[实用新型]用于具有冷却通道的定子的层叠件堆叠

说明书

本实用新型涉及一种用于电机(1)的定子(4)的层叠件(8、9)的堆叠(3)。其中，每个层叠件(8、9)包括多个齿(6)和多个孔洞(22、23)，其中，层叠件(8、9)相对于彼此对准，使得‑齿(6)形成用于接纳定子绕组的绕组空间(30)，以及‑孔洞(22、23)在堆叠(3)内形成至少一个轴向延伸的冷却通道(25、35)，其中，至少两个相邻层叠件(8、9)的相邻孔洞(22、23)在几何上是不同的。

技术领域

本实用新型涉及一种用于定子的层叠件堆叠。在堆叠内部形成至少一个轴向延伸的冷却通道。定子可以是诸如电动机或发电机之类的电机的一部分。

背景技术

电动机可以包括定子以及相对于定子可旋转地安装的转子。通过给定子绕组通电，转子开始旋转。然而，在电动机运行期间，由于绕组的固有电阻，通过绕组的电流导致绕组发热。这种热量可能导致机器的绝缘击穿和热变形。此外，这种热量限制了转子的输出功率。

冷却电动机或发电机可以导致其功率密度更高。这有助于缩小机器的体积，因为可以使用更小的机器，这种更小的机器具有与其非制冷等同物相同的功率。因此，为了增加电动机和发电机的功率密度，提供冷却系统来冷却各自的机器是有益的。

一些现有技术的解决方案提供了围绕机器定子部件压配或热缩装配的冷却套。然而，提供额外的冷却套增加了机器的整体尺寸，这不利于机器缩小尺寸。此外，作为压配或热缩装配的冷却套与定子的接触电阻的结果，散热效率会由于定子与冷却套之间的热阻的缘故而可能不是最佳的。

其它解决方案将冷却管道集成到定子本身中，而不是使用单独的水套。例如，文件EP 0 627 804 A2和US 8 519 577 B2讨论了通过在定子中提供冷却通道来冷却定子。

目前需要进一步改进诸如电动机和发电机之类的电机的冷却部件。

发明内容

本实用新型的目的在于解决上述目标中的至少一个。

本实用新型提供了一种用于电机定子的层叠件堆叠。每个层叠件包括多个齿和多个孔洞。这些层叠件相对于彼此对准，使得齿形成用于接纳定子绕组的绕组空间，并且孔洞在堆叠内部形成至少一个轴向延伸的冷却通道。此外，至少两个相邻层叠件的相邻孔洞在几何上是不同的。

通过提供上述规定的堆叠，冷却通道至少部分地由几何上不同的孔洞形成。这可以导致冷却通道的复杂几何形状，从而导致在冷却通道中流动的冷却流体的湍流。这反过来又可导致层叠件与冷却流体之间更好的热传递。几何上不同的孔洞可意味着尺寸和/或形状和/或定向不同的孔洞。

在一种实施形式中，冷却通道的横截面沿着轴向方向变化。例如，所述横截面沿着冷却通道的轴向延伸部可具有至少两种不同的形状和/或尺寸和/或定向。

可以设想的是，每个层叠件和/或层叠件子集包括第一组孔洞和第二组孔洞，其中，第一组孔洞在几何上不同于第二组孔洞。因此，在层叠件中可以使用至少两种不同类型的孔洞。然而，一些层叠件可仅包括一种类型的孔洞。

可选地，至少两个层叠件和/或所有层叠件、具体地是相对于它们的孔洞和齿具有相同的形状和尺寸。然而，至少两个层叠件相对于彼此的角度定向可彼此不同。例如，至少两个相邻层叠件可相对于彼此转动，使得具有不同几何形状的相邻层叠件的孔洞至少部分地重叠以形成冷却通道。例如，每个层叠件包括n个齿，其中第二层叠件相对于第一相邻层叠件转过m×360°/n，其中， m是大于0且小于n的整数。在具体实施例中，每个层叠件包括n个齿，并且每个层叠件相对于其相邻层叠件转过360°/n。如果使用同一工具制造相同的层叠件(还参见下文)，这一点尤其有利。