CN102668328A

CN102668328A - 定子和组装方法

Info

Publication number: CN102668328A
Application number: CN2010800530031A
Authority: CN
Inventors: 亚里·耶皮宁; 约尼·伊凯黑莫; 亚里·佩科拉
Original assignee: ABB AB
Current assignee: ABB Technology AG
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2010-11-23
Publication date: 2012-09-12
Anticipated expiration: 2030-11-23
Also published as: PL2325977T3; PT2325977E; ES2391440T3; KR101381747B1; JP2013511948A; US20130134808A1; EP2325977A1; JP3197025U; BR112012012184A2; US8664810B2; WO2011061410A1; EP2325977B1; CN102668328B; KR20120096535A

Abstract

一种电动马达定子的定子盘，包括：一组凹口（212），每个凹口（212）均被构造为容纳冷却管（214）。定子盘（200A）包括用于将定子盘与另一定子盘对准的一个或多个定位元件（218A），该一个或多个定位元件相对于定子盘（200A）被定位成使得当定子盘（200A）相对于另一个相似的定子盘（200B）被设定到旋转位置以将盘（200A、200B）的凹口（212A、212B）对准以用于容纳冷却管时，两个盘（200A、200B）的定位元件（218A、218B）变为仅部分地相互对准。

Description

定子和组装方法

技术领域

本发明涉及一种电动马达，并且具体地涉及定子的冷却。

背景技术

在电动马达中，可旋转的转子布置在静止的定子内或布置在静止的定子周围。例如轴承内的摩擦力的与旋转相关联的机械损耗、受通过绕组电阻的电流影响的铜损和由磁通量产生的铁损引起在运行过程中生热。为了避免过热，并且为了提高马达的效率，需要提供对马达的冷却。

为了冷却马达，可设置液体和/或气体冷却。专利申请US2009/0160269A1示出了如何将冷却管布置到定子。

设置冷却的一个挑战是如何适当地附接冷却管，需要适当的附接以避免当马达运转时管的破损和噪声。

已知使用胶合将冷却管紧固到定子的凹槽。然而，胶合破坏或者至少削弱了冷却管和定子之间的金属接触，使冷却效果劣化。

还已知将冷却通道直接铸造到马达本体上。然而这种方案是不具有成本效益的。

发明内容

由此，本发明的目的是提供一种减少上述缺点的方法和一种用于实现上述方法的装置。

本发明的目的通过独立权利要求中所陈述的内容来实现。在从属权利要求中公开本发明的优选实施方式。

本发明允许将冷却管紧密地安装到电动马达的定子，借此降低马达运转过程中噪声的产生和破损的风险。

附图说明

以下将参照附图通过优选实施方式更具体地描述本发明，在附图中：

图1是突出显示了定子；

图2示出了定子冷却布置的实施方式；和

图3示出了方法的一个实施方式。

具体实施方式

图1图示了现有技术的定子100。在定子中设置有槽102，导线围绕槽102卷绕以形成线圈。当以旋转方式向线圈供电时，实现了旋转磁场，该旋转磁场引起装备有鼠笼绕组和/或永磁体的转子旋转。

定子由包括定子盘的定子节段106堆叠。可以提供带条104以便例如通过焊接将节段彼此附接。没有与图1中的定子相关联的冷却。

图2示出了用于冷却定子200的实施方式，该定子200由例如200A、200B的定子节段或定子盘堆叠。定子可包括数十个或数百个优选彼此相似的定子盘。

在图2中，在定子盘200A、200B的外边缘上设置有U形凹口212。对每个凹口均放置有用于传导例如液体或气体的冷却介质的冷却管214。图中还示出了各个盘200A、200B的定位元件218A、218B。在图中，凹口212A和212B相互对应，即，当这些凹口相互对准时，两个盘200A、200B完全相互对准。当两个盘完全相互对准时，两个盘的所有定位元件也完全相互对准。

在图2的情况下，逆时针方向旋转盘200B，使得相互对应的凹口212A和212B变为相互错位的。然而，凹口212B变为与盘200A的下一个凹口、即222A对准。当凹口212B和222A相互对准时，能够将冷却管放置到由两个凹口和其它定子盘的相应凹口形成的直的冷却通道。

