CN102160257A - 轴向磁通机器 - Google Patents

Abstract

公开了一种轴向磁通旋转电机器，其包括夹在两个转子(12、14)之间的定子(10)。所述机器包括用于将磁体保持在所述转子上的保持装置(30)，所述保持装置包括具有多个突起(34)的后板(32)，所述多个突起(34)限定用于容纳所述磁体的多个凹入。所述保持装置布置为使得所述磁体能够插入到所述凹入中并保持在其中，并且具有插入的磁体的所述保持装置能够固定到所述转子，从而轴向地且切向地保持所述磁体。还公开了用于所述定子的冷却套管(22)和用于将所述定子稳固到所述机器的方法。

Description

轴向磁通机器

技术领域

本发明涉及一种轴向磁通旋转电机器，例如发电机或马达。本发明的各方面涉及用于在轴向磁通机器中保持永磁体的技术、用于在轴向磁通机器中冷却定子的技术、用于保持定子的技术和涉及用于轴向磁通机器的新转子设计。

背景技术

轴向磁通旋转电机器与传统的径向磁通机器的不同在于转子和定子之间的磁通量与机械轴平行延伸。轴向磁通机器相对于径向磁通机器可具有若干优点，包括紧凑的机器构造、高功率密度和更稳健的结构。然而，有待解决各种问题，包括磁保持、定子保持和机器的冷却。

用于保持轴向磁通机器中的永磁体的先前技术包括：在转子盘的外周缘上提供保持唇缘以对抗离心力；以及使用粘合剂将磁体稳固到转子板上。然而，在经历大离心力的情况下，这些技术在保持磁体方面可能是无效的。

WO 02/056443公开了一种用于在轴向磁通机器中将永磁体固定到转子盘的星轮式组件。EP 1 503 478公开了使用楔构件来约束磁体并允许任何公差。这些技术在适当地定位并保持磁体方面会是有效的。然而，它们是复杂的，并且对于转子组件来说需要清洁的加工环境和特殊准备。此外，已经发现，在一些情况下，永磁体的表面保护会变得被损坏，这会导致磁性材料随时间劣化。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了用于将磁体保持在轴向磁通旋转电机器的转子上的保持装置，所述保持装置包括：具有多个突起的后板，所述突起限定用于容纳所述磁体的多个凹入，其中，所述保持装置布置为使得所述磁体能够插入到所述凹入中并保持在其中，并且其中，具有插入的磁体的所述保持装置能够固定到所述转子，从而轴向地且切向地保持所述磁体。

本发明可以通过提供保持装置使得转子盘的制造简化，其中，在转子的装配之前磁体能够插入到所述保持装置中，并且所述保持装置可以随后形成转子组件的一部分，从而轴向地且切向地保持所述磁体。本发明还可以在不需要用于每个磁体的单独固定设备的情况下稳固地保持所述磁体。

在本发明的一个实施例中，所述突起中的至少一些突起采用肋部的形式。

根据本发明的另一方面，提供了用于将磁体保持在轴向磁通旋转电机器的转子上的保持装置，所述保持装置包括具有用于保持所述磁体的突起肋部的板。

本发明还可以提供如下优点，所述磁体可以容易地插入到所述保持装置中，并可以减小损坏所述磁体的表面保护的风险。

优选地，所述突起至少部分地限定凹入，所述磁体可以插入到所述凹入中。例如，所述突起中的至少一些突起可以沿基本上径向方向延伸，并可以限定局部部分。这可以容纳基本上梯形形状的磁体（即，具有一对可以是直的或弯曲的平行边和一对偏离边的四边形）。这可以有助于所述磁体围绕转子盘隔开。

为了承受所述磁体的尺寸的任何变化，并且为了有助于将所述磁体稳固在所述凹入内，所述突起中的至少一些突起可以包括向内延伸的可变形翼片。优选地，所述翼片被布置为按压插入的磁体。

优选地，所述保持装置被布置为安装在所述机器的转子上，并且所述磁体面对所述转子的后板。这可以使得所述磁体由所述保持装置稳固地保持在适当位置。优选地，所有磁体均插入到单个保持装置中，但是也可以设置两个或更多个保持装置。

永磁体通常由诸如钕铁硼（NdFeB）之类的材料制成。在暴露于诸如盐水或空气之类的污染物时，这种材料会快速地生锈或劣化。因此，特殊的覆层通常应用于磁体，从而保护它们。然而，已经发现，覆层在机器的装配或使用期间会被损坏。为了解决这个问题，所述保持装置可以布置为使得：当所述保持装置安装在所述转子上时，所述磁体由所述保持装置和所述转子至少部分地封住，优选地，被完全封住。这可以使得磁体免受机械损坏和免受诸如沙或盐之类的污染物。

用于轴向磁通机器的转子通常是盘形的，因此，所述板可以是环形盘，从而有助于将所述板安装在所述转子上。替代地，所述保持装置可以采用半封闭式星轮的形式。

所述保持装置还可以包括用于径向地保持所述磁体的装置。例如，所述保持装置还可以包括用于保持所述磁体的唇缘。举例而言，外唇缘可以在所述板的外周缘周围延伸，并可以有助于抵御离心力来保持所述磁体，可能地与所述转子盘的唇缘组合。另外地或替代地，所述保持装置可以包括在所述板的内周缘周围延伸的内唇缘。与所述突起结合的一个唇缘或多个唇缘可以限定凹入，所述磁体可以插入到所述凹入中，从而可以有助于保持所述磁体。该一个唇缘或多个唇缘可以包括向内延伸的可变形翼片。

优选地，所述突起和/或一个唇缘或多个唇缘沿基本上轴向方向（即，与所述机器的轴线平行）从所述板突出。所述突起和/或唇缘的高度可以大约等于将被容纳的磁体的厚度。替代地，相应的突起和/或唇缘可以设置在所述转子盘上，并且所述板上的突起或唇缘和所述转子盘上的相应突起或唇缘的总高度可以大约等于所述磁体的厚度。例如，所述板和所述转子盘均可以包括外唇缘，所述外唇缘的总高度大约等于所述磁体的厚度。

所述磁体可以为永磁体，或者它们可以是含铁磁极，含铁磁极基于激励场的施加而被磁化，如在WO 03/003546中所公开的，通过引用将其内容并入本文。

所述保持装置还可以包括用于将径向间隔的磁体和/或含铁磁极隔开的间隔环。这可以有助于防止例如径向间隔的磁体和含铁磁极之间的磁通泄漏，并可以有助于物理地稳固两个部件。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于轴向磁通旋转电机器的转子组件，所述转子组件包括：转子盘；

