[发明专利]定子设置

说明书

技术领域

本发明涉及电机的定子设置，其包括具有定子磁轭的定子，该定子磁轭具有多个定子槽，每个定子槽容纳至少两组相邻布置的定子绕组和至少一个冷却构件。

背景技术

诸如发电机的电机的运转通常伴随有极大的热密度从而导致定子内具有大的温度梯度。也就是说，必然会遇到具体在定子区域内产生的、即由所谓的铜损所导致的过热问题。因此，已知的是提供具有相应冷却构件的相应定子设置以便提供对定子的适当冷却。

对于具有单层构造的电机，在安装各组或各层定子绕组之前或之后，冷却构件被规律地插入到相应定子槽的顶部或底部部分中。因而，冷却构件和定子绕组之间的接触表面受限，从而造成热交换和冷却性能相当低。

提供适当冷却的另一方法是将冷却构件整合到相应成组的定子绕组内，即冷却构件被置于定子绕组内。从而，可以实现大的接触表面来改进热交换和冷却性能。不过，这种原理被视为是结构复杂的，并且因为冷却构件难以从定子绕组分离从而特别在失效情况下可能导致不利。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供被认可的定子设置，特别是在良好的冷却性能和简单的构造设计方面被认可的定子设置。

这通过如前所述的定子设置来创造性地实现，其中所述至少一个冷却构件被置于相应相邻布置的成组定子绕组之间。

本发明提供了用于冷却定子设置的新颖方法，该定子设置具体地是具有多层构造的定子的定子绕组，即定子在各定子槽内包括至少两组或至少两层定子绕组。因此，相邻布置的成组定子绕组借助于相应冷却构件被物理分离。

也就是说，对于具有两层构造（即被置于彼此顶部上的两组定子绕组）的定子设置的示例性实施例而言，第一组定子绕组被置于定子槽的底部上，冷却构件被置于第一组定子绕组的顶部上并且第二组定子绕组被置于冷却构件上。对于具有三层构造（即被置于彼此顶部上的三组定子绕组）的定子设置的示例性实施例而言，第一组定子绕组被置于定子槽的底部上，第一冷却构件被置于第一组定子绕组的顶部上并且第二组定子绕组被置于第一冷却构件上。第二冷却构件被置于第二组定子绕组上并且第三组定子绕组被置于第二冷却构件上。大体而言，还能够最初将冷却构件置于相应定子槽内，随后放置相应第一组定子绕组。

因此，本发明的原理实质上教导了成组定子绕组和冷却构件在多层定子构造的相应定子槽内的交替设置。以此方式，相应冷却构件实质上具有与相应相邻布置的成组定子绕组相接触的两个接触部位，即下和上接触部位，从而产生改进的冷却性能和冷却效率。此外，因为相应成组定子绕组和冷却构件仅必须以相继方式（即一个接着一个地）被插入到相应定子槽中，因此易于定子的组装。

所述至少一个冷却构件优选地是管道型管。管道型管可具有不同尺寸（具体地是直径、长度、壁厚等）和几何形状（具体地是笔直的、弧形的、弯曲的等），并且因而可以单独地配合于定子及其部件的相应尺寸。管道型管规律地连接到冷却系统，从而提供流体，即液体或气体冷却介质。因此，冷却构件包括适于建立连接或者连接到冷却系统的至少一个入口和至少一个出口。

管道型管优选地由导热材料制成，具体地由金属特别是铝、铜或不锈钢制成。因此，管道型管提供良好的机械稳定性、良好的热学性能、抗侵蚀性能并且可以被成形为多样化的几何形状。当然，也可以应用具有类似性能范围的其他材料，例如填充有导热粒子的聚合物。

可能的是多个管道型管串联或并联连接。在第一种情况下，第一管道型管的出口相应地被连接到第二管道型管的入口，即相应管道型管构建了延伸通过定子的大部分或整个定子的闭合管系统。在第二种情况下，管道型管的相应入口以及相应出口相连接并且进一步连接到冷却系统。当然，在特殊情况下，定子的一些部分可以包括由相应管道型管构成的串联连接，并且定子的其他部分可以包括由相应管道型管构成的并联连接。可以取决于例如热学研究以及成本来做出应用串联还是应用并联连接的管道型管的决定。

在本发明的另一实施例中，管道型管的入口和出口被置于定子磁轭的相同侧面上。以此方式，可以容易地通达到入口和出口二者，这提供了例如将管道型管连接到冷却系统方面的优点。此外，可以容易地进行维护和维修。

当至少一组定子绕组的端部沿径向向上或向下方向弯曲时是有利的。以此方式，有助于插入和安装冷却构件，优选地是管道型管，这是因为能容易地通达到定子的相应部分。优选地，相邻布置的成组定子绕组的端部沿相反方向弯曲，这进一步增强了管道型管的通达性。