用于冷却电机的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于冷却电机的装置。本发明专利技术的用于冷却电机的装置包括转子（Ｒ）和定子（Ｓ），而气隙（ＡＧ）在该转子（Ｒ）与该定子（Ｓ）之间。该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）带有允许空气循环用于该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）的冷却目的的装置（Ｉ，Ｏ，ＡＳ）。该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）由外壳（Ｓ）封装。该外壳（Ｓ）形成为允许热空气从该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）流向热交换器（ＨＸ），并且该外壳（Ｓ）形成为允许冷空气从该热交换器（ＨＸ）流回该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）以用于冷却目的。该外壳（Ｓ）带有许多角落（Ｃ），而每个角落都用于在热空气被引导到热交换器（ＨＸ）之前使该热空气聚集。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机的冷却装置。
技术介绍
电机需要冷却装置来散热，这热量是在电机运转期间由欧姆电阻、铁磁滞等产生 的。 当电机安装在干燥的室内时，电机可以在没有壳体的情况下运转，因此通过环境 空气循环流过电机而实现冷却。 但是，当电机安装在恶劣的环境中时，就如用在海上风力涡轮机中的发电机，电机 需要完全封闭，这样，就不允许环境空气循环流过电机。对于这种应用场合，需要专用冷却 方法。 —种非常普通的冷却方法是在电机内部循环空气或其它气态介质。由热交换器保 持空气或其它气态介质的冷却。这种冷却方法不利的是需要大型的气体_空气热交换器或 气体-水热交换器。 例如，安装在风力涡轮机外罩内的发电机，需要庞大的空气冷却系统，从而从发电 机移走热量。这种空气冷却系统带有大量的通道，这些通道用于从发电机吸出热空气并且 将这些热空气传给空气冷却器。 这些通道也导致大尺寸的外罩，该外罩承载着发电机以及空气冷却器。 由于外罩的大尺寸大重量，就引起了运输问题和在计划位置附近安装大型零件的问题。 图4、图5和图6示出了根据现有技术的发电机的冷却系统。 在优选实施例中，发电机位于风力涡轮机外罩内部。 典型的发电机G带有所谓的外定子S和所谓的内转子R，在外定子S和内转子R之 间有气隙AG。 转子R和定子S经由轴承B连接，轴承B允许转子R围绕定子S旋转。 转子R承载许多永磁体M，而定子S带有许多线圈绕组C，这些线圈绕组位于堆叠的层压板L的方形槽中。 这些层叠的层压板L由两个端板固定和稳定，因为这些层压板L由薄金属板制成。 这些端板中的一个或两个都带有许多方形开口 O，这些开口用于冷却目的，如下所 述。 用于冷却的空气被引导通过发电机G并且借助于热交换器HX而冷却下来。该热 交换器位于发电机G的外部并且能够形成为空气_空气热交换器或空气_液体热交换器。 如果热交换器HX是空气-液体热交换器，那么风扇F用于克服下述冷却回路中的 压力损失。 因为大部分的热量是在线圈绕组C内和定子S的绕组头部WH处产生的，所以空气 通过许多空气缝隙AS流过发电机G的这一部分。 空气循环通过端板的开口 I至气隙AG，从两侧都有输入流。冷却空气从气隙AG流过层压板中的空气缝隙。然后，冷却空气从发电机G通过开口 O出去，而热空气由歧管MA收集，该歧管与外壳SH连接。外壳SH封装着转子R和定子S。 空气从歧管MA引导到热交换器HX并且经由风扇F和输入开口 I引导回发电机G。 当热空气通过许多开口 0离开定子S的端板时，歧管M需要在该热空气被传送到热交换器HX之前收集该热空气。歧管MA的形状和过去的连接工艺很复杂，因此，就增大了发电机G以及歧管MA的总长。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于电机的改进了的具有减小尺寸的冷却装置。 通过权利要求1的特征来实现这个目的。从属权利要求的主题是本专利技术的优选实施例。 本专利技术用于冷却电机的创造性的装置包括转子和定子，而气隙在转子与定子之间。转子和定子带有允许空气循环用于转子和定子的冷却目的的装置。 转子和定子由外壳封装。该外壳形成为允许热空气从转子和定子流向热交换器，并且，外壳形成为允许冷空气从热交换器流回转子和定子以用于冷却目的。该外壳带有许多角落，而每个角落都用于在热空气被引导到热交换器之前使其聚集。 在优选实施例中，该外壳带有方形横断面，因此引入四个角落，这些角落用于聚集空气，如上所述。 根据本专利技术，发电机的外部是方形，并且用作发电机的外壳。在优选实施例中，该外壳形成为板。 因此在发电机的壳体/外壳的设计中引入许多角落。 方形外壳得到的效果是，离开发电机的热空气在引入角落内集合。热空气直接从这些角落吸出，并且不需要大量通道(如上所述)就被直接引导到热交换器。因此，上述空气冷却器的长度会减小。 