BRPI1106824A2

BRPI1106824A2 - tubo de distribuiÇço soldado para um segmento de alojamento do estator

Info

Publication number: BRPI1106824A2
Application number: BRPI1106824-8A
Authority: BR
Inventors: Besnerais Jean Le; Henrik Stiesdal
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 2010-11-04
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-03-05
Also published as: EP2451058A1; CN102468696A; JP2012100524A; US8829745B2; US20120112572A1; CN102468696B; KR20120047827A; CA2756953A1

Abstract

TUBO DE DISTRIBUIÇçO SOLDADO PARA UM SEGMENTO DE ALOJAMENTO DO ESTATOR A presente invenção refere-se a um sistema de estator (100) para uma máquina elétrica , em particular um gerador de uma turbina de vento . o sistema de estator (100) ,compreende um segmento do alojamento do estator (101), uma placa (102), um sistema de abastecimento (108) e um segmento do tubo de distribuição (103) . O segmento do alojamento do estator (101) compreende um canal de esfriamento (104) que compreende uma abertura na face frontal axial (112) do segmento do alojamento do estator (101) . A placa (102) é montada na face frontal axial (112) para reforçar o segmento do alojamento do estator (101). O sistema de abastecimento (108) é adaptedo para abastecer o fluido de esfriamento para o canal de esfriamento (104). O segmento do tubo de distribuição (103) é soldado na placa (102) para formar um canal do guia (107) para fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição (103) e a placa (102) . A placa (102 ) compreende um furo vazado para gerar uma conexão entre a abertura do canal de esfriamento (104) e o canal do guia (107) . O sistema de abastecimento (108) é conectado no canal do guia (107).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TUBO DE DISTRIBUIÇÃO SOLDADO PARA UM SEGMENTO DE ALOJAMENTO DO ESTATOR".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um sistema de estator para uma máquina elétrica, em particular um gerador para uma turbina de vento. Além do mais, a presente invenção refere-se a um método para a fabricação de uma máquina elétrica do estator, em particular um gerador ou uma turbina de vento.

Técnica Precedente

Nas máquinas elétricas, tal como em geradores para turbinas de vento, o calor é gerado quando transferindo a energia mecânica em energia elétrica e vice-versa. O calor é gerado nos condutores de cobre que formam os enrolamentos do estator pelas perdas de Joule. O calor gerado tem que ser removido a fim de evitar pontos quentes e desgaste do isolamento.

O alojamento do estator e os enrolamentos fixados são geral- mente esfriados pelo sopro de ar dentro do estator. Nas seções de extremi- dade axial dos alojamentos do estator, os enrolamentos se projetam e for- mam metade de um circuito. As metades dos circuitos projetadas dos enro- lamentos formam os enrolamentos de extremidade dos enrolamentos do es- tator. Os enrolamentos do estator são esfriados pelo sopro do ar através dos enrolamentos, por exemplo, em uma lacuna de ar entre o rotor e o estator ou através de dutos que se estendem radiais do alojamento do estator. Tam- bém é conhecido fixar canos de esfriamento ou grupos de cobre ocos no alojamento do estator a fim de proporcionar um esfriamento líquido. As se- ções condutoras dos enrolamentos que são fixadas no alojamento do estator são esfriadas dessa maneira.

Em uma face frontal do estator, é fixada uma placa de pressão para reforço e, em particular, aperto da laminação do estator do alojamento do estator. Adicionalmente, uma conexão para o fluido de esfriamento tem que ser montada no alojamento do estator, sem afetar a força de aperto da placa de pressão. Em particular, um cano de esfriamento para fornecer o fluido de esfriamento é fixado no segmento do alojamento do estator para transferir a energia de esfriamento para os enrolamentos do estator. Na face frontal do alojamento do estator, um tubo de distribuição é montado, de modo que o fluido de esfriamento é fornecido para ou do cano de esfriamento para um sistema de abastecimento. Nos projetos convencionais, é complicado com- binar a fixação da placa de pressão e a fixação do tubo de distribuição no segmento do alojamento do estator ao mesmo tempo.

WO 2007/090803 A1 revela um dispositivo de esfriamento para uma máquina elétrica. Um estator consiste em uma pluralidade de folhas de núcleo que são apertadas uma na outra, de modo que é formado um feixe de laminação do estator. Cada folha de núcleo compreende recessos canali- zados axiais e ranhuras, a fim de suportar os canos de esfriamento e os en- rolamentos do estator. De 25 15 340 A1 revela um alojamento do estator de uma má-

quina elétrica na qual as ranhuras são formadas para reter os enrolamentos. O alojamento do estator compreende um canal de esfriamento.

JP 56068242 A revela um estator esfriado a água para uma má- quina elétrica, em que um tubo de esfriamento feito de um isolante é inserido em um furo de esfriamento que passa através de um alojamento do estator.

EP 1 168 571 A revela um alojamento do estator com uma plura- lidade de fendas do enrolamento. Os enrolamentos compreendem um con- duto interno para circular um refrigerante através do conduto.

EP 1 499 001 A1 revela um alojamento do estator compreen- dendo um canal de esfriamento que se estende axial que pode ser conecta- do em um dispositivo de esfriamento externo. Sumário da Invenção

É um objetivo de a presente invenção proporcionar uma conexão melhorada e simplificada de tubo de distribuição em um alojamento do esta- tor de uma máquina elétrica.

Esse objetivo pode ser resolvido por um sistema de alojamento do estator para uma máquina elétrica, em particular um gerador de uma tur- bina de vento, e por um método para a fabricação de um sistema de estator para uma máquina elétrica, em particular um gerador de uma turbina de ven- to.