多个永磁体；以及

采用上述形式中的任何形式的保持装置。

所述转子盘可以包括用于径向地保持所述磁体的唇缘，这可以另外于或替代所述保持装置上的任何唇缘来设置。

WO 03/003546公开了一种轴向磁通机器，其中，每个转子盘在其与定子相邻的面上具有彼此直接相对的两个永磁体，并且在转子盘的相同面上具有彼此直接相对的非磁化的铁磁材料的两个极件。控制绕组通过定子在其中央孔来实现。控制绕组可以被激励，从而通过每个并列的磁体和非磁化的极件建立控制场，以建立磁通量的闭合环，由此对抗电枢反应。

在WO 03/003546中公开的布置可以允许控制转子的磁场。然而，它会具有上面讨论的问题中的一些或所有问题，包括与磁体保持有关的问题。

因此，本发明的转子组件可以被布置为允许以在WO 03/003546中描述的方式控制转子磁场。因此，所述转子组件还可以包括由所述保持装置保持在所述转子上的多个含铁磁极。优选地，每个含铁磁极相邻于永磁体。所述含铁磁极可以允许控制所述转子场。

所述转子组件可以包括用于安装在定子的任一侧的两个转子盘，并且所述转子盘可以是对称的。通过提供对称的转子盘，可以降低铸造和机加工转子的成本，从而可以降低制造成本。此外，可以更容易地进行转子的装配。

每个转子盘可以包括齿形的连接环，并且所述齿形的连接环可以被对齐，从而在所述转子中产生空气间隙。另外，为了简化转子设计，这可以在所述转子的旋转期间允许更多的空气流动，从而可以改善冷却。替代地，每个转子盘可以具有连续的（非齿形的）连接环。

所述转子还可以包括用于将所述转子连接到发动机的适配器轮毂。所述适配器轮毂可以是连接到转子盘中的一个的单独部件。另外为了简化转子设计，这可以仅通过替换适配器轮毂使轴向磁通机器连接到许多不同的发动机。

根据本发明的另一方面，提供了一种装配用于轴向磁通旋转电机器的转子的方法，所述方法包括：将磁体插入到保持装置中的凹入中，将具有插入的磁体的所述保持装置提供给转子盘，以及将所述保持装置固定到所述转子盘，使得所述磁体保持在所述转子和所述保持装置之间，从而轴向地且切向地保持所述磁体。

上面讨论的磁保持装置可以是封闭的轴向磁通机器的一部分。封闭的机器具有各种优点，包括对污染物的敏感性减小。然而，封闭的机器具有减小的空气冷却，因此需要提供替代的冷却方案。具体地说，定子绕组的冷却已经证实是有问题的。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于轴向磁通旋转电机器的定子的冷却套管，所述冷却套管被布置为冷却所述定子的内部，所述冷却套管包括用于冷却剂流的通道，其中，所述通道包括将湍流引入到冷却剂流中的凹槽。

通过提供将湍流引入到冷却剂流中的凹槽，可以改善从所述定子到所述冷却剂的热传递。此外，已经发现，与在通道中通过设置例如突起的情况相比，使用凹槽可以允许引入湍流，同时产生冷却剂的相对低的压降。

所述凹槽可以在所述通道的不同部分中引入不同量的湍流。例如，所述凹槽可以被布置为沿冷却剂流的方向引入增加量的湍流通过所述通道。优选地，所述凹槽被布置为使得贯穿所述冷却套管实现类似水平的热传递。这可以有助于确保所述定子的均匀的冷却，从而可以使所述机器更有效地和/或在更高额定值下工作。

例如，一些凹槽可以以不同的角度从其它凹槽延伸到冷却剂流，和/或一些凹槽与其它凹槽相比可以更紧密地地间隔。在一个实施例中，与冷却剂流基本上平行延伸的凹槽设置在所述冷却套管的第一部分（相对于冷却剂流）中，与冷却剂流基本上垂直延伸的凹槽设置在所述冷却套管的第二部分中。

优选地，所述冷却套管是中空的，以提供所述冷却剂流经的通路。在一个实施例中，所述冷却套管由两个部分形成，当所述两个部分被压在一起时，形成环形腔。在这种情况下，所述两个部分可以由至少一个O环密封件密封，优选地，由两个O形环密封件密封。所述两个部分可以至少部分地由定子绕组保持在一起。这可以使得所述两个部分在不需要焊接的情况下结合在一起，从而可以降低制造成本。

所述冷却套管可以包括延伸到所述定子的周缘外的多个翼片。所述翼片可以将热传导远离所述定子绕组，并朝向例如位于所述冷却套管的中心的冷却剂传导。因此，所述翼片可以作为用于定子绕组的散热器。因此，这种布置可以有助于有效地冷却所述定子。

所述翼片可以是例如半圆柱形的或任何其它适当形状，并可以位于围绕所述冷却套管的外部的环上。优选地，所述翼片限定缝，所述缝容纳定子绕组。这可以在所述绕组和所述翼片之间产生相对大的接触面积，从而可以有助于冷却所述绕组。

用于轴向磁通机器的定子可以具有围绕其外周缘延伸的悬垂绕组。优选地，所述翼片径向地向外延伸，使得当所述定子被卷绕时，悬垂绕组位于所述翼片上。这可以通过确保所述定子绕组完全地容纳在所述翼片之间的缝中来实现。这样，所述翼片可以作为用于所述悬垂绕组的散热器。

为了冷却位于所述定子的内部的绕组，所述冷却套管还可以包括径向地向所述定子的内部延伸的多个翼片。

在轴向磁通旋转电机器中，需要提供用于将所述定子保持在适当位置的一些装置。先前考虑的用于保持所述定子的布置已经涉及到使用在所述定子周围结合在一起的两个保持环组件。所述保持环组件具有将所述定子夹持在适当位置的齿部。然而，已经发现这种布置具有各种问题。首先，两个保持环的使用需要两个铸件和多个机械加工的表面，这增加了机器的生产成本。第二，夹持所述定子的所述齿部会经受涡流损失，因为它们处于所述机器的主磁场中。第三，当装配所述定子时，所述保持环会损坏定子端部绕组，因为它与所述定子紧密接触。第四，在短路条件下，所述定子会在所述保持环内旋转，从而损坏所述绕组。

