[發明專利]油冷卻的發電機

有效

• 申請號: 201010211662.5
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN101931281A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: G·C·小萊默斯;S·R·加農;R·D·拉斯穆森;D·帕爾
• 申請（專利權）人: 哈米爾頓森德斯特蘭德公司
• 主分類號: H02K3/24
• 分類號: H02K3/24;H02K3/50;H02K3/32;H02K1/22;H02K1/24;H02K1/26;H02K1/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;曹若

技術領域

本公開涉及一種在發電機中使用的冷卻對策。

背景技術

發電機通常包括一個軸，該軸被驅動而旋轉并攜帶多個磁極線圈和/或永久磁鐵。該發電機還可用于驅動諸如用于冷卻該發電機或系統的其他構件的液壓泵。該泵可連通冷卻油使其返回至該發電機，以將該發電機保持在理想的運行溫度。

用于分配冷卻油的不同的冷卻方案，可用于不同類型的發電機。例如，具有多于4極的發電機具有大量的末端繞組區，可將冷卻油噴射在其上，以從發電機移除熱量。(即，沖擊冷卻方案)。

在具有4極或更少的極的發電機中，具有較少的線圈末端繞組區，因而沖擊冷卻是無效的。在這種情況下，可使用流體冷卻方案，在該方案中，線圈被包含在外殼體內并且提供冷卻油至該殼體的一端，以向外流動并隨后圍繞線圈流動。然而，流體冷卻需要堅固的殼體結構，以容納由殼體內的冷卻油流的離心力產生的相對高壓。此外，對于具有短線圈長度和大直徑的發電機而言，該壓力將更大并需要大且昂貴的容納結構。

發明內容

用于發電機的示范的疊層包括具有包圍外接開口的環形部分的轉子疊層主體、相對于開口中心從環形部分向外延伸的多個極部分以及鄰接于多個極部分中的相應部分的多個線圈繞組區域。環形部分包括在開口中心和多個線圈繞組區域中的至少一個之間延伸的至少一個通道。

用于發電機的示范的端板包括具有第一側面和第二側面的端板主體。第一側面包括繞著第一側面而周向地間隔開的多個線圈末端繞組覆蓋部以及在第一側面和第二側面之間延伸并周向地位于其中兩個線圈末端繞組覆蓋部之間的至少一個流體排放出口。

用于發電機的線圈繞組的示范的絕緣體包括伸長的絕緣主體，該絕緣主體具有包圍內部線圈繞組區域并跨越在開口末端之間的電絕緣材料。該伸長的絕緣主體包括位于開口末端之間的流體進入孔。

用于發電機的示范的轉子軸包括第一軸，該第一軸具有包圍空心內部的第一軸壁并具有延伸穿過第一軸壁的第一流體排放孔。第二軸位于空心內部之內并與第一軸聯接，使得第一軸和第二軸能夠共同旋轉。第二軸包括第二軸壁和延伸穿過第二軸壁的第二流體排放孔。第一排放孔和第二排放孔軸向地間隔開。

在發電機中可包括疊層、轉子軸、端板以及絕緣層，以用于將冷卻流體連通至發電機的線圈繞組。

附圖說明

通過以下詳細地說明目前優選的實施例，本發明的各種特征和優勢對于本領域的技術人員而言將變得清楚。伴隨著該詳細說明的附圖可被簡要地描述如下。

圖1顯示了示范的發電機。

圖2顯示了在發電機的轉子芯中使用的示范的疊層。

圖3顯示了在發電機的線圈繞組上使用的示范的絕緣體。

圖4A顯示了發電機的端板的內表面的視圖。

圖4B顯示了發電機的端板的外表面的透視圖。

圖4C顯示了在發電機中使用的端板的側視圖。

圖5顯示了通過該發電機的轉子的冷卻油的流。

圖6顯示了位于發電機中的線圈繞組的端部上的沖擊冷卻發電機油流。

具體實施方式

圖1顯示了示范的發電機10的局部剖視圖，其也被稱為動力發電機。例如，發電機10可以為高速、變頻、4極的發電機，該發電機用于起動燃氣渦輪機并在由渦輪機驅動時產生電流。在所示的實施例中，發電機10包括在定子14附近轉動的轉子12或芯。勵磁轉子16和永磁轉子18以已知的方式提供控制和安全功能，而且與其自身的定子(未顯示)相關。轉子12可在軸承20a和20b上旋轉。

發電機10的驅動輸入部22包括用于選擇性地驅動轉子12的離合部件24。離合部件24和驅動輸入22的方面可在序列號為12/436159的共同未決的專利申請中找到，該專利申請于2009年5月6日提交，題名為“高速發電機的解耦軸”。發電機10還可包括由轉子12驅動的轉子齒輪(未顯示)，該轉子齒輪在序列號為12/436190的共同未決的申請中被公開，該申請于2009年5月6日提交，題名為“發電機的轉子齒輪”。