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é a- presentado um sistema de estator para uma máquina elétrica, em particular um gerador de uma turbina de vento. O sistema de estator compreende um segmento do alojamento do estator com um canal de esfriamento que com- preende uma abertura na face frontal axial do segmento do alojamento do estator. Além do mais, o sistema de estator compreende uma placa que é montada na face frontal axial para reforçar (por exemplo, apertar) o aloja- mento do estator. Além disso, o sistema de estator compreende um sistema de abastecimento para abastecer o fluido de esfriamento para o canal de esfriamento. Além disso, o sistema de estator compreende um segmento do tubo de distribuição que é soldado na placa para formar um canal de guia para o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição e a placa. A placa compreende um furo vazado para gerar uma conexão entre a abertura do canal de esfriamento e o canal de guia. O sistema de abasteci- mento é conectado no canal de guia.

De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é apresentado um método para a fabricação de um sistema de estator para uma máquina elétrica, em particular um gerador de uma turbina de vento. Um segmento do alojamento do estator é formado com um canal de esfria- mento que compreende uma abertura em uma face frontal axial do segmen- to do alojamento do estator. Uma placa é montada na face frontal axial para reforçar, isto é, apertar, o segmento do alojamento do estator. Um segmento do tubo de distribuição é soldado na placa para formar um canal de guia pa- ra o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição e a pla- ca. A placa compreende um furo vazado para gerar uma conexão entre a abertura do canal de esfriamento e o canal de guia. Um sistema de abaste- cimento, para abastecer o fluido de esfriamento, é conectado no canal de guia. Um tubo de distribuição gera um canal de guia para gerar uma cone- xão do fluido de esfriamento entre o canal de esfriamento do segmento do alojamento do estator e o sistema de abastecimento. O tubo de distribuição pode consistir em uma pluralidade de segmentos do tubo de distribuição que são fixados na placa para formar o canal de guia entre a placa e as superfí- cies dos segmentos do tubo de distribuição. No canal de guia, pode ser co- nectado um cano de abastecimento ou outras conexões de abastecimento para o sistema de abastecimento.

O segmento do alojamento do estator forma um segmento indi- vidual ou um alojamento completo de um estator de um gerador. Se o seg- mento do alojamento é um segmento do alojamento do estator, uma plurali- dade de segmentos do alojamento pode ser fixada uma na outra a fim de formar o alojamento do estator, isto é, a pilha do estator. Os segmentos do alojamento do estator se estendem ao redor de um eixo de um rotor da má- quina elétrica. Portanto, os segmentos do alojamento podem compreender uma extensão curvada circular na direção circunferencial ao redor do eixo. Além do mais, os segmentos do alojamento compreendem uma direção lon- gitudinal, em que a direção longitudinal é substancialmente paralela à dire- ção axial do eixo. O segmento do alojamento pode compreender uma plura- lidade de elementos de folha que são fixados juntos ao longo da direção axi- al, tal que é formada uma laminação do estator. A laminação do estator for- ma o segmento do alojamento. As folhas são eletricamente isoladas uma da outra de modo a impedir a corrente parasita. O segmento do alojamento do estator ainda compreende uma superfície interna e uma superfície externa, onde a superfície interna fica localizada mais próxima do eixo na direção radial do que a superfície externa. O segmento do alojamento do estator compreende faces frontais

axiais nas suas bordas na direção axial com relação ao eixo. Nas faces fron- tais axiais, é montada uma placa respectiva (também chamada placa de pressão ou placa de ponta). A placa montada na face frontal axial e uma placa adicional, montada em uma face frontal axial adicional localizada em uma extremidade oposta do segmento do alojamento do estator na direção axial, são conectadas por uma viga. Portanto, ambas as placas podem ser apertadas uma na outra ao longo da direção axial, tal que as placas pren- dem o segmento do alojamento do estator, isto é, as folhas do segmento do alojamento do estator. Em outras palavras, as placas reforçam e apertam o segmento do alojamento do estator.

Um enrolamento do estator é fixado, em geral, na superfície in- terna ou externa do segmento do alojamento do estator. Por exemplo, os enrolamentos podem ser presos em fendas que são formadas na superfície interna ou externa, onde as fendas têm um trajeto geralmente ao longo da direção axial do eixo.

O sistema de abastecimento pode compreender dispositivos ex- ternos da máquina elétrica, tal como uma bomba do fluido de esfriamento e/ou um reservatório do fluido de esfriamento. Além do mais, o sistema de abastecimento compreende canais de abastecimento ou canos de abasteci- mento que fornecem o fluido de esfriamento para ou do segmento do aloja- mento do estator. Os canais de abastecimento podem ser fixados separa- damente na placa ou podem ser formados integralmente no segmento do alojamento do estator. Em outras palavras, o segmento do alojamento do estator pode compreender um canal de abastecimento integral que guia o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição e o sistema de abastecimento.

De acordo com a presente invenção, o segmento do tubo de dis-

tribuição é soldado na placa para formar o canal de guia. Pela soldagem do segmento do tubo de distribuição na placa, pode ser projetada uma varieda- de de projetos favorecidos do segmento do tubo de distribuição e, assim, do canal de guia. Além do mais, pela soldagem do segmento do tubo de distri- buição na placa, é atingida uma grande impermeabilidade entre o canal de guia e o ambiente. Além do mais, quando soldando o segmento do tubo de distribuição na placa, a placa e os segmentos do tubo de distribuição podem ser pré-montados antes que a placa seja montada no segmento do aloja- mento do estator. Portanto, pode ser conseguido um processo de fabricação mais econômico e mais rápido.