在本发明的一个实施例中，不是将所述定子夹持在适当位置，而是使用所述冷却套管来稳固所述定子组件。为实现这一目的的便利方式可以是在所述冷却套管上使用一些翼片。因此，所述翼片中的至少一些翼片可以被布置为用于将所述定子稳固到所述机器上。这样的布置可以有助于减小由主转子场导致的涡流损失，因为其避免了需要直接与所述定子接触的夹具。

优选地，所述翼片中的一些翼片与其它翼片相比沿径向方向向外延伸更多的量。然后，延伸的翼片可以用于将所述冷却套管稳固到所述机器上。延伸的翼片可以具有用于将所述冷却套管稳固到所述机器上的孔。例如，延长翼片可以用于将所述冷却套管螺栓连接、铆钉连接或螺丝连接到所述机器上。因此，可以使用积极的保持方法而不是夹持来保持所述定子组件，这可以有助于防止定子旋转。

根据本发明的另一方面，提供了一种轴向磁通旋转电机器，其包括：机器壳体；定子；采用上述形式中的任何形式的冷却套管；以及入口管和出口管，用于将冷却剂提供到所述冷却套管和从所述冷却套管排出，其中，所述入口管和所述出口管与所述机器壳体结合。这可以有助于将冷却剂提供到所述冷却套管，减少组件的数量，并简化机器的制造。

根据本发明的另一方面，提供了一种轴向磁通旋转电机器，其包括：定子；

在所述定子内部的冷却套管，用于冷却所述定子；以及

定子绕组，所述定子绕组围绕所述定子和所述冷却套管；

其中，所述冷却套管包括多个独立的突起，所述突起通过所述定子绕组径向地向外延伸，并将所述定子稳固到所述机器上。

通过采用通过所述定子绕组径向地向外延伸并将所述定子稳固到所述机器上的多个独立的突起，所述定子组件可以在不需要直接接触所述定子的情况下稳固到所述机器上，这可以有助于减小涡流损失。此外，提供了可以有助于防止定子旋转的积极的保持方法。另外，通过将所述绕组设在所述突起之间，所述定子绕组可以容易地卷绕到所述定子和冷却套管上。

所述突起可以具有用于将所述冷却套管稳固到所述机器上的孔。例如，所述突起可以用于将所述冷却套管螺栓连接、铆钉连接或螺丝连接到所述机器上。所述突起可以采用上述的延长翼片的形式，或采用某种其它形式。所述冷却套管不需要包括上面描述的其它翼片。

所述定子和/或冷却套管可以包括用于容纳所述定子绕组的开放缝。这可以有助于所述定子绕组的卷绕。

所述定子组件还可以包括插在所述冷却套管和所述定子之间的滚销。这可以有助于减小定子旋转的风险。

所述机器还可以包括保持环，并且所述冷却套管可以稳固到所述保持环上。所述保持环可以稳固到所述机器上，或者它可以与所述机器结合，例如，作为机器壳体的一部分。

所述保持环可以包括与所述冷却套管上的所述突起对齐的多个齿部。这可以允许所述定子组件使用单个保持环而不是夹持在两个保持环之间来保持，这可以减小机器的成本和复杂性。因为将所述保持环稳固到所述冷却套管上而不是夹持所述定子，所以所述保持环不处于所述机器的主磁场中。因此，这种布置可以有助于减小涡流损失。此外，因为将所述保持环固定到所述冷却套管而不是所述定子，所以减小了损坏所述定子绕组的风险。

所述机器还可以包括机器壳体，并且所述定子可以封闭在所述机器壳体内，和/或稳固到所述机器壳体上。可以将所述保持环与所述机器壳体结合，或者可以在所述壳体中提供某种其它形式的固定件。通过形成保持特征作为所述电机器的壳体的结合部分，可以提高组装的容易度，并可以减少部件数和制造成本。

所述机器还可以包括入口管和出口管，用于将冷却剂提供到所述冷却套管和从所述冷却套管排出，并且所述入口管和所述出口管可以与所述机器壳体结合。这可以有助于将冷却剂提供到所述冷却套管、减少组件的数量和简化所述机器的制造。

在所述轴向磁通机器待被连接到发动机或与发动机结合时，可以使冷却套管与发动机的冷却系统结合，使得冷却发动机的冷却剂也穿过所述冷却套管，以冷却所述轴向磁通机器。因此，所述冷却套管可以被布置为连接到发动机冷却系统。这可以使得单个冷却系统提供给所述发动机和所述机器，从而可以减少组件的数量，并有助于提供紧凑的单元。

因此，根据本发明的另一方面，提供了一种发电机组，其包括：

采用上述形式中的任何形式的轴向磁通旋转电机器；以及

发动机，所述发动机结合到所述电机器，所述发动机包括冷却系统，

其中，所述冷却套管连接到所述发动机冷却系统，以允许来自所述发动机冷却系统的冷却剂流经所述冷却套管。

如上所述，会期望的是，将轴向磁通机器生产为封闭单元。如果所述轴向磁通机器将被连接到发动机以作为发电机组操作，则可以通过将所述发动机和所述机器生产为封闭单元来实现进一步水平的结合。例如，所述轴向磁通机器可以替换发动机飞轮，并可以位于飞轮壳体内部。这可以减少组件的数量，并提供高度紧凑的单元。

因此，所述发动机可以具有飞轮壳体，并且所述电机器可以结合在发动机飞轮壳体中。

如上所述，会期望的是，将轴向磁通机器生产为封闭单元，从而可以与发动机结合。虽然这可以减少组件的数量并提供了高度紧凑的单元，但是当传统的转子设计用在封闭单元中时会遭受差的转子冷却。

