[发明专利]用于电机的发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电机的发电机，其具有定子和转子，其中，该转子能够围绕中心轴线相对于该定子旋转，该定子由包括多个相邻设置的金属板的定子堆构建而成，该定子包括多个定子绕组，上述多个定子绕组至少部分地围绕该金属板卷绕且相互具有一定距离，由此，利用至少一个隔板在两个或更多相邻设置的金属板之间提供至少一个径向管状通道。

背景技术

导致不期望的发热的电磁损耗在诸如发电机或类似物的电机的操作过程中呈现出公知的问题。这种加热可导致效率降低或者甚至损害或减少使用寿命，特别是电机的绝缘寿命。

因此，已提出通过以下方式冷却定子堆：将诸如空气之类的气态冷却介质通过定子绕组的端部（即，端部绕组）吹送进定子与转子之间的空气间隙中，并且另外还通过常利用所谓隔板设置的径向管状通道。

隔板通常具有矩形形状，并且设置在两个或更多相邻设置的金属板之间，也就是说，当考虑定子的俯视图时，这些隔板常常布置在两个相继定子绕组的“中间”。由此，隔板在两个或不同组的相邻设置金属板之间提供特定间隙，这是因为它们提供可供气体流动通过以冷却定子绕组和周围定子叠片的自由容积。这样，一方面，隔板使径向管状通道中的气体流增大，而另一方面，由于所提及的隔板的布置阻碍所期望的气体流穿过定子，因而管状通道内的压降增大。通常，这些金属板可包括环状形状，或者在分段定子的情况下包括环形分段形状。

另外，所谓的针尖隔板（pinpoint-spacers）可随机地分布在定子堆或定子叠片之间以承受定子叠片的轴向压力。类似地，微细隔板可进一步增大紊流。

然而，给出的方式可能不总是确保电机的合适或充分冷却，特别是当如前所述已知的隔板布置可能对气态冷却介质的流动产生不利影响时。

发明内容

因此，本发明的目的在于改进发电机的冷却性能。

这是通过上述发电机实现的，其中，隔板布置在该定子绕组之下且其布置方式使得该径向管状通道沿径向开放。

本发明提供了一种发电机，其由于创新性地将隔板布置在定子绕组之下而具有优化的冷却性能。因此，隔板不延伸到至少一个径向管状通道中，这导致气体流、特别是在发电机、尤其是定子内的空气流有所改善，并且进一步使得现有技术中已知的成问题的压降减小。根据本发明，隔板布置在定子绕组的滑流中，也就是说，隔板不阻碍气体流并且因而有助于在给定风扇功率下提供更强的气体流，从而由于径向管状通道基本上是开放的而实现更好的发电机气体冷却能力。气体流可按照无干扰方式流动通过径向管状通道。本发明的发电机优选地但非排他地被用作风力涡轮机的电机。

有利的是，该隔板具有空气动力学形状。以这种方式，通过发电机定子的气体流可获得进一步增强。空气动力学形状可按照所期望的方式控制或导引气体流，从而有助于提高发电机的整体冷却能力。这些隔板的特定表面结构也是有利的，这是因为它们也可支持发电机（特别是定子径向管状通道内）的气态冷却介质的合适传送。

由此，这些隔板的空气动力学形状可通过楔状或锥状形状提供。该形状特别适于控制或导引气体流。不过，不同于楔状或锥状形状的其他隔板形状当然也是可用的。

在本发明的进一步的实施例中，这些隔板由导热材料制成。由此，这些隔板可从其他定子绕组中吸取热量，从而额外地增强发电机冷却能力。当然，用于更好传输热能的可能需要的物质，例如传热膏或类似物，可能是有用的。

优选的是，该导热材料是金属，特别是基于铜的金属。金属常包括良好的导热性，也就是说，具有相对较高的导热系数，并因而有助于隔板的良好传热性质。由此，铜或铜合金是有益的，这是因为其呈现突出的导热能力。应理解的是，具有良好导热性质的其他材料，例如高度石墨填充聚合物，也是可用的。

可想到的是，另外的针尖隔板与该定子堆一起提供。针尖隔板支撑承受从定子堆施加的压力或载荷，也就是说，保持由隔板在定子堆的各金属板之间提供的间隙。换句话说，另外的针尖隔板在原隔板本身不能承受由定子堆施加的载荷时是有用的。另外，针尖隔板导致流动气体的紊流，这有利地影响气体流动而且还可进一步冷却定子。

本发明还涉及一种包括如前所述发电机的风力涡轮机。

附图说明

在下文中参照附图详细描述本发明，其中：

图1示出根据本发明示例性实施例的发电机的原理性正视图；

图2示出根据图1的发电机的原理性剖视图；

图3示出图1中所示定子的原理性俯视图；和

图4示出根据本发明另一示例性实施例的发电机的原理性正视图。