De acordo com uma modalidade exemplar adicional, o sistema de estator ainda compreende um cano de esfriamento que é inserido no ca- nal de esfriamento e um furo vazado da placa. O canal de esfriamento do segmento do alojamento do estator pode ser formado simplesmente por uma ranhura ou um furo vazado dentro do segmento do alojamento do estator. Alternativamente, de acordo com a presente modalidade exemplar, um cano de esfriamento separado pode ser inserido no canal de esfriamento. Por e- xernplo, o cano de esfriamento pode ser feito de materiais plásticos ou ou- tros materiais que provejam características de fluxo e características de fa- bricação benéficas. O cano de esfriamento pode ser fixado no canal de es- friamento pela interposição de uma camada de resina entre o cano de esfri- amento e o canal de esfriamento, por exemplo. Portanto, a conexão entre o cano de resfriamento e o segmento do alojamento do estator pode ser me- lhorada.

Além do mais, o cano de esfriamento pode se estender através da placa dentro do canal de guia, de modo que, por exemplo, entre a placa e o segmento do alojamento do estator, nenhum recurso de vedação adicional precise ser interposto para produzir uma impermeabilidade.

Em particular, de acordo com uma modalidade exemplar adicio- nal, o cano de esfriamento compreende uma abertura de cano no canal de guia. O cano de esfriamento ainda compreende um alargamento, de modo que, na abertura do cano, é gerada uma conexão vedada entre o canal de esfriamento e o canal de guia.

De acordo com uma modalidade exemplar adicional da presente invenção, o segmento do tubo de distribuição compreende protuberâncias (aletas), em que as protuberâncias podem ficar expostas ao ar de esfriamen- to. As protuberâncias são formadas em uma superfície externa do segmento do tubo de distribuição e se estendem em uma direção para o ambiente do sistema de estator. As protuberâncias geram uma maior superfície para o ambiente em comparação com uma superfície plana simples sem quaisquer protuberâncias. Portanto, o contato térmico e, assim, a transferência térmica de calor é melhorada entre o canal de guia, as porções de parede do seg- mento do tubo de distribuição e o ar de esfriamento do ambiente. Portanto, por meio das protuberâncias, o fluido de esfriamento que flui através do ca- nal de guia pode ser esfriado mais eficientemente pelo fluxo do ar de esfria- mento através das protuberâncias.

De acordo com uma modalidade exemplar adicional da presente invenção, o segmento do tubo de distribuição é um segmento do tubo de distribuição externo e o canal do guia é um canal do guia externo. O sistema de estator ainda compreende um segmento do tubo de distribuição interno que é fixado na placa entre o segmento do tubo de distribuição externo e a placa, tal que o segmento do tubo de distribuição interno forma um canal do guia interno para o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distri- buição interno e a placa. O canal do guia externo para o fluido de esfriamen- to é formado entre a placa, o (superfície externa do) canal do guia interno e o canal do guia externo.

Em outras palavras, o segmento do tubo de distribuição interno pode ser embutido no segmento do tubo de distribuição externo. Portanto, entre a superfície da placa e a superfície interna do segmento do tubo de distribuição interno, é formado o canal do guia interno para guiar o fluido de esfriamento, enquanto que entre a placa, é formada a superfície externa do segmento do guia interno e do (a superfície interna do) segmento do tubo de distribuição externo. O fluido de esfriamento que flui através do canal do guia interno é separado do fluido de esfriamento que flui através do canal do guia externo. Portanto, as direções de fluêncía e o volume do fluido de esfriamen- to dentro do canal do guia interno podem diferir do fluido de esfriamento do canal do guia externo. Portanto, uma circulação mais flexível do fluido de esfriamento pode ser realizada. O segmento do tubo de distribuição interno e o segmento do tubo de distribuição externo podem ser pré-montados na pla- ca, de modo que mesmo para uma circulação complexa do fluido de esfria- mento, somente um conjunto de placa/tubo de distribuição é montado em uma etapa de trabalho no segmento do alojamento do estator. Modificações adicionais não são necessárias no segmento do alojamento do estator. De acordo com uma modalidade exemplar adicional, o canal de

esfriamento do segmento do alojamento do estator é um primeiro canal de esfriamento. O segmento do alojamento do estator compreende um primeiro canal de esfriamento adicional, um segundo canal de esfriamento e um ter- ceiro canal de esfriamento. A placa compreende furos vazados para gerar

a) uma conexão entre o primeiro canal de esfriamento e o canal do guia externo e uma conexão entre o primeiro canal de esfriamento adi-

cional e o canal do guia externo e

b) uma conexão entre o segundo canal de esfriamento e o canal do guia interno e uma conexão entre o terceiro canal de esfriamento e o ca- nal do guia interno.

Portanto, pela modalidade exemplar, o segmento do tubo de dis- tribuição interno forma o canal do guia interno para conectar o segundo ca- nal de esfriamento e o terceiro canal de esfriamento. O segmento do tubo de distribuição interno é embutido no segmento do tubo de distribuição externo. O segmento do tubo de distribuição externo gera o canal de esfriamento ex- terno para conectar o primeiro canal de esfriamento com o primeiro canal de esfriamento adicional. Portanto, podem ser geradas duas circulações de flui- do de esfriamento separadas, uma entre os segundos canais de esfriamento e uma entre os primeiros canais de esfriamento. Portanto, uma circulação mais complexa e flexível pode ser obtida para o fluido de esfriamento.

Em particular, de acordo com uma modalidade exemplar adicio- nal, o segundo canal de esfriamento e o terceiro canal de esfriamento ficam localizados no segmento do alojamento do estator adjacentes entre si. O primeiro canal de esfriamento e o primeiro canal de esfriamento adicional ficam localizados no segmento do alojamento do estator em tal maneira que, entre o primeiro canal de esfriamento e o primeiro canal de esfriamento adi- cional ficam localizados o segundo canal de esfriamento e o terceiro canal de esfriamento.