此外，传统的旋转电机器被设计为适配一种类型的发动机，而会期望的是，使机器适配于一种类型以上的发动机。另外，传统的转子设计趋于相对复杂。

根据本发明的另一方面，提供了一种轴向磁通旋转电机器，其包括上面描述的保持装置，和/或上面描述的冷却套管，和/或上面描述的定子组件，和/或上面描述的转子。

根据本发明的另一方面，提供了一种装配轴向磁通旋转电机器的方法，所述方法包括：

提供包括两个定子部分的定子组件；

提供冷却套管，所述冷却套管包括多个独立的径向突起；

将所述冷却套管放置在所述两个定子部分之间；

围绕所述定子和所述冷却套管卷绕所述定子绕组；以及

通过来自所述冷却套管的所述突起将所述定子稳固到所述机器上。

可以在任何其它方面提供本发明的一方面的特征。可以将任何装置特征提供为方法特征，反之亦然。

附图说明

现在将参照附图仅通过举例方式描述本发明的优选特征，在附图中：

图1示出了轴向磁通旋转电机器的各部件；

图2A至图2D示出了磁保持板；

图3A至图3C示出了定子和冷却套管的各部件；

图4A至图4E示出了冷却套管的实施例；

图5A至图5D示出了定子保持组件的各部件；

图6A和图6B示出了先前考虑的转子设计；

图7A和图7B示出了改进的转子设计的各部件；

图8A至图8C示出了冷却套管的另一实施例；

图9示出了保持板的另一实施例；

图10示出了图9的保持板的特写视图；

图11示出了保持板的另一实施例；

图12A至图12D示出了永磁体和含铁磁极的各种布置；

图13和图14是穿过旋转电机器的中心的圆形剖面的线性视图；

图15A和图15B示出了磁保持板的另一实施例；

图16和图17示出了具有结合在机器壳体中的入口管和出口管的机器的实施例；以及

图18示出了具有与机器壳体结合的定子保持环的机器的实施例。

具体实施方式

概述：

图1示出了轴向磁通旋转电机器的各部件。参照图1，机器包括夹在两个转子盘12、14之间的定子10。定子10包括两个有缝的层压环形线圈18、20，和夹在这两个环形线圈18、20之间的冷却套管22。这两个定子环形线圈18、20可以通过轧制单条磁性钢片来制造。在轧制工艺发生时，缝23通过索引冲压机器形成在一侧上。定子绕组24卷绕在所完成定子中的缝中。

转子盘12、14安装在共同的轴上，并且可以是完全铁磁性的。每个盘携带具有轴向引导向定子的交替的南极和北极的一组永磁体16。转子不携载交变磁通，并且其可以方便地由铸铁来构造。优选地，永磁体16为烧结的钕-铁-硼，从而提供大的磁加载，进而使得机器设计紧凑。

轴向机器可以操作为发电机或马达，或者这两者。

磁保持：

图2A-2D示出了如何可以使用磁保持板在转子盘上保持永磁体。参照图2A，磁保持板30是具有后表面32、内唇缘34、外唇缘36和多个径向肋部38的环形盘。内唇缘34、外唇缘36和径向肋部38沿轴向方向从后表面32突出。内唇缘34和外唇缘36均为圆形，并分别位于保持板的内边缘和外边缘上。

磁保持板的后表面32、内唇缘34、外唇缘36和径向肋部38限定多个凹入，每个凹入被设计为容纳永磁体。在装配期间，永磁体被推到凹入中，并且以紧配合保持在凹入中。径向肋部38、内唇缘34和外唇缘36可以包括进入凹入中的小的突起或可变形翼片35，从而允许任何容限变化，并确保磁体保持在适当位置。图2B示出了已经插入了永磁体16的保持板。

一旦永磁体已经被插入到磁保持板中，就将板提供给转子盘，例如转子盘12，并固定到转子盘，如图2C所示。保持板可以通过铆钉40或者任何其它便利装置例如螺栓或螺钉固定到转子盘。图2D示出了安装在转子盘12上并使用铆钉40固定在适当位置的保持板30。磁体是完全封闭的，因此被保护以免于受到机械损坏和免于受到会进入机器的诸如沙或盐的任何污染物。

保持板30可以由诸如弹簧钢的金属形成，或者由弹性可变形塑性材料例如尼龙或任何其它适当材料形成。

在图2A-2D中示出的保持板可以允许使用比以前所知道的保持技术更少的组件来装配转子，这可以减少装配时间。可以将磁体和保持板作为完整单元提供给转子盘，从而可以有助于装配。此外，不需要将磁体粘合到转子上。磁体上的任何容限可以由保持板上的可变形翼片承担。翼片可以抵御扭转力而支撑磁体。一旦装配后，磁体就被封闭，因此机械地受到保护以免于损坏。

保持板30理想地由非磁性的材料形成，所述材料的磁导率小于空气的磁导率。在已装配的机器中，后表面32有效地代替转子和定子之间的空气间隙的部分，因此通过使磁导率与空气的磁导率类似，保持装置可以在电磁上以与空气间隙类似的方式起作用。这可以有效地避免重新设计机器的需要，并可以避免磁通短路，其会否则旁路通过空气间隙。

还期望的是，保持板由非导电的材料形成，从而避免涡电流。理想地，该材料还将是导热的，从而有助于冷却。已经发现用于保持板的适当材料是能够使用高压注模工艺制造的增强复合塑料。

已经发现，使用保持板可以使空气间隙的容限减小。这可以使空气间隙的物理间隙减小，这可允许由保持板的后表面形成的有效空气间隙和实际空气间隙在电磁方面类似于不使用保持板的情形。

定子冷却：

返回参照图1，可以看出，定子10位于机器的中心，因此可能经历最高温度。在图1的布置中，提供冷却套管22，以冷却定子。

在图1的布置中，定子10由两个部件18、20形成，其中，冷却套管22夹在这两个部件之间。冷却套管是盘形的，并且是中空的，以允许冷却流体通过其流通。提供进入管和出口管（在图1中未示出），从而允许冷却流体进入和离开冷却套管。可以使用任何类型的冷却流体，例如发动机冷却剂。冷却套管22由坚固的、非磁性的、导热的材料例如铝制成。在一个实施例中，冷却套管由焊接在一起的两个铝盘形成。

冷却套管22在以其它方式可能是最热部位的地方，即机器中心处，来冷却机器。因此，可以依赖于冷却套管来冷却整个机器。在这种情况下，机器可以被制造为完全封闭的单元。

传统的旋转电机器遭受诸如沙和盐的污染物会进入机器的问题，从而降低了机器的耐久性。在永磁体机器的情况下，污染物的问题更加严峻，因为污染物可与磁体作用，从而导致它们生锈和劣化。完全封闭的单元具有不容易受到污染的优点，从而可以增加机器的耐久性。还可以更加有效地封装完全封闭的机器，因为不需要任何宽裕度来用于空气冷却。此外，完全封闭的单元会更安全，因为可以完全密封旋转组件。另外，完全封闭的单元会发出较少的电磁干扰，从而节省了EMI屏蔽的费用。

