分相邻的一个或更多个孔(48、52、54、56、58)。所述孔有助于减少或避免康达效应，从而改进冷却空气对定子端部绕组的冲击。部绕组的冲击。部绕组的冲击。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转电机的导流器
[0001]本专利技术涉及与旋转电机一起使用的导流器，并且具体地涉及被布置成偏转气流以帮助冷却电机的导流器。
[0002]旋转电机(诸如马达和发电机)通常包括转子，该转子安装在轴上并被布置成在定子内侧旋转。转子包括保持转子绕组或永磁体的转子芯。转子绕组或永磁体产生旋转磁场，该旋转磁场穿过转子与定子之间的气隙。定子包括定子芯，该定子芯保持与旋转磁场组合的定子绕组。定子自身可以保持在定子框架内。
[0003]当电机工作时，通过定子绕组和/或转子绕组的电流以及其它因素(诸如摩擦和风阻损耗)可能会导致电机发热。因此，许多电机、尤其是设计较大的那些电机需要某种形式的冷却。这可以通过提供用于迫使气流通过电机的风扇来实现。风扇可以安装在转子轴上，也可以被独立驱动。通过电机的气流通常在大致轴向方向上。气流的主要路径是通过转子/定子气隙、以及通过定子芯与定子框架之间的气隙。
[0004]在已知的旋转电机中，当气流离开定子芯与定子框架之间的气隙时，气流遇到空隙。这种空隙是由于存在延伸出定子芯的端部绕组造成的，并且这需要定子框架比定子芯长。空隙的存在导致涡流被引入到气流中。这会导致压力损失，减小气流速度，并导致向冷却空气传递的热量减少。此外，离开定子/框架气隙的气流可能在很大程度上绕过端部绕组。结果，可能实现端部绕组的相对较少的冷却。
[0005]为了改进定子端部绕组的冷却，已经提出提供导流器，该导流器将来自定子/框架气隙的气流朝向端部绕组重新定向。例如，本申请人名下的WO2018/189523(其主题通过引用并入本文)公开了多个导流器(挡板)，该多个导流器围绕电机周向地被设置在间隔开的位置处。各个导流器包括导流板、连接构件和附接构件。导流板以大约45
°
的角度呈现给来自定子/框架气隙的气流，以便将气流朝向定子端部绕组定向。连接构件用于将导流板连接到附接构件。附接构件用于将导流器附接到电机的框架。连接构件在框架内部从附接构件轴向地延伸，以便将导流板定位在面向定子/框架气隙的出口的位置处。
[0006]已经发现，WO2018/189523中公开的导流器在降低定子端部绕组的温度方面是有效的。此外，通过在电机周围以间隔布置的方式提供多个导流板而不是连续的环形挡板来促进电机的组装和维护。然而，导流器的缺点是它们包括多个部件并且需要各种制造工艺，诸如冲压、机加工和焊接。因此，导流器的制造可能相对复杂且昂贵，这可能给标准电机增加相当大的额外成本。
[0007]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于在旋转电机中偏转气流的导流器，所述旋转电机包括定子、定子绕组和壳体，所述导流器包括被折叠以形成偏转部分和连接部分的片材，其中，所述偏转部分被布置成将来自所述定子与所述壳体之间的间隙的气流朝向所述定子绕组偏转，并且所述连接部分包括与所述偏转部分相邻的孔。
[0008]本专利技术可以通过提供包括被折叠以形成偏转部分和连接部分的片材的导流器并且提供具有孔的连接部分来提供的优点在于，导流器的制造可以相对简单且具有成本效益，同时仍然提供适当的气流重新定向。
[0009]如果使用没有孔的折叠导流器，则由于康达效应，气流可能会有沿着导流器的表
面流动的趋势。这可能会降低导流器重新定向气流的有效性。因此，该孔可以被布置成减少通过所述导流器的表面的气流的康达效应。这可以帮助确保气流在适当的方向上(诸如朝向定子端部绕组)重新定向。
[0010]优选地，所述孔被定位成在气流方向上紧接在所述偏转部分之后。这可能有助于减少康达效应，从而有助于确保适当的气流重新定向。例如，孔可以与偏转部分和连接部分之间的折叠部相邻或交叠。
[0011]在一个实施方式中，孔位于偏转部分与连接部分之间的折叠部附近。然而，已经发现的是，如果孔与折叠部交叠(即，去除折叠部中的一些或全部材料)则可以获得改进的结果。因此，孔可以去除偏转部分与连接部分之间的折叠部的至少一些(并且可能全部)。例如，折叠部可以具有折叠半径并且孔可以去除折叠半径的一些或全部。
[0012]孔的长度(在气流方向上)优选地足够大以帮助减少康达效应，同时留下足够的材料以确保连接部分具有足够的强度。例如，孔的长度可以是连接部分的长度的至少10％或20％和/或小于90％或80％，但是也可以代替地使用其它值。
[0013]在一个实施方式中，设置单个孔。这可以允许使用相对简单的制造工艺。
[0014]孔的宽度(在垂直于气流方向和/或与电机的圆周相切的方向上)优选地足够大以提供适当的气流重新定向，同时留下足够的材料以确保连接部分具有足够的强度来支撑偏转部分。例如，所述孔的宽度可以是所述连接部分的宽度的至少50％，并且优选地是所述连接部分的所述宽度的至少60％、70％、75％、80％或85％。在另一方面，孔的宽度可以小于连接部分的宽度的95％或小于90％。当然，应当理解，可以根据情况适当地使用其它值。