Os canais de esfriamento podem compreender, em geral, um trajeto substancialmente em paralelo entre si ao longo do segmento do alo- jamento do estator. Em particular, os canais de esfriamento compreendem, em geral, um trajeto substancialmente em paralelo com relação ao eixo ge- ométrico do eixo do rotor da máquina elétrica. Os canais de esfriamento são distribuídos ao longo do alojamento do estator em uma direção circunferen- ciai com relação ao eixo.

De acordo com uma modalidade exemplar adicional, o sistema de estator ainda compreende uma placa adicional. O segmento do alojamen- to do estator compreende uma face frontal axial adicional na qual a placa adicional é montada. Um segmento do tubo de distribuição interno adicional para formar um canal do guia interno adicional e um segmento do tubo de distribuição externo adicional para formar um canal do guia adicional são presos na placa adicional. O segmento do alojamento do estator compreen- de uma face frontal axial adicional na qual a placa adicional é montada. O canal do guia interno adicional e o canal do guia externo adicional são for- mados para conectar

a) o primeiro canal de esfriamento e/ou o primeiro canal de esfri- amento adicional com

b) o segundo canal de esfriamento e/ou o terceiro canal de esfri-

amento.

Portanto, pela modalidade exemplar descrita acima, o arranjo do tubo de distribuição interno e do tubo de distribuição externo com relação ao tubo de distribuição interno adicional e o segmento do tubo de distribuição externo adicional são deslocados por um canal de esfriamento na direção circunferencial. Em outras palavras, o canal do guia externo do segmento do tubo de distribuição externo conecta os primeiros canais de esfriamento e os primeiros canais de esfriamento adicionais na face frontal axial do segmento do alojamento do estator e o canal do guia interno do segmento do tubo de distribuição interno conecta os segundos canais de esfriamento e os tercei- ros canais de esfriamento. Na face frontal axial adicional do segmento do alojamento do estator, em comparação com a face frontal axial do segmento do alojamento do estator, o canal de esfriamento externo adicional conecta os primeiros canais de esfriamento (adicionais) com um segundo canal de esfriamento ou um terceiro canal de esfriamento e o canal do guia interno adicional do segmento do tubo de distribuição interno adicional conecta outro primeiro canal de esfriamento (adicional) com outro segundo canal de esfri- amento ou terceiro canal de esfriamento. Portanto, na direção circunferencial (isto é, ao longo da largura) do segmento do alojamento do estator, pode ser gerado o fluxo do fluido de esfriamento ao longo dos canais de esfriamento dispostos circunferencialmente, onde os canais de esfriamento geram um curso sinuoso para o fluxo do fluido de esfriamento ao longo do segmento do alojamento do estator.

De acordo com uma modalidade exemplar adicional, o sistema de abastecimento compreende um cano de abastecimento que é conectado no canal do guia externo para abastecer o fluido de esfriamento para ou do canal do guia externo. Além do mais, um canal de abastecimento adicional pode ser conectado no canal do guia adicional para fornecer o fluido de es- friamento para ou do canal do guia externo.

De acordo com uma modalidade exemplar adicional, o cano de abastecimento é integralmente formado dentro do segmento do alojamento do estator. O cano de abastecimento pode ser formado por um furo dentro do segmento do alojamento do estator, de modo que pode ser obtida uma interface integral do segmento do alojamento do estator para o sistema de abastecimento.

Pela presente invenção, um tubo de distribuição comum para os canais de esfriamento é soldado na placa. Adicionalmente, um segundo segmento do tubo de distribuição comum para os (segundos) canais de es- friamento é fixado (por exemplo, soldado) na placa também. Portanto, itens e partes adicionais não têm que ser montados na placa. Entre a placa e a face frontal do segmento do alojamento do estator, resina pode ser interposta para obter impermeabilidade entre o segmento do alojamento do estator e a placa. Portanto, não é necessária soldagem entre a placa e o segmento do alojamento do estator.

A placa pode ainda compreender uma conexão de abastecimen- to, isto é, um furo de conexão de entrada/saída principal, em que o furo de conexão de entrada/saída principal gera uma conexão entre o canal do guia (isto é, o canal do guia externo) e o sistema de abastecimento. Em particu- lar, o cano de abastecimento do sistema de abastecimento pode ser fixado no mesmo lado de superfície da placa que os canais de esfriamento são fi- xados na placa. Portanto, o cano de abastecimento não precisa ser fixado no lado oposto da placa na direção axial, de modo que pode ser conseguido um projeto mais fácil.

É para ser observado que modalidades da invenção foram des- critas com referência aos assuntos diferentes em questão. Em particular, algumas modalidades foram descritas com referência às reivindicações do tipo de aparelho, enquanto que outras modalidades foram descritas com re- ferência às reivindicações do tipo de método. Entretanto, uma pessoa versa- da na técnica deduzirá a partir do acima e da descrição seguinte que, a me- nos que de outra forma notificado, além de qualquer combinação dos aspec- tos pertencentes a um tipo de assunto em questão, também é considerada como revelada com esse pedido qualquer combinação entre aspectos com relação a assuntos em questão diferentes, em particular entre aspectos das reivindicações do tipo de aparelho e aspectos das reivindicações do tipo de método.

Breve descrição dos desenhos

Os aspectos definidos acima e aspectos adicionais da presente invenção são evidentes a partir dos exemplos da modalidade a ser descrita a seguir e são explicados com referência aos exemplos da modalidade. A in- venção será descrita em mais detalhes a seguir com referência aos exem- plos da modalidade, mas aos quais a invenção não é limitada.