图3A至图3C更详细地示出了定子10的部件和冷却套管22。图3A示出了在适当位置具有绕组24的定子10。悬垂绕组42位于定子的周缘周围。入口管44和出口管46将冷却剂带入和带离定子中心的冷却套管。

图3B示出了定子的剖视图。定子由两个有缝的环形盘18、20形成，其中，冷却套管22夹在这两个环形盘之间。图3C更详细地示出了冷却套管22与定子的接触表面。可以看出，在悬垂绕组42和冷却套管22之间仅存在最小接触。这可以意味着不能有效地冷却悬垂绕组，从而会降低机器的效率。

在图4A-4E中示出了冷却套管的另一实施例。图4A-4E的冷却套管被设计为在冷却机器方面更加有效。

图4A示出了冷却套管的分解图。参照图4A，冷却套管由两个部分48、50形成，当被压在一起时，这两个部分48、50在它们中心形成环形腔。这两个部分48、50中的每个具有容纳O形环52、54的圆形凹槽。O形环密封这两个部分48、50，从而在腔中流动的冷却剂将不泄漏出去。

冷却套管的第一部分48围绕其周缘带有多个散热翼片56。翼片56在围绕第一部分的外表面的环上采用轴向延伸的半圆柱形式。翼片之间的间隔被设计为容纳定子绕组。翼片之间的冷却套管的外表面被弯曲为与绕组的曲率适配。每第六个翼片在轴向方向上比其它翼片长，并且在每个端部上具有孔。

冷却套管的第二部分50围绕其内边缘具有类似的但是较小的翼片58。翼片58围绕第一部分的内表面采用轴向延伸的半圆柱形式。翼片58之间的空间被设计为容纳定子绕组的内部，翼片之间的内表面被弯曲为与绕组的曲率适配。一些翼片58延长，并具有通过延长部分的螺栓孔。

因此，装配的冷却套管具有本质上环形的形状，其在内表面和外表面上具有轴向延伸的翼片和位于翼片之间的弯曲表面。

图4B示出了在定子内部的适当位置已装配的冷却套管的一部分的剖视图。图4B的剖面是穿过延长翼片截取的。冷却套管的两个部分48、50被推在在两个定子部分60、62之间。第二部分上的延长翼片中的螺栓孔可以用于有助于将冷却套管稳固到定子上。

图4C示出了在适当位置具有绕组65和悬垂绕组66的定子。绕组位于冷却套管的内部和外部上的翼片之间的弯曲表面上。绕组有助于将定子和冷却套管保持在一起。入口管63和出口管64将冷却剂带进和带离冷却套管。

图4D示出了定子组件的更详细的示图。可以看出，绕组65插入到翼片56之间的凹槽中，而悬垂绕组66位于翼片56上面。因此，翼片56与绕组65、66具有相对大的接触面积。翼片56用作为散热特征，并将热从绕组朝向冷却套管中的冷却剂传导。内部绕组68插入到内部翼片58之间的凹槽中，因此内部翼片将热从内部绕组中传导出去。

为了防止定子旋转，滚销70穿过较长翼片中的孔插入到定子中。图4E示出了在适当位置具有滚销70的定子的剖视图。

在图4A-4E中示出的改进的冷却套管由于冷却套管的内径和外径的延长而可以提供更好的冷却。冷却套管与绕组具有更大的接触面积，这提高了冷却效率。因为大多数特征可以在避免机加工费用的情况下铸造，所以生产方法会更加便宜。此外，冷却套管的两个部分可以在不需要焊接的情况下结合在一起。优选地，冷却套管由强硬的、非磁性的、导热的材料例如铝制成。

可以将上面描述的轴向磁通机器连接到发动机，从而被驱动为发电机。在这种情况下，可以将冷却套管连接到发动机的冷却系统，使得发动机的冷却剂也穿过冷却套管。这可以消除为冷却套管提供单独的冷却系统（泵、散热器等）的需要。

图16示出了另一实施例，其中，入口管和出口管与散热器和机器壳体结合。参照图16，定子186示为在机器壳体188内部的适当位置。将入口管190提供在机器的内部，用于将冷却剂带进定子冷却套管中。还提供了类似的出口管，用于将冷却剂从定子冷却套管中带出。这种布置可以使得组件的总数量减少，并使得机器的装配简化。

图17示出了具有结合的入口管和出口管的另一实施例。参照图17，将冷却剂路径192提供为散热器和机器壳体的一部分，这可以有助于将冷却剂从机器的外部提供到冷却套管和从冷却套管带出。

图8A-8C示出了用于轴向磁通旋转电机器的冷却套管的另一实施例。图8A-8C的冷却套管被设计为提供来自定子芯的热的更均匀传递，同时保持冷却剂的低压降。

图8A是冷却套管100的外部示图。冷却套管由后板102和前板104形成，当后板102和前板104连接在一起时，形成具有大长宽比剖面的通道。入口管106将冷却剂带到该通道中，出口管108将冷却剂从该通道中带出。冷却剂通过冷却套管通道沿逆时针方向行进。

图8B示出了不带前板的后板102。后板102在其周缘周围具有突起边缘110，其被设计为容纳前板104。唇缘112在后板102的内表面与前板104之间产生间隙，从而形成冷却剂的通道。后板102的内表面具有第一系列的研磨凹槽114和第二系列的研磨凹槽116。凹槽114与冷却剂流平行地延伸，而凹槽116与冷却剂流垂直地延伸。

图8C示出了前板104的内表面。因此，图8C的示图是从前板的相对侧朝向图8A的相对侧。前板104被设计为适合安装在边缘110的内部和后板102的唇缘112上面。前板104的内表面具有第一系列的研磨凹槽118和第二系列的研磨凹槽120。凹槽118与冷却剂流平行地延伸，而凹槽120与冷却剂流垂直地延伸。

在图8A-8C的冷却套管中，凹槽114、116、118、120在通过通道的冷却剂流中引起湍流。不同量的湍流在通道的不同部分由不同的凹槽引起，从而沿着冷却剂的轨迹保持相似水平的热传递。

在冷却剂进入通道后的初期，湍流为高，且不需要增加湍流。在冷却剂围绕通道行进的大约20-60%的距离之间，适当的增加由与冷却剂流平行的第一系列的研磨凹槽114、118来实现。从冷却剂行进的70-90%的距离开始，需要更高水平的流干扰，并由与流交叉的研磨凹槽116、120系列来实现。由冷却剂行进的最后10%的距离经历从壁到冷却剂的传热率的降低，但是这由高传导性的冷却套管材料（铝）来补偿，以将热从水出口区域传递到水入口区域。