如果电机是发电机，其位于风力涡轮机外罩内部，也能减小外罩的长度。 如果外罩长度必须保持恒定，就还能在外罩内部获得用于风力涡轮机的其它部件的额外的工作空间。附图说明 借助一些附图更详细地描述本专利技术，其中 图1示出根据本专利技术的发电机的一部分， 图2示出本专利技术的优选实施例， 图3示出本专利技术的三维图，以及 图4、图5和6示出根据上述引入本专利技术的介绍部分的现有技术的发电机的冷却系统。具体实施例方式图1用原理图示出了根据本专利技术的发电机的一部分。 如上所述，在图4中发电机G带有内转子R和外定子(图1中未详细示出)。 转子R承载许多磁体M，而定子带有线圈绕组C，这些线圈绕组由层压板L承载。 发电机G的外部是方形的，这样就形成了发电机G的方形外壳S。 因此，就在发电机G的外壳设计内形成许多角落C。 如上所述，在图4中，循环且离开发电机G的热空气在角落C内部聚集且集合。 图2a和2b示出本专利技术的优选实施例。 热交换器HX位于角落C内部，这样，热空气在经由开口 O离开外壳S之前会流经热交换器股。 由于热交换器HX在角落C内的重新放置，就节省了更多空间。 利用两个导气板AGP来将热空气引导到热交换器HX。 如图2b所示，热交换器HX和导气板AGP可以在定子的整个长度上延伸。 图3示出了本专利技术的三维图。 参照图1和图2，在外壳S的每个引入角落C中都有一个开口 0。 由于方形外壳S，热空气就可能直接从角落C(不需要上述大量通道)吸出以被直接引导到外部热交换器(此处未示出)。 外壳S带有一个开口 I，该开口用于引回冷却空气。 这样，就在长度上减小了空气冷却系统和发电机的总长。权利要求一种用于冷却电机的装置，其中-该电机(G)包括转子(R)和定子(S)，而气隙(AG)在该转子(R)与该定子(S)之间，-该转子(R)和该定子(S)带有允许空气循环用于该转子(R)和该定子(S)的冷却目的的装置(I，O，AS)，-该转子(R)和该定子(S)由外壳(S)封装，-该外壳(S)形成为允许热空气从该转子(R)和该定子(S)流向热交换器(HX)，并且该外壳(S)形成为允许冷空气从该热交换器(HX)流回该转子(R)和该定子(S)以用于冷却目的，其特征在于，-该外壳(S)带有多个角落(C)，而每个角落都用于在热空气被引导到热交换器(HX)之前使该热空气聚集。2. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，该外壳(S)是方形的。3. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，该热交换器(HX)位于该外壳(S)的外部。4. 如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该热交换器(HX)位于该角落(C)内部。5. 如前述权利要求之一所述的装置，其特征在于，该外壳(S)的专用角落(C)直接连接 该热交换器(HX)，由此热空气从该角落(C)被吸出并且不用通道而直接被引导到该热交换 器(HX)。6. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，导气板(AGP)位于该角落(C)内部以将热空 气引导到该热交换器(HX)。7. 如权利要求6所述的装置，其特征在于，该导气板(AGP)在该定子(S)的整个长度上 延伸。8. 如权利要求l所述的装置，其特征在于， -该定子(S)包括许多层压板(L)，和-这些层压板(L)包括多个槽，这些槽用于承载该定子(S)的金属线圈绕组(C)。9. 如权利要求l所述的装置，其特征在于，该定子(S)布置成电机(G)的外定子，而该 转子(R)布置成电机(G)的内转子(R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却电机的装置，其中：－该电机（Ｇ）包括转子（Ｒ）和定子（Ｓ），而气隙（ＡＧ）在该转子（Ｒ）与该定子（Ｓ）之间，－该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）带有允许空气循环用于该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）的冷却目的的装置（Ｉ，Ｏ，ＡＳ），－该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）由外壳（Ｓ）封装，－该外壳（Ｓ）形成为允许热空气从该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）流向热交换器（ＨＸ），并且该外壳（Ｓ）形成为允许冷空气从该热交换器（ＨＸ）流回该转子（Ｒ）和该定子（Ｓ）以用于冷却目的，其特征在于，－该外壳（Ｓ）带有多个角落（Ｃ），而每个角落都用于在热空气被引导到热交换器（ＨＸ）之前使该热空气聚集。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JK布思，U埃里克森，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]