A figura 1 mostra uma vista esquemática de um sistema de esta- tor de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção,

a figura 2 ilustra uma vista esquemática de um segmento do aio- jamento do estator com um tubo de distribuição compreendendo protuberân- cias de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção,

a figura 3 ilustra uma vista esquemática de um sistema de esta- tor com uma placa e uma placa adicional de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção e a figura 4 mostra uma vista esquemática de um sistema de esta-

tor com um tubo de distribuição interno e um tubo de distribuição externo de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. Descrição detalhada

As ilustrações nos desenhos são esquemáticas. É observado que nas figuras diferentes, elementos similares ou idênticos são fornecidos com os mesmos sinais de referência.

A figura 1 mostra um sistema de estator 100 para uma máquina elétrica, em particular um gerador de uma turbina de vento. O sistema de estator 100 compreende um segmento do alojamento do estator 101, uma placa 102, um sistema de abastecimento 108 e um segmento do tubo de distribuição 103. O segmento do alojamento do estator 101 compreende um canal de esfriamento 104 que compreende uma abertura em uma face fron- tal axial 112 do segmento do alojamento do estator 101. A placa 102 é mon- tada na face frontal axial 112 para apertar o segmento do alojamento do es- tator 101. O sistema de abastecimento 108 é adaptado para fornecer o fluido de esfriamento para o canal de esfriamento 104. O segmento do tubo de distribuição 103 é soldado na placa 102 para formar um canal do guia 107 para o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição 103 e a placa 102. A placa 102 compreende um furo vazado para gerar uma cone- xão entre a abertura do canal de esfriamento 104 e o canal do guia 107. O sistema de abastecimento 108 é conectado no canal do guia 107.

Como mostrado na figura 1, os canais de esfriamento 104 são fi- xados no segmento do alojamento do estator 101. Os canais de esfriamento 104 se estendem, em geral, em paralelo entre si e, por exemplo, em paralelo a um eixo 111 de um rotor da máquina elétrica. O segmento do alojamento do estator 101 compreende a face frontal axial 112 definida em uma extre- midade na direção axial com relação ao eixo 111. Na face frontal axial 112, a placa 102 é montada. A placa 102 compreende furos vazados respectivos para conectar os canais de esfriamento 104 no canal do guia 107 do seg- mento do tubo de distribuição 103. O segmento do tubo de distribuição 103 é soldado na placa 102. A figura 1 ilustra pontos soldados 109 para realçar as conexões de soldagem. O segmento do tubo de distribuição 103 é soldado em uma superfície da placa 102 que fica localizada em um lado oposto com relação a um lado da placa 102 que é fixado na face frontal axial 112 do segmento do alojamento do estator 101.

O canal do guia 107 formado pelo segmento do tubo de distribu- ição 103 e a placa 102 gera uma conexão entre o sistema de abastecimento 108 e os canais de esfriamento 104. Portanto, a placa 102 pode compreen- der uma pluralidade de furos vazados respectivos que são atribuídos para os canais de esfriamento 104 para prover uma conexão de fluido entre os ca- nais de esfriamento 104 e o canal do guia 107. No canal do guia 107, é for- mada uma conexão para o sistema de abastecimento 108. Além do mais, como pode ser observado na figura 1, dentro dos

canais de esfriamento 104, podem ser inseridos canos de esfriamento 106, por exemplo, feitos de materiais plásticos. Os canos de esfriamento 106 po- dem se estender através da placa 102 dentro do canal do guia 107. Em uma seção de abertura do cano de esfriamento 106 dentro do canal do guia 107, o cano de esfriamento 106 pode compreender um alargamento 110 a fim de melhorar a impermeabilidade. Portanto, pela aplicação dos canos de esfria- mento 106 que se estendem para dentro do canal do guia 107, pode ser su- ficiente colar a placa 102 no segmento do alojamento do estator 101 por re- sina, de modo que são obtidas uma conexão física e uma impermeabilidade suficientes. Além do mais, os canos de esfriamento 106 não precisam ser soldados na placa 102, de modo que pode ser usado um material com uma elevada expansão térmica em comparação com o segmento do alojamento do estator 101.

Entre os canos de esfriamento 106 e os canais de esfriamento 104, uma camada de resina 105 pode ser interposta a fim de fixar o cano de esfriamento 106 dentro de um canal de esfriamento 104 respectivo.

O sistema de abastecimento 108 é adaptado para alimentar o canal do guia 107 com fluido de esfriamento ou para escoar o fluido de esfri- amento do canal do guia 107. A figura 2 mostra em mais detalhes uma modalidade exemplar

do sistema de estator 100 de acordo com a presente invenção. Em uma su- perfície externa do segmento do alojamento do estator 101, são fixados os enrolamentos do estator 205. Portanto, o segmento do alojamento do estator 101 pode compreender tendas que se estendem, em geral, em paralelo ao eixo 111 para dentro das quais o enrolamento do estator 205 pode ser inse- rido. Os enrolamentos 205 podem se estender ao longo de um circuito quando deixando o segmento do alojamento do estator 101. Essa seção dos enrolamentos finais 205 que se estendem ao longo de um circuito fora do segmento do alojamento do estator 101 pode ser chamada de enrolamento final 206.

Além do mais, entre o cano de esfriamento 106 e o furo vazado da placa 102, pode ser interposta uma vedação 201 a fim de melhorar a im- permeabilidade.

