[发明专利]水冷电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于紧固电机定子外壳部件的板，特别是用于风轮机的发电机。另外，本发明涉及一种用于紧固电机定子外壳部件的方法，特别是用于风轮机的发电机。

背景技术

在电机中，例如在风轮机的发电机中，当转换机械能为电能时产生热量，反之亦然。热量以焦耳损耗的方式产生于形成定子绕组的铜导体中。产生的热量必须移除，以避免热点和绝缘损耗。

定子外壳和附连的绕组通常通过在定子内部吹送空气来冷却。在定子外壳的轴向端部部段中，绕组伸出并形成半圈。绕组伸出的半圈形成了定子绕组的端部绕组。定子绕组通过将空气吹送通过绕组来冷却，例如在转子和定子之间的空隙中，或者穿过定子外壳的径向延伸的通道。为了提供液体冷却，将冷却管或空心铜制应变装置附接到定子外壳上也是众所周知的。因此附接到定子外壳上的绕组的导体部段被冷却。

在定子的正面，附接用于紧固定子外壳的定子叠片的压力板。另外，冷却流体的连接件需要安装到定子外壳，而不影响压力板的紧固力。

WO2007/090803A1公开了一种用于电机的冷却装置。定子由多个紧固在一起的芯板构成，从而形成定子的层叠束。每个芯板包括轴向的槽型凹部和沟槽，以支撑冷却管和定子绕组。

DE2515340A1公开了一种电机的定子外壳，其中形成的沟槽用于保持绕组。定子外壳包括冷却通道。

JP56068242A公开了一种用于电机的水冷定子，其中由绝缘体制成的冷却管被插入到穿透定子外壳的冷却孔中。

EP1168571A公开了一种具有多个绕组槽的定子外壳。绕组包括内部管道，用于在管道中循环冷却剂。

EP1499001A1公开了一种定子外壳，包括轴向延伸的冷却通道，其可被连接到外部冷却装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有合适冷却连接的水冷定子外壳。

该目的通过根据独立权利要求的用于紧固电机的定子外壳部件的板得以实现，特别是用于风轮机的发电机，而且通过紧固电机的定子外壳部件的方法得以实现，特别是用于风轮机的发电机。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于紧固电机的定子外壳部件的板，特别是用于风轮机的发电机。该板可安装到定子外壳部件的轴向正面(axial front face)。该板包括流体通道，其以这样的方式形成：当该板附接到定子外壳部件的轴向正面时，该流体通道将定子外壳部件中的冷却通道的开口连接到冷却流体的供应系统。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于紧固电机的定子外壳部件的方法，特别是用于风轮机的发电机。根据该方法，板，特别是上述的板，安装到定子外壳部件的轴向正面。特别地，该板包括流体通道，其以这样的方式形成：流体通道将定子外壳部件中的冷却通道的开口连接到冷却流体的供应系统。

另外，本发明涉及一种用于电机的定子系统，特别是用于风轮机的发电机。该定子系统包括具有冷却通道的外壳部件，该冷却通道包括位于定子外壳部件的轴向正面的开口。定子系统进一步包括供应系统，用于向冷却通道提供(即馈送，排出)冷却流体。另外，定子系统包括前述的板，其中该板安装到外壳部件的轴向正面，从而板的流体通道将所述开口连接到供应系统。

定子外壳部件形成独立的部件或者发电机定子的完整外壳。如果外壳部件是定子外壳的部件，那么多个外壳部件可以彼此附接，从而形成定子外壳，即定子堆。定子的外壳部件围绕电机的转子的轴延伸。因此，外壳部件可包括相对于轴的圆周方向环形的、弧形的延伸部。另外，外壳部件包括纵向方向，其中纵向方向平行于轴的轴向方向。外壳部件可包括多个沿着轴向方向固定在一起的板片元件，从而形成定子叠片。定子叠片形成外壳部件。板片彼此间电隔离以防止涡电流。

定子外壳部件在其边缘相对于轴的轴向方向包括轴向正面。相应的板(也称为压力板或指板)安装到轴向正面。安装到各自轴向正面的板可通过横梁连接到另一板，另一板安装到定子外壳部件的另一轴向正面，另一轴向正面与轴向方向上的正面的位置相对。因此，两个板可以沿着轴向方向紧固在一起，从而使板将定子外壳部件夹在一起，即定子外壳部件的板片。换句话说，所述板加固和紧固了定子外壳部件。

定子外壳部件进一步包括内表面和外表面，其中内表面比外表面在径向方向更接近于轴。

定子的绕组通常附接于定子外壳部件的内表面或外表面。例如，绕组可附接于内表面或外表面中形成的槽，其中所述槽基本沿着轴的轴向方向延伸。