在图8B和图8C中，凹槽的深度大约等于通道的宽度的一半。与使用肋部相比，已经发现使用凹槽在产生跨过通道的压降方面是优异的。类似的热传递改善可以使用凹槽来实现，正如使用肋部一样。可以通过考虑每个新近热边界层的效果减少所需的距离来实现凹槽的相互位置。在图8A-AC中示出的布置已经被设计为流速在5至20升每分钟的范围内。

在图8A-8C中示出的研磨凹槽还可以设置有图3A-3C和图4A-4E的冷却套管。

定子保持：

返回参照图1中的轴向磁通机器的示意图，可以看出，需要某种布置将定子10保持在适当位置。图5A-5D示出了定子保持组件的各部件。

图5A示出了可以用于保持定子组件的保持环。保持环具有在一个边缘上径向地向内延伸的多个齿部74。

图5B示出了定子组件和保持环的分解图。定子组件由夹在两个定子部分之间的冷却套管形成，如上面参照图4A-4E所讨论的。从图5B可以看出，位于冷却套管的外部部分的一些翼片靠近悬垂绕组沿径向方向向外延伸。保持环72的齿部74被设计为与延长翼片76接合。

图5C是位于保持环上的适当位置的定子组件的剖视图。从图5C可以看出，保持环齿部74中的孔与延长翼片76中的孔对齐。这使得定子组件被螺栓连接到保持环。在图5D中示出了装配的定子和保持环的端视图。

在图5A-5D中示出的定子保持组件中，定子组件通过将冷却套管螺栓连接到保持环而不是通过夹持定子来保持在适当位置。这意味着保持环不是在主磁场中，这减少了涡流损失。此外，通过螺栓连接定子组件而不是将其夹持，减小了在短路条件下定子旋转的风险。滚销插在冷却套管和定子之间，如图4E所示，从而进一步减小定子旋转的风险。因为保持环与定子不直接接触，所以减小了损坏定子端部绕组的风险。此外，与以前考虑的技术相比，在图5A-5D中示出的保持组件更易于装配，并使用了更少的组件。

图18示出了定子保持环与机器壳体结合的另一实施例。在该实施例中，通过将冷却套管直接螺栓连接到机器壳体198中的固定件196来保持定子组件194。这减少了部件的数量，并有助于机器的制造。

在图4A-4D、图5A-5D和图18的实施例中，冷却套管示为具有延长翼片和非延长翼片。然而，在其它实施例中，仅设置延长翼片，并省去非延长翼片。在这些实施例中，延长翼片用于稳固定子组件。

转子设计：

如上所述，上面描述的轴向机器可以连接到发动机，从而被驱动作为发电机。轴向机器构造的优点在于，机器可以容易地与发动机结合，从而生产单个单元。例如，轴向机器可以替换发动机飞轮，并可以位于飞轮壳体内部。这可以产生更紧凑的设计，并且组件更少。

图6A和图6B示出了用于将轴向机器结合到发动机飞轮壳体中的先前考虑的转子设计。图6A示出了飞轮壳体78和转子的分解图。参照图6A，转子包括驱动端转子盘80和非驱动端转子盘82。每个转子盘具有用于将两个盘连接在一起的连接环81、83。驱动端转子盘80上的连接环81是齿形的，而非驱动端转子盘82上的连接环83是非齿形的。曲柄螺栓连接面84设置在驱动端转子盘80上，以将转子连接到发动机曲轴。图6B示出了在飞轮壳体内的已装配的转子。

在图6A和图6B中示出的转子设计的问题在于，驱动端转子盘和非驱动端转子盘具有不同的尺寸，从而铸造和机械加工是昂贵的。另一问题在于，转子仅被设计为适配于特定类型的发动机。实际上，会期望的是，使机器适配于许多不同的发动机。例如，定义了许多不同的SAE（美国汽车工程师学会，Society of Automobile Engineers）飞轮壳体类型，并且会期望的是使机器适配于任何数量的这些飞轮壳体类型。这需要用于不同发动机的大量的不同机器，或者替换用于适配于不同发动机的转子，这两者都不是所期望的。另一问题在于，在转子的旋转期间有很少的空气流动。

图7A和图7B示出了改进的转子设计的各部件。图7A示出了转子和飞轮壳体的分解图。转子包括驱动端转子盘86、非驱动端转子盘88和适配器轮毂90。每个转子盘具有用于将两个盘连接在一起的连接环87、89。图7B示出了在飞轮壳体内的已安装的转子。

在图7A和图7B的布置中，驱动端转子盘86和非驱动端转子盘88是对称的，每个转子盘由类似的或相同的部件形成。因为这两个部件是对称的，所以可以降低对这两个部件进行铸造和机械加工的成本，从而可以降低制造成本。

与在图6A中示出的布置相比，在图7A和图7B的布置中，每个连接环87、89是齿形的。在装配的转子中，齿形是对齐的以产生空气间隙92，如图7B所示。这可以在转子的旋转期间在定子和磁体之间允许更多的空气流动，从而可以改善转子冷却。替代地，与在图6A中示出的非驱动端转子盘82的方式类似，两个连接环可以是非齿形的。

适配器轮毂90用于将转子连接到发动机曲轴。适配器轮毂90是连接到驱动端转子盘的单独部件。适配器轮毂以这样方式来设计，即，通过改变轮毂节距圆直径94，可以将轮毂连接到不同尺寸的发动机。这可以允许简单地通过替换适配器轮毂使轴向磁通机器连接到许多不同的发动机。

在图7A和图7B中示出的转子设计的优点包括容易装配、由于非驱动端转子盘上的齿部特征而引起的更多的空气流动、在转子上更准确地保持容限的能力、较低的制造成本以及较少数量的操作。

场控制：

图9示出了磁保持板的另一实施例。磁保持板采用半封闭式保持星轮130的形式。在图9中，多个永磁体132和多个含铁磁极134位于保持板内。为了清楚起见，没有示出转子自身和诸如螺栓、垫圈等紧固件。

在图9的布置中，永磁体132以北-南布置（即，交替磁体的磁极沿相反方向面对）布置在保持板130周围。含铁磁极134位于相邻于每个永磁体。永磁体132和含铁磁极134的组合形成主磁极。