Como mostrado na figura 2, o segmento do tubo de distribuição 103 compreende protuberâncias 202 (aletas) que se estendem, por exemplo, na direção axial desde uma superfície do segmento do tubo de distribuição 103 para o ambiente do sistema de estator 100. Portanto, as protuberâncias 202 podem ficar expostas ao ar ambiente do sistema de estator 100, de mo- do que pode ser conseguida uma melhor eficiência de esfriamento.

Além do mais, a placa 102 ainda compreende um furo vazado adicional que pode agir como uma conexão de abastecimento 207 para co- nectar o sistema de abastecimento 108 no canal do guia 107.

A placa 102 compreende uma primeira superfície com a qual a placa 102 é fixada no segmento do alojamento do estator 101. Além do mais, a placa 102 compreende uma segunda superfície (oposta à primeira superfície), na qual é soldado o segmento do tubo de distribuição 103. A co- nexão de abastecimento 207 é formada na primeira superfície. Portanto, as conexões do canal de esfriamento 104 na placa e a conexão de abasteci- mento 207 do cano de abastecimento 204 ficam localizadas na mesma (pri- meira) superfície. Portanto, a conexão de abastecimento 207 pode ser con- sertada mais fácil e o projeto do sistema de estator 100 é mais compacto. A conexão de abastecimento 207 é preferivelmente disposta em tal maneira que o cano de esfriamento 204 se estende ao longo da superfície externa do segmento do alojamento 101. No canal do guia 107, pode ser conectado um ou uma pluralida- de de canos de abastecimento 204. No (segundo) lado oposto da placa 102, é soldado somente o segmento do tubo de distribuição 103. Portanto, o cano de abastecimento 204 não precisa se estender ao longo do segundo lado (externo) da placa 102.

Portanto, a conexão de abastecimento 207 pode compreender uma conexão que pode ser consertada 203, de modo que uma conexão permutável com o cano de abastecimento 204 pode ser gerada. A conexão que pode ser consertada 203 pode ser, por exemplo, uma conexão de anel que é soldada no primeiro lado da placa 102, como indicado pelo ponto sol- dado 109. Além do mais, pela conexão que pode ser consertada 207, é pos- sível conectar, por exemplo, um cano de abastecimento plástico 204 na pla- ca 102 feita de aço. Em outras palavras, pela conexão de abastecimento 207, pode ser gerada uma conexão do aço com o plástico. Além do mais, a conexão que pode ser consertada 203 é adaptada para produzir uma cone- xão removível entre o cano de abastecimento 204 e a placa 102.

A figura 3 mostra uma modalidade exemplar adicional do siste- ma de estator 100 em que, em faces frontais axiais opostas 112, 305 do segmento do alojamento do estator 101, são fixadas as placas 102, 302. Na face frontal axial esquerda 112 do segmento do alojamento

do estator 101, a placa 102 é fixada, na qual o tubo de distribuição 103 é soldado. O segmento do tubo de distribuição 103 forma o canal do guia 107. A conexão de abastecimento 207, formada por um furo vazado através da placa 102, gera uma conexão entre o cano de abastecimento 204 e o canal do guia 107. Na modalidade exemplar mostrada na figura 3, o cano de abas- tecimento 204 alimentou o fluido de esfriamento para dentro do canal do guia 107 e assim para dentro do canal de esfriamento 104. O fluido de esfri- amento fluindo através do canal de esfriamento 104 esfria o enrolamento do estator 205. Os enrolamentos finais 206 podem ser esfriados pelo ar de es- friamento circundante.

No lado direito do segmento do alojamento do estator 101 mos- trado na figura 3, uma placa adicional 302 é fixada em uma face frontal axial adicional 305 do segmento do alojamento do estator 101. Na placa adicional 302, é fixado um tubo de distribuição adicional 303 para formar um canal do guia adicional 304. A placa adicional 302 compreende um furo vazado adi- cional para conectar um cano de abastecimento adicional 301 com o canal do guia adicional 304. Como mostrado na figura 3, o fluido de esfriamento flui do canal de esfriamento 104 para o canal do guia adicional 304 e ainda para o cano de abastecimento adicional 301. Portanto, o cano de abasteci- mento adicional 301 escoa o fluido de esfriamento do canal do guia adicional 304 para o sistema de abastecimento 108. O sistema de abastecimento 108 pode esfriar o fluido de esfriamento, por exemplo, e bombear o fluido de es- friamento esfriado através do cano de abastecimento 204 para o canal do guia 107. Portanto, é gerada uma circulação de esfriamento.

A figura 4 mostra uma modalidade exemplar adicional da pre- sente invenção, em que é mostrado um trajeto do fluido de esfriamento em uma forma semelhante a uma sinuosidade ao longo da largura do segmento do alojamento do estator 101 na direção circunferencial ao redor do eixo 111.0 segmento do alojamento do estator 101 compreende um primeiro canal de esfriamento 401, um segundo canal de esfriamento 402, um primei- ro canal de esfriamento adicional 403 e um terceiro canal de esfriamento 404. Cada um dos canais de esfriamento 401, 402, 403, 404 forma uma co- nexão de fluido entre a placa 102 e a placa adicional 302 e se estende ao longo de uma direção substancial em paralelo com relação à direção axial do eixo 111. Na placa 102, é soldado o segmento do tubo de distribuição 103, que é um segmento do tubo de distribuição externo 103 na modalidade e- xemplar da figura 4. Além do mais, é montado um segmento do tubo de dis- tribuição interno 406 (por exemplo, soldado) na placa 102. O segmento do tubo de distribuição externo 103 circunda e embute o segmento do tubo de distribuição interno 406. Portanto, o segmento do tubo de distribuição exter- no 103 forma o canal do guia externo 107 entre a placa 102, uma superfície do segmento do tubo de distribuição interno 406 e o segmento do tubo de distribuição 103. O segmento do tubo de distribuição interno 406 forma um canal do guia interno 405 que é formado entre o segmento do tubo de distri- buição interno 406 e a placa 102.