当所有冷却管已被放置到由盘的凹口形成的相应的冷却通道时，开始盘的互定位。在定位之前，定位元件218A、218B是相互错位的。定子盘的线圈槽同样是相互错位的。图2示出了当管220已经被放置到冷却通道时，相应的盘200A和200B的两个相对应的槽216A和216B变为相互错位的。

为了进行定位，向定位元件伸出例如定位带条224的定位构件。这具有使定位元件218A、218B变为相互对准和同样使线圈槽216A、21B变为相互对准的效果。

然而，在旋转前相互对准的凹口212B和222A变为相互错位的。随后，这些凹口在放置到冷却通道的冷却管220上施加挤压力。在图2中用箭头表示挤压力，该箭头在凹口处示出朝向冷却管被挤压的方向。例如，凹口222A向右挤压管，而盘200B的凹口212B向左挤压管220。这样，相邻的盘在盘上施加相反的力，借此使管220紧紧保持在其位置上。

显然在图2中仅示出了实现的一种方式并且所示出的许多特征能够以替代的方式实现。例如，当将盘堆叠到一起时，能够以多种方式实现盘的相互旋转。例如，每隔一个盘可具有相同的旋转。由此，具有奇数序数的盘可保持不旋转，具有偶数序数的盘可如图2中盘200B的情况逆时针方向旋转一个凹口间隔的角度。旋转角还可以是180°或一些其它适合的角度。此外，无需每次执行一个盘的旋转。替代性地，例如，诸如5个相邻盘的子堆组（sub-stack）可具有相同的旋转。接下来的5个盘可具有相同的旋转，其余类推。

例如212A和212B的凹口不需要是在定子盘的外边缘上的凹口。替代性地，用于容纳冷却管的凹口可以是在盘上的通孔。在这种情况下，定位构件可以是装配到盘的孔中的销。在这种情况下，同样在图2的实施方式中，定位构件有利地具有楔形头部，使得能够将定位构件挤压到定位元件并且引起盘的旋转从而实现盘的对准。

定子盘包括用于将定子盘和其它定子盘对准的一个或多个定位元件，所述一个或多个定位元件相对于定子盘被定位成使得当定子盘相对于另一相似定子盘被设定到旋转位置以对准盘的用于容纳冷却管的凹口时，两个盘的定位元件变为仅部分相互对准。“旋转位置”在此指盘没有完全地相互对准的情况。在完全对准的情况下，所有凹口和定位元件相互对准。然而该“旋转位置”要求以能够将冷却管放置到凹口中的方式对准盘的凹口。此外，盘的定位元件没有完全交叠，而是以能够将定位构件放到盘的定位元件中以对准定位元件的方式交叠。

当在定位构件已被放到定位元件中后检查这种情况时，盘中的定位元件定位为使得当定子盘相对于另一相似定子盘被设定到旋转位置时，盘的线圈槽变为相互对准，并且冷却管被放置到凹口中，相互旋转的盘的存有冷却管的凹口在冷管上引起基本相反的挤压力。

图3示出了方法的一个实施方式。

在300中，提供了待堆叠为定子的多个相似的定子盘。在定子盘中，在定位元件的分布中存在至少一些不均衡性或非对称性。这导致当取出两个相似的盘时，盘的所有定位元件仅在有限数量的旋转位置中完全相互对准。所述位置的此有限的数量少于盘中的定位元件的数量。优选地，仅具有一个这样的旋转位置。

在302中，盘中的至少一些盘相对于其它盘旋转。该旋转能够以多种方式进行。该旋转可以一个盘接一个盘地旋转的方式实现，或者可以旋转盘的子堆组。子堆组例如可包括5个盘。第一子堆组将具有一个旋转位置，第二子堆组将具有另一旋转位置，其余类推。

在304中，将冷却管放置到凹口。在这个阶段，由对准的凹口形成的冷却通道是直的，使得将冷却管放置到凹口中是容易的。当冷却管已被放置到相互旋转的盘的凹口中时，在盘中设置的定位元件变为相互错位的。盘的线圈槽在这个阶段同样是相互错位的。