[0015]在另一实施方式中，设置多个孔。例如，可以跨连接部分的宽度设置两个、三个或更多个孔。各个孔可以被定位成在气流方向上紧接在偏转部分之后和/或与偏转部分和连接部分之间的折叠部相邻或交叠。这可以帮助确保连接构件具有足够的强度，同时仍然提供适当的气流重新定向。
[0016]在设置多个孔的情况下，由孔去除的材料的总量优选地足够大以提供适当的气流重新定向，同时留下足够的材料以确保连接部分具有足够的强度来支撑偏转部分。例如，孔的宽度的总和可以是所述连接部分的宽度的至少50％，并且优选地是所述连接部分的所述宽度的至少60％、70％、75％、80％或85％。
[0017]该孔或各个孔可以是任何合适的形状。例如，在一个实施方式中，孔是矩形的。这可以允许相对容易地形成孔，例如通过冲压。然而，孔可以是任何其它形状，例如圆形、椭圆形或任何其它闭合曲线、或任何类型的多边形，诸如三角形、四边形(例如梯形/不规则四边形、等腰梯形或风筝形)、五边形、六边形或具有任何其它边数的多边形。孔可以具有直边和/或弯曲边。
[0018]在另一实施方式中，多个圆孔跨连接部分的宽度被设置。这可以允许通过冲压或钻孔形成孔。
[0019]在进一步的实施方式中，一个或多个孔的宽度在远离偏转部分的方向上向内逐渐变细。例如，该孔或各个孔可以是三角形或梯形(不规则四边形)，三角形或梯形的底平行于偏转部分与连接部分之间的折叠部延伸。这可以提供改进的空气动力学性能，但是可能以增加一些复杂性为代价。
[0020]应当理解，可以根据情况提供任何适当数量和/或形状的孔。在有两个或更多个孔
的情况下，各个孔可以彼此相同或不同。
[0021]在具有直边的孔的情况下，孔的边缘可以平行于偏转部分与连接部分之间的折叠部延伸。
[0022]孔可以是例如在导流器中冲压或钻出的孔。导流器可以由诸如金属或耐热塑料之类的任何合适材料制成。
[0023]优选地，偏转部分和/或连接部分基本上是平坦的。这可以允许导流器由平坦片材制成，该平坦片材然后可以被折叠以形成偏转部分和连接部分。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在旋转电机中偏转气流的导流器，所述旋转电机包括定子、定子绕组和壳体，所述导流器包括被折叠以形成偏转部分和连接部分的片材，其中，所述偏转部分被布置成使来自所述定子与所述壳体之间的间隙的气流朝向所述定子绕组偏转，并且所述连接部分包括与所述偏转部分相邻的孔。2.根据权利要求1所述的导流器，其中，所述孔被布置成减少通过所述导流器的表面的气流的康达效应。3.根据权利要求1或2所述的导流器，其中，所述孔被定位成在气流方向上紧接在所述偏转部分之后。4.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述孔与所述偏转部分和所述连接部分之间的折叠部相邻或交叠。5.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述孔去除了所述偏转部分与所述连接部分之间的折叠部中的至少一些折叠部。6.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述孔的长度是所述连接部分在气流方向上的长度的至少10％或20％和/或小于90％或80％。7.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述孔的宽度是所述连接部分的宽度的至少50％，并且优选地是所述连接部分的所述宽度的至少60％、70％、75％、80％或85％。8.根据权利要求1至6中任一项所述的导流器，其中，所述连接部分包括多个孔。9.根据权利要求8所述的导流器，其中，所述孔的宽度的总和是所述连接部分的宽度的至少50％，并且优选地是所述连接部分的所述宽度的至少60％、70％、75％、80％或85％。10.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述偏转部分和/或所述连接部分基本上是平坦的。11.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述偏转部分位于与所述连接部分的平面成角度的平面中。12.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述偏转部分与所述电机的轴向方向成角度。13.根据前述权利要求中任一项所述的导流器，其中，所述偏转部分被布置成将...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：康明斯发电机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：