Como mostrado na figura 4, o canal do guia interno 405 se co- necta em canais de esfriamento adjacentes, a saber, o segundo canal de esfriamento 402 e o terceiro canal de esfriamento 404.

O canal do guia externo 107 conecta o primeiro canal de esfria-

mento 401, o primeiro canal de esfriamento adicional 403 e o sistema de abastecimento 108.

Ao longo de uma direção circunferencial do segmento do aloja- mento do estator 101, ficam localizados o primeiro canal de esfriamento 401 e o primeiro canal de esfriamento adicional 403 com relação um ao outro em tal maneira, que entre o primeiro canal de esfriamento 401 e o primeiro canal de esfriamento adicional 403, ficam localizados o segundo canal de esfria- mento 402 e o terceiro canal de esfriamento 404.

Além do mais, como pode ser observado na figura 4, a placa a- dicional 302 é fixada na face frontal axial adicional oposta 305 do segmento do alojamento do estator 101 com relação à face frontal axial 112. Na placa adicional 302, é fixado um segmento de tubo de distribuição externo adicio- nal 407 para formar um canal do guia externo adicional 409. Além do mais, na placa adicional 302, é fixado um segmento do tubo de distribuição interno adicional 408 para formar um canal do guia interno adicional 410. No canal do guia externo adicional 409, pode ser conectado o sistema de abasteci- mento 108, por exemplo, para escoar o fluido de esfriamento.

Como pode ser observado na figura 4, o canal do guia interno adicional 410 conecta o primeiro canal de esfriamento 401 e o segundo ca- nal de esfriamento 402. Além do mais, outro segmento do tubo de distribui- ção interno adicional 408 conecta o primeiro canal de esfriamento adicional 403 com outro segundo canal de esfriamento 402. O canal do guia externo adicional 409 conecta respectivamente o terceiro canal de esfriamento com o sistema de abastecimento 108. Portanto, pelo arranjo mostrado na figura 4, pode ser obtida uma

circulação eficiente do fluido de esfriamento pelas configurações simples dos segmentos do tubo de distribuição 103, 406, 407, 408. Por exemplo, como mostrado na figura 4, o fluido de esfriamento pode ser alimentado pelo sis- tema de abastecimento 108 para o canal do guia externo 107. O fluido de esfriamento flui através do primeiro canal de esfriamento 401 e do primeiro canal de esfriamento adicional 403 para a placa adicional 302.

Na placa adicional 302, o segmento do tubo de distribuição in-

terno adicional 408 guia o fluido de esfriamento dos primeiros canais de es- friamento (adicionais) 401, 403 para o segundo canal de esfriamento 402. Dentro do segundo canal de esfriamento 402, o fluido de esfriamento flui da placa adicional 302 para a placa 102. Na placa 102, o segmento do tubo de distribuição interno 406 é fixado para formar o canal do guia interno 405, on- de o canal do guia interno 405 conecta o segundo canal de esfriamento 402 e o terceiro canal de esfriamento 404, de modo que o fluido de esfriamento flui novamente para a placa adicional 302. Na placa adicional 302, o fluido de esfriamento flui do terceiro canal de esfriamento 404 para dentro do canal do guia externo adicional 409 do segmento do tubo de distribuição externo adicional 407 e pode ser escoado do canal do guia externo adicional 409 para o sistema de abastecimento 108. O sistema de abastecimento 108 es- fria o fluido de esfriamento e alimenta o fluido de esfriamento novamente para o canal do guia externo 107 do segmento do tubo de distribuição exter- no 103. Portanto, é obtido um circuito de esfriamento eficiente para o fluido de esfriamento.

Em outras palavras, o fluido de esfriamento cruza o segmento do alojamento do estator 101, por exemplo, três vezes através de três canais de esfriamento 401, 402, 404 antes de ser esgotado através do canal do guia externo adicional 409 para o sistema de abastecimento 108. Além do mais, pode ser possível fixar o outro segmento do tubo de distribuição interno na placa 102 em tal maneira que o outro segmento do tubo de distribuição in- terno fica embutido pelo segmento do tubo de distribuição interno 406 e o segmento do tubo de distribuição externo 103 embute o segmento do tubo de distribuição interno 406 e o outro segmento do tubo de distribuição inter- no.

Em outra modalidade exemplar, o segmento do tubo de distribui- ção interno 406 pode conectar mais do que um canal de esfriamento 402 e o segmento do tubo de distribuição interno adicional 408 fixado na placa adi- cional 302 pode conectar uma pluralidade de primeiro e segundo canais de esfriamento 401, 402. Portanto, o fluido de esfriamento flui mais do que três vezes entre a placa 102 e a placa adicional 302 antes de fluir através do ter- ceiro canal de esfriamento 404 que alimenta o fluido de esfriamento para o canal do guia externo adicional 409. Do canal do guia externo adicional 409, o fluido de esfriamento é esgotado para o sistema de abastecimento 108.

Deve ser observado que o termo "compreendendo" não exclui outros elementos ou etapas e "um" ou "uma" não exclui uma pluralidade. Os elementos descritos em associação com modalidades diferentes também podem ser combinados. Também deve ser observado que sinais de referên- cia nas reivindicações não devem ser interpretados como limitando o escopo das reivindicações.

