[發明專利]定子裝置

有效

• 申請號: 201210202425.1
• 申請日: 2012-05-11
• 公開（公告）號: CN102780289B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: S·岡德托夫特;J·勒貝納雷;H·施蒂斯達爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 崔幼平

技術領域

本發明涉及用于電機的定子裝置，包括具有設置多個定子槽的定子軛的定子，其中每一個定子槽容納至少一組定子繞組和至少一個形狀為管道狀的導管的冷卻裝置。

背景技術

已知的是，諸如具有定子裝置和轉子的發電機等的電機的操作相應地伴隨有熱損耗或銅損耗，該定子裝置包括具有設置多個定子槽的定子軛的定子，其中每一個定子槽容納至少一組定子繞組，該轉子可相對于定子旋轉。

為了避免可能導致效率降低或者甚至損害或減少壽命(尤其是電機的絕緣壽命)的熱度過高，通常為定子裝置提供冷卻裝置。

EP1499001Al公開了一種用于冷卻包括定子的電機的設備，其中在定子的圓周方向設置連續的凹槽。凹槽容納至少一個繞組并在定子的入口面展開。因此，至少一個在凹槽的縱向方向上延伸的冷卻管被設置在定子凹槽的每一個中。至少一個冷卻管位于接近氣隙的凹槽的入口部分。

然而，已知的冷氣裝置的冷卻效率經常是不令人滿意的。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種具有改善的冷卻能力的定子裝置。

這是通過已在開始描述的定子裝置來實現的，其中管道狀的導管被分成兩個或更多單獨的冷卻通道。

本發明基于將形狀為管道狀的導管的冷卻裝置劃分成相應單獨的冷卻通道的結果。此方式下，冷卻裝置的冷卻能力能夠被提高，原因在于與現有技術中已知的管道狀的導管相比，本發明的管道狀的導管具有增加的熱交換表面。

類似地，流經管道狀的導管或相應的冷卻通道的冷卻流體的流量被分別劃分成與管道狀的導管中的相應冷卻通道相對應的各個子流量。此方式下，管道狀的導管的橫截面包括由各自由相應冷卻通道的各個壁限定的相應的單獨冷卻腔。因此，在流經相應冷卻通道的冷卻流體的各個子流量之間的熱交換本質上被減少，這導致冷卻裝置整體的冷卻效率的提高。

冷卻裝置的改善的冷卻能力在這樣的冷卻裝置中被進一步實現，即，具有相應冷卻通道的管道狀的導管可被設置成盡可能地接近各個定子槽(即特別是成組定子繞組)中的熱源。因此，管道狀的導管的徑向位置可以不同，即，參考定子的中心軸線，管道狀的導管可在定子槽中占據徑向內部(底部)或者外部(頂部)位置。還可將管道狀的導管設置在兩個或更多相鄰布置的成組定子繞組之間的中間位置。

管道狀的導管中的相應冷卻通道的數量是至少兩個。然而，也可能有更多的數量，其中相應冷卻通道的數量主要取決于尺寸，特別是管道狀的導管的橫截面的尺寸，和相應冷卻通道的橫截面的尺寸。管道狀的導管優選包括對稱布置的冷卻通道。

在一個示例性實施例中，管道狀的導管包括四個對稱布置的冷卻通道。可以理解，參考定子的中心軸線，相應冷卻通道可布置在水平和/或豎直方向，即圓周和/或徑向方向。

根據本發明的示例性實施例，管道狀的導管可包括，被布置成一行或多行且每一個在另一個之上的四個冷卻通道，其中每一行包括至少一個冷卻通道。

此外，相應冷卻通道還可不均勻地分布，即，第一行可只包括一個冷卻通道，而第二行可包括三個冷卻通道。

在管道狀的導管中任意變化的布置相應冷卻通道是可能的。

由于管道狀的導管被分成相應冷卻通道，冷卻裝置的冷卻特性的單獨控制總體上是可能的。這是由于事實上，每一個相應冷卻通道的冷卻能力可通過優選的獨立連接到相應冷卻通道的相應冷卻系統被獨立地控制。換句話說，對于每一個冷卻通道，流經相應冷卻通道的冷卻流體的所有相應冷卻參數，像流速、壓力、溫度、成分等等，可以變化。

當然，本發明的定子裝置，即，相應定子槽包括大于一個的相應管道狀的導管是可能的。

本發明的管道狀的導管可被分配至至少一組具有給定電氣相位的定子繞組。換句話說，管道狀的導管可只分配至一組具有給定電氣相位的定子繞組，或者分別分配至至少兩組具有給定電氣相位的定子繞組。當然，管道狀的導管跟隨大于一組的定子繞組也是可能的。

相應冷卻通道可具有相同的或(如果需要，成組的)不同的橫截面的形狀和/或面積和/或不同的長度。這同樣適用于相應冷卻通道的所有其它幾何特征或結構特征。此方式下，類似的或不同形狀的冷卻通道的任意實施例是可想象的。