含铁磁极134由高磁导率的材料形成且未被磁化。适当的材料可以为诸如钢或铁的铁磁金属，但是可以代替使用诸如镍、钴和锰或者它们的化合物之类的其它材料。替代地，含铁磁极可以由嵌入在树脂中的诸如铁的铁磁金属的粉末来形成。

在转子的装配期间，永磁体132和含铁磁极134被推入到保持板中，并通过紧配合而保持在适当位置。保持板可以包括可变形翼片，可变形翼片向内地朝向磁体和含铁磁极突出，从而允许任何容限变化，并确保磁体和含铁磁极保持在适当位置。一旦磁体和含铁磁极已经插入到保持板中，就将板提供给转子盘，以作为完整的单元。孔135设置在保持板130中，以将保持板130稳固到转子上。保持板可以通过铆钉或者诸如螺栓或螺钉的任何便利手段固定到转子盘。转子盘提供有围绕其外部周缘的唇缘，从而将磁体和含铁磁极径向地保持在已装配的转子中。

图10示出了半封闭式磁保持板130的特写视图。参照图10，保持板包括后表面136和突起138。突起138限定凹入，磁体132和含铁磁极134可以插入到凹入中。在装配的转子中，后表面136轴向地保持磁体，而突起138切向地保持磁体。

图11示出了保持板的另一实施例。在图11的布置中，保持板的后表面140被封闭。永磁体142位于保持板中。在图11的示图中，含铁磁极隐藏在保持板140的封闭后表面下。

在图9至图11的布置中，含铁磁极通过磁阻扭矩提供了场弱化能力。这可以以在WO 03/003546中描述的方式使控制电流通过控制绕组来实现。因此，图9至图11的布置可以允许控制转子场。

如果电机器用作马达或者用在车辆的动力系中，则速度受到变速器的最大速度约束，最大至公称速度比选择成为了最佳的变速器速度和热性能。在公称马达速度上，施加场弱化，以实现恒定功率的操作。这种场弱化允许恒定的功率区域高速扩展，同时以额定值保持端电压。其还可以有助于低速的主扭矩。这可以通过适当地控制d-q矢量控制技术的d轴电流分量来实现。因此，转子盘沿q方向提供有与沿d方向的感应系数不同的感应系数和凸极性。

图12A至图12D示出了永磁体和含铁磁极可以布置为形成主磁极的各种方式。在图12A中，两个永磁体144、146沿圆周方向布置在含铁磁极148的任一侧。在图12B的布置中，两个含铁磁极150、152布置在永磁体154的任一侧。在图12C的布置中，含铁磁极156位于永磁体158的径向内部，而在图12D的布置中，永磁体160位于含铁磁极162的径向内部。在每一种情况下，一个或多个永磁体和一个或多个含铁磁极的组合形成主磁极，从而可通过使适当的电流通过控制绕组来实现场弱化。

图13和图14是通过旋转电机器的中心的圆形剖面的线性图。参照图13和图14，机器包括定子170、第一转子板172和第二转子板174。永磁体176和含铁磁极178以在图12(a)中示出的方式布置在转子板周围。磁通量180通过永磁体176建立。控制绕组（未示出）也设置在定子中，以使通过含铁磁极建立电枢电流流量182。在图13中，电枢电流通量182与磁通量180正交，而在图14中，电枢电流通量182与磁通量180相反。

举例而言，如果电机器用作马达或用在车辆的动力系中，则机器可以以恒定的伏特/赫兹（Volts/Hertz）操作至基本速度（比如，最大速度的20%），从而提供所需的恒定扭矩。在这个范围内，可以使用矢量控制来设定由沿q方向的电枢电流产生的通量与由磁体产生的磁通正交，如图13所示。在这种情况下，电枢电流与马达的反向emf电压同相。这可以实现最佳的扭矩产生。

在基本速度以上以及多达最大速度，矢量控制技术可以用于通过控制由沿d方向的电枢电流产生的磁通的量来弱化空气间隙磁通，如图14所示。这可以保持恒定的电压操作，直至最大速度。

图15A和图15B示出了磁保持板的另一实施例。在该实施例中，包括间隔环184，作为磁保持板的结合特征。这有助于防止来自永磁体的漏磁通跨到与定子的绕组没有联结的含铁磁极。

在上面的描述中，已经描述了轴向磁通旋转电机器的各个不同的实施例。应当明白的是，各个实施例是补充性的，一个实施例的特征可以提供给任何其它实施例。

Claims (51)

1. 用于将磁体保持在轴向磁通旋转电机器的转子上的保持装置，所述保持装置包括具有多个突起的后板，所述突起限定用于容纳所述磁体的多个凹入，其中，所述保持装置布置为使得所述磁体能够插入到所述凹入中并保持在其中，并且其中，具有插入的磁体的所述保持装置能够固定到所述转子，从而轴向地且切向地保持所述磁体。

2. 根据权利要求1所述的保持装置，其中，所述突起中的至少一些突起采用肋部的形式。

3. 根据权利要求1或2所述的保持装置，其中，所述突起中的至少一些突起沿基本上径向方向延伸。

4. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，其中，所述突起中的至少一些突起包括向内延伸的可变形翼片。

5. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，其中，所述保持装置被布置为安装在所述转子上，并且所述磁体面对所述转子的后板。

6. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，其中，所述保持装置被布置为使得：当其安装在所述转子上时，所述磁体至少部分地由所述保持装置和所述转子封住。

7. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，其中，所述后板为环形盘。

8. 根据权利要求1至6中的任一项权利要求所述的保持装置，其中，所述保持装置采用半封闭式星轮的形式。

9. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，还包括用于径向地保持所述磁体的装置。

10. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，还包括用于保持所述磁体的唇缘。

11. 根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置，还包括：用于隔离径向地间隔的磁体和/或含铁磁极的间隔环。

