[发明专利]定子装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于电机的定子装置，包括具有设置多个定子槽的定子轭的定子，其中每一个定子槽容纳至少一组定子绕组和至少一个形状为管道状的导管的冷却装置。

背景技术

已知的是，诸如具有定子装置和转子的发电机等的电机的操作相应地伴随有热损耗或铜损耗，该定子装置包括具有设置多个定子槽的定子轭的定子，其中每一个定子槽容纳至少一组定子绕组，该转子可相对于定子旋转。

为了避免可能导致效率降低或者甚至损害或减少寿命(尤其是电机的绝缘寿命)的热度过高，通常为定子装置提供冷却装置。

EP1499001Al公开了一种用于冷却包括定子的电机的设备，其中在定子的圆周方向设置连续的凹槽。凹槽容纳至少一个绕组并在定子的入口面展开。因此，至少一个在凹槽的纵向方向上延伸的冷却管被设置在定子凹槽的每一个中。至少一个冷却管位于接近气隙的凹槽的入口部分。

然而，已知的冷气装置的冷却效率经常是不令人满意的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种具有改善的冷却能力的定子装置。

这是通过已在开始描述的定子装置来实现的，其中管道状的导管被分成两个或更多单独的冷却通道。

本发明基于将形状为管道状的导管的冷却装置划分成相应单独的冷却通道的结果。此方式下，冷却装置的冷却能力能够被提高，原因在于与现有技术中已知的管道状的导管相比，本发明的管道状的导管具有增加的热交换表面。

类似地，流经管道状的导管或相应的冷却通道的冷却流体的流量被分别划分成与管道状的导管中的相应冷却通道相对应的各个子流量。此方式下，管道状的导管的横截面包括由各自由相应冷却通道的各个壁限定的相应的单独冷却腔。因此，在流经相应冷却通道的冷却流体的各个子流量之间的热交换本质上被减少，这导致冷却装置整体的冷却效率的提高。

冷却装置的改善的冷却能力在这样的冷却装置中被进一步实现，即，具有相应冷却通道的管道状的导管可被设置成尽可能地接近各个定子槽(即特别是成组定子绕组)中的热源。因此，管道状的导管的径向位置可以不同，即，参考定子的中心轴线，管道状的导管可在定子槽中占据径向内部(底部)或者外部(顶部)位置。还可将管道状的导管设置在两个或更多相邻布置的成组定子绕组之间的中间位置。

管道状的导管中的相应冷却通道的数量是至少两个。然而，也可能有更多的数量，其中相应冷却通道的数量主要取决于尺寸，特别是管道状的导管的横截面的尺寸，和相应冷却通道的横截面的尺寸。管道状的导管优选包括对称布置的冷却通道。

在一个示例性实施例中，管道状的导管包括四个对称布置的冷却通道。可以理解，参考定子的中心轴线，相应冷却通道可布置在水平和/或竖直方向，即圆周和/或径向方向。

根据本发明的示例性实施例，管道状的导管可包括，被布置成一行或多行且每一个在另一个之上的四个冷却通道，其中每一行包括至少一个冷却通道。

此外，相应冷却通道还可不均匀地分布，即，第一行可只包括一个冷却通道，而第二行可包括三个冷却通道。

在管道状的导管中任意变化的布置相应冷却通道是可能的。

由于管道状的导管被分成相应冷却通道，冷却装置的冷却特性的单独控制总体上是可能的。这是由于事实上，每一个相应冷却通道的冷却能力可通过优选的独立连接到相应冷却通道的相应冷却系统被独立地控制。换句话说，对于每一个冷却通道，流经相应冷却通道的冷却流体的所有相应冷却参数，像流速、压力、温度、成分等等，可以变化。

当然，本发明的定子装置，即，相应定子槽包括大于一个的相应管道状的导管是可能的。

本发明的管道状的导管可被分配至至少一组具有给定电气相位的定子绕组。换句话说，管道状的导管可只分配至一组具有给定电气相位的定子绕组，或者分别分配至至少两组具有给定电气相位的定子绕组。当然，管道状的导管跟随大于一组的定子绕组也是可能的。

相应冷却通道可具有相同的或(如果需要，成组的)不同的横截面的形状和/或面积和/或不同的长度。这同样适用于相应冷却通道的所有其它几何特征或结构特征。此方式下，类似的或不同形状的冷却通道的任意实施例是可想象的。