[发明专利]发电机的端部绕组的冷却

说明书

本发明涉及发电机的端部绕组的冷却。一种发电机（10）包括定子（20），所述定子（20）具有在第一轴向端部（22）和第二轴向端部（23）之间轴向延伸的定子主体（21），所述定子主体（21）包括多个槽（30），所述多个槽（30）围绕所述定子主体（21）的纵向轴线（Y）周向分布。所述定子（20）包括收容在所述多个槽（30）中的多个绕组（17）和多个端部绕组（18），每个端部绕组具有弯曲的形状，并且连接处于所述多个槽（30）中的两个槽（30）中的所述绕组（17）。所述发电机（10）还包括处于所述多个端部绕组（18）内部和/或外部的至少一个空气引导件（51、52）。

技术领域

本发明涉及一种发电机，其具有用于冷却定子的端部绕组的设置。

本发明可以特别地、但不排他地应用于风力涡轮机的发电机。

背景技术

诸如安装在风力涡轮机中的发电机之类的发电机或电动机通常包括相对于定子旋转的转子。

在安装在风力涡轮机转子中的永磁发电机中，该转子包括多个永磁体。

定子通常包括：具有定子槽的主体，该定子槽沿定子的轴向方向延伸；以及电路，其包括收容在该槽中的多个铜线圈。绕组包括从定子主体的轴向端部轴向突出的端部绕组。每个端部绕组通常成形为在空气中连接两个相应定子槽中的线的铜线弯曲部。

上述发电机或电动机的绕组可以被分类为集中式或分布式。

在集中式绕组方案中，匝串联地缠绕在一起以形成一个多匝线圈，该多匝线圈被收容在两个相邻的槽中。在分布式绕组方案中，所有绕组匝布置在若干线圈中，并且每个线圈被收容在彼此不相邻的不同槽中。

取决于槽的数量，上述发电机或电动机的绕组可以被分类为整数槽或分数槽。如果每相每极的槽的数量是整数，则绕组被称为整数槽绕组。如果每相每极的槽的数量不是整数，则绕组被称为分数槽绕组。

上述两种类型的分类的组合是可能的，例如整数槽集中式绕组（ISCW）和分数槽集中式绕组（FSCW）二者都是已知的。

通常，在所有上述类型的发电机中，端部绕组是线圈绕组的达到最高温度的部分。因此，必须提供对端部绕组的适当冷却。

到目前为止，该冷却问题通过在发电机的定子和转子之间提供空气流来解决，该空气流也到达端部绕组。这种解决方案尚未被优化，原因在于尚未最佳地控制这种空气流的速度。

发明内容

本发明的范围是为发电机的端部绕组提供优化或改善的冷却，其可用于控制到达端部绕组的空气流的速度，从而优化或改善从端部绕组移除的热量。

该范围通过根据本发明的发电机和风力涡轮机来满足。本发明的有利实施例通过优选实施方案来描述。

根据本发明的第一方面，提供了一种发电机，其包括定子，所述定子具有在第一轴向端部和第二轴向端部之间轴向延伸的定子主体，所述定子主体包括多个槽，所述多个槽围绕所述定子主体的纵向轴线周向分布，

所述定子包括收容在所述多个槽中的多个绕组和多个端部绕组，每个端部绕组具有弯曲的形状，并且连接处于所述多个槽中的两个槽中的所述绕组，

其中，所述发电机还包括处于所述多个端部绕组内部和/或外部的至少一个空气引导件。

在本发明的上下文中，“内部”和“外部”是参考端部绕组的弯曲形状。换句话说，端部绕组的“内部”是在端部绕组与定子之间所包括的空气的体积，而端部绕组的“外部”是从端部绕组向外延伸的空气的体积。“向外”意指特别是沿发电机的转子的旋转轴线从定子定向的方向。

有利地，添加空气引导件会改善或优化端部绕组的冷却。可以使用两种类型的空气引导件来强制线圈端部绕组的内部和外部的空气速度加速。可以改变引导件的尺寸，以实现用于冷却端部绕组的最佳空气速度。