[发明专利]用于转子电机的冷却系统

说明书

本发明涉及一种用于转子电机的冷却系统，更具体地涉及一种用于转子电机的对称冷却系统，其包括位于定子各部分之间的通道并且其为冷却介质提供路径。位于定子或其部分内的定子管道与通道成流体连通。冷却介质可流动经过从通道到达定子的端的定子管道，使得冷却介质仅仅沿定子的整个轴向长度的一部分行进。对称冷却系统还包括位于定子和转子之间的气隙，其在气隙的中部接收来自通道的冷却介质。在气隙的中部接收的冷却介质然后流向定子的第一或第二端。

技术领域

本发明的实施例一般地涉及用于转子电机的冷却系统。更特别地，本发明的实施例涉及用于转子电机的对称冷却系统。

背景技术

包括例如电马达和发电机的转子电机产生热量，这常常与在转子电机中的电和机械损失有关。特定转子电机产生的热量的量可以取决于各种不同的因素，包括例如转子电机的负荷的容量和转子电机的启动和制动频率，以及其它因素。

转子电机的冷却一般是必要的，以至于至少试图避免产生转子电机的各种热诱导的问题，包括例如短路、绕组烧坏和失灵，以及其它热相关的可能阻碍运行和/或缩短使用寿命的问题。转子电机的冷却一般包括将转子电机产生的热量传递到诸如空气的冷却介质中。这种热传递通常可以使用不对称类型的冷却系统，其中风扇引入冷却空气流大致贯穿转子电机的内部区域的整个长度或者贯穿内部区域中定子的整个长度。然而，这种不对称类型的冷却系统趋于在转子电机的端之间具有显著的温差。更特别地，随着进入转子电机的第一端的冷却介质沿着转子电机的长度流动并且以热的形式积蓄损失的能量，冷却介质的温度升高。由此，到达转子电机的第二端的冷却介质的温度通常显著高于在第一端的冷却介质的温度。结果，在第二端处被加热的冷却介质移除热量的能力经常就下降了，这可能导致转子电机的第一和第二端之间有相对显著的温度梯度。

发明内容

本发明的一方面在于用于具有定子和转子的转子电机的对称冷却系统。对称冷却系统包括位于定子的中部的通道，其被构造成为冷却介质流到定子的一部分中提供路径。对称冷却系统还包括定位在定子内的第一和第二组定子管道。第一和第二组定子管道与通道流体连通，并且适于使冷却介质流动进过定子的至少一部分。另外，第一和第二组定子管道分别从通道向相反的第一和第二方向延伸。对称冷却系统还包括位于电子和转子之间的气隙。另外，气隙可被构造为在气隙的中部接收来自通道的冷却介质，并且用于使冷却介质流到定子相对的第一和第二端。

本发明的另一方面在于用于具有转子的转子电机的对称冷却系统。对称冷却系统包括具有第一定子磁轭部分、第二定子磁轭部分和多个定子绕组的定子。第一定子磁轭部分具有近似等于第二定子磁轭部分的轴向长度的轴向长度。对称冷却系统还可包括位于第一和第二定子磁轭部分之间的通道，其适于为冷却介质的流动提供路径。另外，对称冷却系统还可包括位于第一和第二定子磁轭部分内且与通道流体连通的多个定子管道。多个定子管道适于使冷却介质沿第一和第二定子磁轭部分的轴向长度流动。

另外，本发明的再一方面在于转子电机的定子。定子包括具有第一组定子管道的第一定子磁轭部分。第一组定子管道被构造为在第一定子磁轭部分内从第一定子磁轭部分的第一端到第一定子磁轭部分的第二端输送冷却介质。定子还包括具有第二组定子管道的第二定子磁轭部分。第二组定子管道被构造为在第二定子磁轭部分内从第二定子磁轭部分的第一端到第二定子磁轭部分的第二端输送冷却介质。另外，定子包括可操作地连接到第一和第二定子磁轭部分的多个定子绕组以及至少位于第一定子磁轭部分和第二定子磁轭部分之间的通道。通道被构造为将冷却介质输送到第一和第二组定子管道。

在考虑详细说明和附图之后，本发明的其它方面将变得更加清楚。

附图说明

图1图示了具有根据本发明的实施例的对称冷却系统的转子电机的示意图。

图2和3图示了根据图示的本发明的实施例的具有对称冷却系统的转子电机的部分侧面剖面透视图。

图4A-D图示了图3中A段的放大剖面图，其中图示的端板具有带有不同构造和/或方位的出口。