用于旋转电机的定子制造技术

公开了一种用于旋转电机的定子，所述定子包括形成定子芯(48；60；74；80；82)的定子层压件(20)的堆叠。层压件(20)包括以至少一个包括至少两个翅片的组的形式布置的多个散热翅片(28)。翅片组中的散热翅片通过外围连接构件(30)连接。层压件以包括至少一个层压件的层压件组的形式布置。一个层压件组中的翅片组(28)周向地位于相邻层压件组中的两个相邻翅片组之间。一个层压件组中的散热翅片(28)被插置在不相邻的另一个层压件组中的一组散热翅片中的两个散热翅片之间。这样可以允许实现优良的热性能同时提供优良的机械强度并且对于制造来说降低成本。来说降低成本。来说降低成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于旋转电机的定子


[0001]本专利技术涉及用于旋转电机的定子，并且具体地，涉及具有用于冷却定子的散热翅片的定子。

技术介绍

[0002]诸如马达和发电机之类的旋转电机(rotating electrical machine)通常包括转子和定子，其中转子被安装在轴上并被布置为在定子内部旋转。转子产生横跨转子与定子之间的气隙的旋转磁场。定子包括定子芯，定子芯保持与旋转磁场组合的定子绕组。定子本身可以被保持在定子框架内，两者之间有气隙。
[0003]在电机在运行时，经过定子和/或转子绕组的电流以及诸如摩擦和风阻损耗之类的其他因素会造成电机升温。因此，许多电机特别是具有较大设计的那些电机需要某种形式的冷却。这可以通过提供推动空气流过电机的风扇来实现。通常，空气流在大体轴向方向上流过电机。空气流的主要路径穿过转子/定子气隙，并穿过定子芯和定子框架之间的气隙。
[0004]已知提供带有散热翅片的定子芯。散热翅片通常从定子芯径向向外延伸到定子芯和定子框架之间的气隙中，以便增加从定子芯到冷却空气的热传递。
[0005]旋转电机的定子一般由层压件的堆叠形成。层压件通常由一卷或一片电工钢冲压而成。当制作层压件时，可能留下了一定量的原材料，并且其被作为废料丢弃。然而，将期望减少废料量以便降低制作成本。
[0006]其主题以引用方式并入本文中的WO 2005/022718 A1公开了一种带有散热翅片的层压定子，在该层压定子中，交错的多行散热翅片形成在定子的外侧。散热翅片交错可以改善从定子到经过定子的冷却空气的热传递。
[0007]其主题以引用方式并入本文中的US 210/02077465公开了一种用于旋转电机的定子，该定子包括层压件的堆叠，层压件的子组件具有延伸部。每个延伸部包括通过外围连接在其外端连接的多个翅片。
[0008]虽然已知的散热翅片布置可以提供定子冷却方面的一些改进，但发现可能仍有各种问题。具体地，已知布置可能制造复杂、材料使用方面的效率低和/或缺乏机械稳定性。以前解决这些问题的尝试往往会牺牲冷却效率。因此，期望提供可以允许实现优良的热性能同时提供优良的机械强度并且对于制造来说有节省成本的散热翅片布置。