Claims

1. Sistema de estator (100) para uma máquina elétrica, em parti- cular um gerador de uma turbina de vento, o sistema de estator (100) com- preendendo um segmento do alojamento do estator (101) com um canal de esfriamento (104) que compreende uma abertura na face frontal axial (112) do segmento do alojamento do estator (101), uma placa (102) que é montada na face frontal axial (112) para reforçar o segmento do alojamento do estator (101), um sistema de abastecimento (108) para abastecer o fluido de esfriamento para o canal de esfriamento (104) e um segmento do tubo de distribuição (103) que é soldado na placa (102) para formar um canal do guia (107) para o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição (103) e a placa (102), em que a placa (102) compreende um furo vazado para gerar uma conexão entre a abertura do canal de esfriamento (104) e o canal do guia (107) e em que o sistema de abastecimento (108) é conectado no canal do guia (107).

2. Sistema de estator (100), de acordo com a reivindicação 1, a- inda compreendendo um cano de esfriamento (106) que é inserido no canal de esfria- mento (104) e no furo vazado da placa (102).

3. Sistema de estator (100), de acordo com a reivindicação 2, em que o cano de esfriamento (106) compreende uma abertura de cano no canal do guia (107) e em que o cano de esfriamento (106) ainda compreende um alar- gamento (110) na abertura do cano para gerar uma conexão vedada entre o canal de esfriamento (104) e o canal do guia (107).

4. Sistema de estator (100), de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 3, em que o segmento do tubo de distribuição (103) compreende pelo menos uma protuberância (202), em que a protuberância (202) pode ficar exposta ao ar de esfriamento.

5. Sistema de estator (100), de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 4, em que o segmento do tubo de distribuição (103) é um segmen- to do tubo de distribuição externo (103) e o canal do guia (107) é um canal do guia externo (107), o sistema de estator (100) ainda compreendendo um segmento do tubo de distribuição interno (406) que é fixado na placa (102) entre o segmento do tubo de distribuição externo (103) e a placa (102), tal que o segmento do tubo de distribuição interno (406) forma um canal do guia interno (405) para o fluido de esfriamento entre o segmen- to do tubo de distribuição interno (406) e a placa (102), em que o canal do guia externo (107) para o fluido de esfriamen- to fica localizado entre a placa (102), o canal do guia interno (405) e o canal do guia externo (107).

6. Sistema de alojamento do estator, de acordo com a reivindi- cação 5, em que o canal de esfriamento (104) do segmento do alojamen- to do estator (101) é um primeiro canal de esfriamento (401), em que o segmento do alojamento do estator (101) compreende um primeiro canal de esfriamento adicional (403), um segundo canal de es- friamento (402) e um terceiro canal de esfriamento (404), em que a placa (102) compreende furos vazados para gerar a) uma conexão entre o primeiro canal de esfriamento (401) e o canal do guia externo (107) e uma conexão entre o primeiro canal de esfria- mento adicional (403) e o canal do guia externo (107) e b) uma conexão entre o segundo canal de esfriamento (402) e o canal do guia interno (405) e uma conexão entre o terceiro canal de esfria- mento (404) e o canal do guia interno (405).

7. Sistema de alojamento do estator, de acordo com a reivindi- cação 6, em que o segundo canal de esfriamento (402) e o terceiro canal de esfriamento (404) ficam localizados no segmento do alojamento do esta- tor (101) adjacentes entre si e em que o primeiro canal de esfriamento (401) e o primeiro canal de esfriamento adicional (403) ficam localizados no segmento do alojamento do estator (101) em tal maneira que, entre o primeiro canal de esfriamento (401) e o primeiro canal de esfriamento adicional (403) ficam localizados o segundo canal de esfriamento (402) e o terceiro canal de esfriamento (404).

8. Sistema de estator (100), de acordo com a reivindicação 7, a- inda compreendendo uma placa adicional (302), um segmento do tubo de distribuição interno adicional (408) fi- xado na placa adicional (302) para formar um canal do guia interno adicional (410) e um segmento do tubo de distribuição externo adicional (407) fi- xado na placa adicional (302) para formar um canal do guia externo adicional (409), em que o segmento do alojamento do estator (101) compreende uma face frontal axial adicional (305) na qual a placa adicional (302) é mon- tada, em que o canal do guia interno adicional (410) e o canal do guia externo adicional (409) são formados para conectar a) o primeiro canal de esfriamento (401) e/ou o primeiro canal de esfriamento adicional (403) com b) o segundo canal de esfriamento (402) e/ou o terceiro canal de esfriamento (404).

9. Sistema de estator (100), de acordo com uma das reivindica- ções 1 a 8, em que o sistema de abastecimento (108) compreende um cano de abastecimento (204) que é conectado no canal do guia externo (107) pa- ra abastecer o fluido de esfriamento entre o canal do guia externo (107) e o sistema de abastecimento (108).

10. Sistema de estator (100), de acordo com a reivindicação 9, em que o canal de abastecimento (204) é formado integralmente dentro do segmento do alojamento do estator (101).

11. Método para a fabricação de um sistema de estator para uma máquina elétrica, em particular um gerador de uma turbina de vento, o método compreendendo formar um segmento do alojamento do estator (101) com um ca- nal de esfriamento (104) que compreende uma abertura em uma face frontal axial (112) do segmento do alojamento do estator (101), montar uma placa (102) na face frontal axial (112) para reforçar o segmento do alojamento do estator (101), soldar um segmento do tubo de distribuição (103) na placa (102) para formar um canal do guia (107) para o fluido de esfriamento entre o segmento do tubo de distribuição (103) e a placa (102), em que a placa (102) compreende um furo vazado para gerar uma conexão entre a abertura do canal de esfriamento (104) e o cana! do guia (107) e conectar um sistema de abastecimento (108) para abastecer o fluido de esfriamento para o canal do guia (107).