12. 一种用于轴向磁通旋转电机器的转子组件，所述转子组件包括：

转子盘；

多个永磁体；以及

根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的保持装置。

13. 根据权利要求12所述的转子组件，其中，所述转子盘包括用于保持所述磁体的唇缘。

14. 根据权利要求12或13所述的转子组件，还包括：由所述保持装置保持在所述转子上的多个含铁磁极。

15. 根据权利要求14所述的转子组件，其中，每个含铁磁极相邻于永磁体。

16. 根据权利要求14或15所述的转子组件，其中，所述含铁磁极允许所述转子场的控制。

17. 根据权利要求12至16中的任一项权利要求所述的转子组件，所述转子组件包括用于安装在定子的任一侧上的两个转子盘，其中，所述转子盘是对称的。

18. 根据权利要求17所述的转子组件，其中，每个转子盘包括齿形的连接环。

19. 根据权利要求18所述的转子组件，其中，所述齿形的连接环被对齐，从而在所述转子中产生空气间隙。

20. 根据权利要求12至19中的任一项权利要求所述的转子组件，还包括：用于将所述转子组件连接到发动机的适配器轮毂。

21. 一种装配用于轴向磁通旋转电机器的转子的方法，所述方法包括：将磁体插入到保持装置中的凹入中，将具有插入的磁体的所述保持装置提供给转子盘，以及将所述保持装置固定到所述转子盘，使得所述磁体保持在所述转子和所述保持装置之间，从而轴向地且切向地保持所述磁体。

22. 一种用于轴向磁通旋转电机器的定子的冷却套管，所述冷却套管布置为冷却所述定子的内部，所述冷却套管包括用于冷却剂流的通道，其中，所述通道包括将湍流引入到冷却剂流中的凹槽。

23. 根据权利要求22所述的冷却套管，其中，所述凹槽在所述通道的不同部分中引入不同量的湍流。

24. 根据权利要求22或23所述的冷却套管，其中，所述凹槽被布置为沿冷却剂流的方向引入增加量的湍流通过所述通道。

25. 根据权利要求22至24中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，所述凹槽被布置为使得贯穿所述冷却套管实现相似水平的热传递。

26. 根据权利要求22至25中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，一些凹槽以不同的角度从其它凹槽延伸到冷却剂流。

27. 根据权利要求22至26中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，与冷却剂流基本上平行延伸的凹槽设置在所述冷却套管的第一部分中，而与冷却剂流基本上垂直延伸的凹槽设置在所述冷却套管的第二部分中。

28. 根据权利要求22至27中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，一些凹槽与其它凹槽相比更接近地间隔。

29. 根据权利要求22至28中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，所述冷却套管由两个部分形成，当所述两个部分被压在一起时，形成环形腔。

30. 根据权利要求29所述的冷却套管，其中，所述两个部分由至少一个O环密封件密封。

31. 根据权利要求29或30所述的冷却套管，其中，所述两个部分由定子绕组至少部分地保持在一起。

32. 根据权利要求22至31中的任一项权利要求所述的冷却套管，还包括延伸到所述定子的周缘外的多个翼片。

33. 根据权利要求32所述的冷却套管，其中，所述翼片作为用于定子绕组的散热器。

34. 根据权利要求32或33所述的冷却套管，其中，所述翼片限定缝，所述缝容纳定子绕组。

35. 根据权利要求32至34中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，所述翼片径向地向外延伸，使得当所述定子被卷绕时，悬垂绕组位于所述翼片上。

36. 根据权利要求32至35中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，所述翼片中的至少一些翼片被布置为用于将所述定子稳固到所述机器。

37. 根据权利要求32至36中的任一项权利要求所述的冷却套管，其中，所述翼片中的一些翼片与其它翼片相比沿径向方向向外延伸更大的量，并且延伸的翼片用于将所述定子稳固到所述机器。

38. 一种轴向磁通旋转电机器，包括：

机器壳体；

定子；

根据权利要求22至37中的任一项权利要求所述的冷却套管；以及

入口管和出口管，用于将冷却剂提供到所述冷却套管和从所述冷却套管排出，

其中，所述入口管和所述出口管与所述机器壳体结合。

39. 一种轴向磁通旋转电机器，包括：

定子；

冷却套管，所述冷却套管在所述定子内部，用于冷却所述定子；以及

定子绕组，所述定子绕组围绕所述定子和所述冷却套管；

其中，所述冷却套管包括多个独立的突起，所述突起通过所述定子绕组径向地向外延伸，并将所述定子稳固到所述机器。

40. 根据权利要求39所述的轴向磁通机器，其中，所述突起采用延长翼片的形式。

41. 根据权利要求39或40所述的轴向磁通机器，其中，所述定子和/或冷却套管包括用于容纳所述定子绕组的开放缝。

42. 根据权利要求39至41中的任一项权利要求所述的轴向磁通机器，还包括：插在所述冷却套管和所述定子之间的滚销。

43. 根据权利要求39至42中的任一项权利要求所述的轴向磁通机器，还包括保持环，其中，所述冷却套管被稳固到所述保持环。

44. 根据权利要求43所述的轴向磁通机器，其中，所述保持环包括与所述冷却套管上的所述突起对齐的多个齿部。

45. 根据权利要求39至44中的任一项权利要求所述的轴向磁通机器，还包括机器壳体，其中，所述定子被封闭在所述机器壳体内和/或被稳固到所述机器壳体。

46. 根据在从属于权利要求43或44时的权利要求45所述的轴向磁通机器，其中，所述保持环与所述机器壳体结合。

47. 根据权利要求46所述的轴向磁通机器，还包括：入口管和出口管，用于将冷却剂提供到所述冷却套管和从所述冷却套管排出，其中，所述入口管和所述出口管与所述机器壳体结合。

48. 一种发电机组，包括：

根据权利要求38至47中的任一项权利要求所述的轴向磁通旋转电机器；以及

结合到所述电机器的发动机，所述发动机包括冷却系统，

其中，所述冷却套管连接到所述发动机冷却系统，以允许自所述发动机冷却系统的冷却剂流流经所述冷却套管。

49. 根据权利要求48所述的发电机组，其中，所述发动机具有飞轮壳体，并且所述电机器结合在所述发动机飞轮壳体中。

50. 一种轴向磁通旋转电机器，包括权利要求1至11中的任一项权利要求所述的保持装置或权利要求12至20中的任一项权利要求所述的转子组件，和/或权利要求22至37中的任一项权利要求所述的冷却套管，和/或是权利要求38至46中的任一项权利要求所述的机器。

51. 一种装配轴向磁通旋转电机器的方法，所述方法包括：

提供包括两个定子部分的定子组件；

提供冷却套管，所述冷却套管包括多个独立的径向突起；

将所述冷却套管放置在所述两个定子部分之间；

围绕所述定子和所述冷却套管卷绕所述定子绕组；以及

通过来自所述冷却套管的所述突起将所述定子稳固到所述机器。

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