技术实现思路

[0009]根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于旋转电机的定子，所述定子包括形成定子芯的定子层压件的堆叠，其中：
[0010]层压件包括多个散热翅片，所述多个散热翅片以至少一个包括至少两个翅片的翅片组的形式布置；
[0011]翅片组中的所述散热翅片通过外围连接构件连接；
[0012]所述层压件以包括至少一个层压件的层压件组的形式布置；
[0013]一个层压件组中的翅片组周向地位于相邻层压件组中的两个相邻翅片组之间；以及
[0014]一个层压件组中的散热翅片被插置在(不相邻的)另一个层压件组中的散热翅片组中的两个散热翅片之间。
[0015]本专利技术可以提供的优点是，通过为层压件提供通过外围连接构件连接的一组散热翅片，并将一个层压件中的散热翅片插置在另一个层压件中的一组散热翅片中的两个散热翅片之间，可以实现交错的散热翅片布置，该散热翅片布置可以提供从定子到冷却流体的优良热传递，同时提供优良的机械稳定性。此外，本专利技术可以提供材料使用和/或制造便利度方面的改进。
[0016]“插置”优选的是意味着，当在轴向上观察时，一个层压件组中的散热翅片位于另一个层压件组中的两个散热翅片之间。因此，一个层压件组中的散热翅片优选地周向地插置在另一个层压件组(例如，相邻层压件组另一侧的层压件组)中的一组散热翅片中的两个散热翅片之间。
[0017]优选地，散热翅片在大体径向方向上延伸，并且外围散热构件在大体周向方向上延伸(尽管当然有可能相对于径向方向和周向方向有一些偏差)。例如，层压件可以包括具有外边缘的环形主体，并且散热翅片可以从外边缘径向向外延伸。这样可以允许散热翅片延伸到组装好的电机中的定子和定子框架之间的气隙中。优选地，在环形主体的径向内侧设置用于容纳定子绕组的定子槽。
[0018]优选地，在翅片组中的相邻散热翅片之间提供用于冷却流体的间隙。间隙优选地径向位于外围连接构件的下方。因此，外围连接构件可以桥接翅片组中的两个相邻散热翅片之间的间隙。这可以有助于冷却流体经过组装好的电机。
[0019]优选地，外围连接构件连接一组翅片中的翅片的径向向外端部。这可以有助于确保散热翅片具有足够的机械强度，同时允许在一组翅片中的相邻散热翅片之间提供用于冷却流体的间隙。
[0020]在某些情况下，层压件组可以包括单个层压件。在这种情况下，连续层压件可以相对于彼此转位(绕其轴线旋转)。然而，由于层压件可能相对薄，因此这样可以得到可以容易变形的散热翅片。因此，层压件组可以包括在轴向方向上彼此相邻的多个层压件(例如，2、3、4、5、6、7、8或更多的层压件)。组中的层压件可以旋转对准。然而，层压件组可以相对于彼此转位。因此，在组装好的定子中，散热翅片在轴向方向上的厚度可以与组中的层压件的总厚度相等。这可以有助于确保散热翅片具有必要的机械强度。所有组都可以具有相同数量的层压件，或者不同组可以酌情具有不同数量的层压件。
[0021]优选地，一个层压件组中的散热翅片周向地插置在位于相邻层压件组另一侧(即，与相邻层压件组相邻)的层压件组中的一组散热翅片中的两个散热翅片之间。这可以有助于确保在散热翅片之间在轴向方向上提供气隙，这可以有助于冷却。
[0022]优选地，一个层压件组的散热翅片相对于另一个层压件组的散热翅片交错。因此，在一个层压件组中的一组散热翅片中的两个散热翅片之间轴向经过的冷却流体可以遇到另一个层压件组中的散热翅片。这样可以增加流经散热翅片周围的冷却流体量和/或有助于引入湍流，这二者都有助于将热从定子传递到冷却流体。
[0023]优选地，定子包括具有至少一组散热翅片的多个层压件。因此，一些或全部层压件可以包括至少一组散热翅片。这可以有助于确保提供足够的散热翅片进行有效冷却。
[0024]优选地，至少一些层压件包括多组散热翅片(例如，两组、三组、四组、五组、六组或更多组散热翅片)。因此，定子可以包括均具有多组散热翅片的多个层压件，各组包括通过外围连接构件连接的多个散热翅片。这可以有助于确保提供足够数量的散热翅片，同时有助于确保结构完整性。
[0025]在一些实施方式中，至少一组翅片可以具有与同一层压件中的另一组翅片不同数量的翅片。例如，在同一层压件中，一组翅片中的翅片的数量可以比另一组翅片中的翅片的数量高1。这可以有助于例如通过适当将层压件转位来在组装好的定子中实现散热翅片的交错布置。
[0026]一个层压件中的具有较低数量翅片的翅片组的所有翅片可以都被插置在另一个层压件中的具有较高数量的翅片组中的翅片之间。此外，一个层压件中的具有较高数量翅片的翅片组可以具有中心翅片，中心翅片被插置在另一个层压件中的具有较低数量翅片的翅片组中的翅片之间。这可以有助于在电机运行期间优化散热翅片与冷却流体之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于旋转电机的定子，所述定子包括形成定子芯的定子层压件的堆叠，其中：层压件包括多个散热翅片，所述多个散热翅片以至少一个包括至少两个翅片的翅片组的形式布置；翅片组中的所述散热翅片通过外围连接构件连接；所述层压件以包括至少一个层压件的层压件组的形式布置；一个层压件组中的翅片组周向地位于相邻层压件组中的两个相邻翅片组之间；以及一个层压件组中的散热翅片被插置在另一个层压件组中的散热翅片组中的两个散热翅片之间。2.根据权利要求1所述的定子，其中，所述层压件包括具有外边缘的环形主体，并且所述散热翅片从所述外边缘径向向外延伸。3.根据权利要求1或2所述的定子，其中，在翅片组中的相邻散热翅片之间提供了用于冷却流体的间隙。4.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述外围连接构件连接翅片组中的翅片的径向向外端部。5.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，一个层压件组的所述散热翅片相对于另一个层压件组的所述散热翅片交错。6.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，至少一些层压件组包括多组散热翅片。7.根据权利要求6所述的定子，其中，至少一组翅片具有与同一层压件中的另一组翅片不同数量的翅片。8.根据权利要求7所述的定子，其中，在同一层压件中，一组翅片中的翅片的数量比另一翅片组中的翅片的数量高1。9.根据权利要求7或8所述的定子，其中，一个层压件组中的具有较低数量翅片的翅片组的所有翅片都被插置在另一个层压件组中的具有较高数量翅片的翅片组中的翅片之间。10.根据权利要求7至9中任一项所述的定子，其中，一个层压件组中的具有较高数量翅片的翅片组具有中心翅片，所述中心翅片被插置在另一个层压件组中的具有较低数量翅片的翅片组中的翅片之间。11.根据权利要求6至10中任一项所述的定子，其中，连续的层压件组被转位，使得一个层压件组中的翅片组周向地位于相邻层压件组中的两个相邻翅片组之间，但与一个翅片组相比在周向上更靠近另一个翅片组。12.根据权利要求6至11中任一项所述的定子，其中，层压件内的散热翅片组被布置为使得两个相邻散热翅片组之间在周向方向上的距离大于散热翅片组在周向方向上的宽度。13.根据权利要求6至12中任一项所述的定子，其中，层压件内的散热翅片组在周...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯占辉，吴强，沈晓燕，
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：