[发明专利]用于电机的冷却设备和包括冷却设备的电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于电机、尤其发电机的冷却设备和具有根据本发明 的冷却设备的电机。

背景技术

图3示出根据现有技术的电机101，更准确地说图3示出电机的四 分之一部分的横截面。总的来说，电机101的构造是围绕转动轴5旋转 对称的。在转动轴5上存在转子4。围绕转子4同轴地或基本上同轴地 设置有定子2，使得在发电机的情况下在转动轴5转动运动时感应引起 到定子2中的电压。相应地，在电动机的情况下、尤其在三相电动机的 情况下，在定子2上施加交流电压时能够激励转子4围绕转动轴5旋转。 典型地，定子2由定子装置绕组或定子绕组2a构成。定子绕组2a由各 个叠片2b(也称作定子叠片或定子装置叠片)和至少一个定子绕组头 2c(也称作定子装置绕组头或绕组头)构成。典型地，各个叠片2b彼 此以间距2d隔开。在电机101的运行中，由于在将机械能转换为电能 (以及相反的方式)时的损耗而产生热量，所述热量使得必需有效地冷 却电机101。冷却是必需的，因为由于所使用的材料将绝缘材料用于将 壳体与传导电流和/或电压的部件绝缘，所述绝缘材料仅在极限值温度 之内保持其绝缘作用。如果超过极限值温度，那么绝缘不再是可能的， 并且造成短路并且可能造成电机101的损坏。此外，其绝缘材料不再起 作用的这种电机101表现出高的安全风险，因为壳体例如加载有电压和 /或电流，这意味着事故风险。为了能够在特定的功率下运行电机101， 必须进行足够的冷却，使得不超过极限值温度。因此，为了提高这种电 机101的功率必需的是，必需有效地冷却电机101的、尤其转子4的、 定子2的和/或定子绕组头2c的有源的器件。此外例如能够使用安装在 转动轴上的和/或安装在壳体上的风扇(在图3中未示出)，以便将在电 机101之外的冷却剂流输送到电机内部和/或在机器中循环。通过各个 有源的器件转子4、定子2和/或定子绕组头2c的几何形状得出特定的 关系，其中冷却剂质量流流入各个所述有源的部件并且引起相应的冷 却。总的来说，冷却剂的各个质量流的所述关系能够不再变化。由此得 出各个有源的器件的冷却的限制。对于本领域技术人员已知的是，通过 相应的热力学的循环过程，由在电机101中的冷却剂，例如气体和/或 冷却液体吸收的热量能够通过相应的冷却器抽取，并且能够重新被引向 电机101，使得电机101的持续的冷却是可能的。因此，本发明的目的 是，提出一种冷却设备，使得能够有针对性地尤其冷却定子2。同时， 本发明提出一种电机，所述电机包括根据本发明的用于冷却定子的冷却 设备。

发明内容

用于电机的冷却设备尤其是用于具有定子的电机的冷却设备，其中 定子包括至少一个定子绕组，所述定子绕组具有至少一个定子装置叠片 和至少一个定子装置绕组头。在下文中，定子也称作定子装置，相应地 定子装置绕组头也称作定子绕组头并且定子装置叠片也称作定子叠片。 在下文中，相应的术语理解为同义词。

根据本发明的冷却设备包括能用冷却剂穿流的多个通道。多个通道 在第一端部或端部部段上与蓄压器连接。多个通道的第二端部或第二端 部部段或者通到冲击冷却板中和/或终止在定子装置绕组头的通道中， 其中所述功能优选由冲击冷却板承担。这种冷却设备是有利的，因为由 此能够设定定子的有针对性的冷却。优选地，多个通道中的一个选择组 能够在各个定子装置叠片之间伸展。

同样替选地或附加地，多个通道中的一个选择组能够伸展到定子2 之内的开口中，例如伸展到各个定子叠片之间的通道中。选择多个通道 中的哪个选择组伸展到各个定子装置叠片之间和/或定子的、尤其定子 绕组头的开口中的通道中的可能性能够关于各个定子装置绕组头的冷 却来设定各个定子装置叠片的相对冷却。在此，在各个定子装置叠片之 间伸展的通道中的第一选择组等同于伸展到定子绕组头的开口中的选 择组。同样，在定子绕组头的开口中伸展的通道中的选择组同样也能够 是在各个定子装置叠片之间伸展的多个通道中的选择组。

同样地并且没有限制地，多个通道中的第二选择组能够伸展到定子 之内的通道中。如已经描述的，通过多个通道中的相应的选择组能够实 现各个定子装置叠片关于各个定子绕组头的冷却的加权。

优选地，冷却设备包括排出机构。排出机构能够设在冲击冷却板上。 替选地或附加地，排出机构能够设在定子装置绕组头的至少一个通道 上，多个通道中的至少一个选择组终止在该定子装置绕组头中。