在306中，将定位构件放置到盘的定位元件中。这引起盘的定位元件变为相互对准的，并且盘的线圈槽也变为相互对准的。

另外的效果是，相互旋转的盘在冷却管上引起相反的力，借此提供将管紧密地固定到由凹口形成的冷却通道。

对于本领域普通技术人员明显的是，随着技术进步，能够以多种方式实现发明构思。本发明及其实施方式不局限于上述示例，而是可在权利要求的范围内进行变化。

Claims

1.一种电动马达定子的定子盘，包括：

一组凹口（212），每个凹口（212）均被构造为容纳冷却管（214），

所述定子盘的特征在于，

所述定子盘（200A）包括用于将所述定子盘与另一定子盘对准的一个或多个定位元件（218A），所述一个或多个定位元件相对于所述定子盘（200A）被定位成使得当所述定子盘（200A）相对于另一相似的定子盘（200B）被设定到旋转位置以将所述盘（200A、200B）的所述凹口（212A、212B）对准以用于容纳冷却管时，所述两个盘（200A、200B）的所述定位元件（218A、218B）变为仅部分地相互对准。

2.根据权利要求1所述的定子盘，其特征在于，当所述定位元件（218A、218B）被相互对准时，所述盘的存有同一冷却管（220）的一对凹口（212B、222A）在所述冷却管（220）上引起基本上相反的挤压力。

3.根据权利要求1所述的定子盘，其特征在于，所述定位元件（218A、218B）被构造为容纳用于将所述盘（200A、200B）的所述定位元件（218A、218B）相互对准的定位构件（224）。

4.根据权利要求1所述的定子盘，其特征在于，所述定子盘包括线圈槽（102），当所述定子盘与相似的定子盘处于旋转位置、同时所述盘的所述凹口被相互对准以用于在所述凹口中容纳冷却管时，所述线圈槽（102）变为与所述相似的定子盘的线圈槽错位。

5.根据权利要求1所述的定子盘，其特征在于，用于容纳所述冷却管（220）的所述凹口（222A）是在所述定子盘（200A）的外边缘上的凹槽。

6.根据权利要求1所述的定子盘，其特征在于，用于容纳所述冷却管的所述凹口是在所述定子盘的本体中的通孔。

7.一种电动马达的定子，包括：

堆叠在一起以形成所述定子的多个相似的定子盘，其中每个定子盘均包括：

一组凹口，每个凹口均被构造为容纳冷却管，

所述定子的特征在于，

每个定子盘（200A、200B）均包括用于将所述定子盘（200A、200B）对准到一起的一个或多个定位元件（218A、218B），所述一个或多个定位元件（218A、218B）相对于所述定子盘（200A、200B）被定位成使得当两个定子盘相对于彼此被设定到旋转位置以将所述盘（200A、200B）的所述凹口（212A、212B）对准以用于容纳冷却管（220）时，所述两个盘（200A、200B）的所述定位元件（218A、218B）变为仅部分地相互对准。

8.根据权利要求7所述的定子，其特征在于，所述定位元件（218A、218B）被部分地交叠，使得能够将定位构件（224）穿入到所述定位元件（218A、218B）以将所述定位元件（218A、218B）相互对准。

9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，当所述定位构件（224）相对于所述定位元件（218A、218B）被定位以将所述定位元件（218A、218B）相互对准时，所述相互旋转的盘（200A、200B）的所述凹口（222A、212B）被构造为向定位在所述凹口内的所述冷却管（220）施加基本上相反的挤压力。

10.根据权利要求7所述的定子，其特征在于，在将所述定位构件（224）定位到所述盘（200A、200B）的所述定位元件（218A、218B）之前，所述相互旋转的盘的所述线圈槽是相互错位的。

11.一种安装电动马达的定子的方法，其特征在于，

提供（300）多个相似的定子盘，每个定子盘均包括用于容纳冷却管的凹口和用于将所述盘与其它的定子盘对准的一个或多个对准元件，

将所述定子盘中的至少一些定子盘相对于其它定子盘旋转（302）到旋转位置，使得所述相互旋转的盘的所述凹口对准，并且所述定位元件被相互错位；

将冷却管放置（304）到所述凹口；和

将所述定位元件相互对准（306），使得所述相互旋转的盘的所述凹口引起对所述冷却管的相反的挤压力。