CN103475128B - 用于电机的转子和用于改进转子的方法 - Google Patents

用于电机的转子和用于改进转子的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103475128B
CN103475128B CN201310223027.2A CN201310223027A CN103475128B CN 103475128 B CN103475128 B CN 103475128B CN 201310223027 A CN201310223027 A CN 201310223027A CN 103475128 B CN103475128 B CN 103475128B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
pipe
restricting element
cooling duct
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310223027.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103475128A (zh
Inventor
A.施维里
S.鲍迈斯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ge Renewable Energy Technologies
Original Assignee
Alstom Renewable Technologies Wind BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Renewable Technologies Wind BV filed Critical Alstom Renewable Technologies Wind BV
Publication of CN103475128A publication Critical patent/CN103475128A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103475128B publication Critical patent/CN103475128B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32—Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0006—Disassembling, repairing or modifying dynamo-electric machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/09—Machines characterised by the presence of elements which are subject to variation, e.g. adjustable bearings, reconfigurable windings, variable pitch ventilators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49009—Dynamoelectric machine
    • Y10T29/49012—Rotor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

本发明涉及用于电机的转子和用于改进的方法。用于电机(1)的转子(4)包括轴(6)、位于轴(6)的辐臂(7)、位于辐臂(7)的叠层鼓(8)。辐臂(7)具有多个分隔元件(13)，其限定了彼此之间的管(14)。叠层鼓(8)具有连接至管(14)的多个冷却通道(17)。转子(4)还具有与至少一个管(14)和/或冷却通道(17)相关联的节流元件(25)。

Description

用于电机的转子和用于改进转子的方法
技术领域
本公开涉及用于电机的转子和用于改进转子的方法。
电机可为旋转电机，例如同步发电机或异步发电机(优选连接至水力涡轮)或同步电动机或异步电动机或其它类型的电机。另外，电机可具有带凸极(salient pole)的转子或不带凸极的转子。
背景技术
电机例如水力发电机具有定子和连接至水力涡轮的转子。转子和定子通常以垂直轴线进行组装。
转子包括轴、位于轴的辐臂(spider)和位于辐臂的叠层鼓(laminated drum)。
辐臂限定了多个轴向管，且叠层鼓具有连接至管的多个径向冷却通道，使得气体(例如空气)在运行期间循环经过管和冷却通道以冷却转子和定子。
空气循环造成了应当减小的损失。
损失尤其依赖于：
-循环经过机器的总的空气容积流量，以及
-机器内的空气容积流量分布。
为了减少循环损失，设计传统电机以优化空气容积循环；然而，在设计如此的电机的冷却特征时，存在某些不能预先计算的不确定性。
发明内容
本公开的一方面包括提供一种用于电机的转子并指示一种用于改进转子的方法，由此，可减少循环损失。
这些及其它方面可通过提供一种用于电机的转子和用于改进转子的方法来达成，所述转子包括轴、位于所述轴上的辐臂、位于所述辐臂上的叠层鼓，其中，所述辐臂具有多个分隔元件，所述多个分隔元件限定了彼此之间的管，其中，所述叠层鼓具有连接至所述管的多个冷却通道，所述冷却通道的连接至所述管的端部为扩张的，且所述转子包括设置在所述冷却通道的扩张端部的最大直径处的至少一个节流元件。
有利地，该转子和方法还允许温度的优化。
附图说明
根据转子和方法的优选但非排外性的实施例的描述，将更清楚本发明的进一步的特征和优点，通过附图中的非限制性的示例来说明，在附图中：
图1是第一实施例中的电机的示意图，
图2和图3显示了图1的电机的细节；
图4是第二实施例中的电机的示意图，
图5至图8显示了图1的电机的细节；以及
图9显示了电机的不同实施例。
具体实施方式
参照附图，这些附图显示了电机1，例如水力发电机。
电机1具有带有定子孔3的定子2以及容纳在定子孔3中的转子4。
定子2和转子4都容纳在外壳中，该外壳包含气体，例如空气(但其它气体也是可能的)。包含在外壳中的气体循环经过电机1用于将其冷却。
转子4包括轴6，其支撑辐臂7。辐臂7支撑叠层鼓8，其包括机械部分9和电气部分10，电气部分10带有槽，其容纳传导棒11。
辐臂7具有多个分隔元件13，例如径向板，其限定了彼此之间的管14。
优选地，管14平行于纵向转子轴线15而延伸。
叠层鼓8具有冷却通道17，其优选径向地且垂直于转子轴线15而延伸。
冷却通道17连接至管14。
定子2具有叠层核芯19，并且具有冷却通道20。叠层核芯连接至支撑件21和冷却器22。
转子包括节流元件25，其与一个或多个管14和/或一个或多个冷却通道17相关联。
节流元件25容许调节：
-循环经过电机1的总的空气容积流量，以及
-机器内的空气容积流量分布，从而可优化循环损失。
例如，可调节空气容积流量，使得循环经过机器(例如转子和定子)的空气容积流量是冷却所需的空气容积流量；换言之，防止了任何对冷却所需的空气容积流量而言过量的空气容积流量循环经过电机1。
节流元件25可设于管14内。
在该情况下，节流元件优选限定了连接至第一组28冷却通道17的、管14的第一区域27和连接至第二组30冷却通道17的、管14的第二区域29。
例如节流元件25可由设于管14的板限定，板限定了用于使气体流经管14的路径31。
路径31优选由板中的孔来限定。
备选地或此外，该实施例中的节流元件还可为任何可使空气容积流量节流的元件，例如电动、液压或气动地控制的节流阀。
备选地或除了部分地关闭管14的节流元件之外，节流元件还可设于冷却通道17。
在该情况下，节流元件25优选容纳在管14中，并连接至至少其中某些冷却通道17的端。
例如，节流元件25包括一个或多个可相对于叠层鼓8移动的壁35。各个壁35可为伸长的板，其容纳在管14中，并可在叠层鼓8滑动。
各个壁35具有孔口36，并且连接至示意性地以37表示的激励系统。
激励系统37可调节壁35的位置，使得孔口36与冷却通道17对准，或者，部分地或完全地关闭它们。
备选地或此外，该实施例中的节流元件还可为任何使空气容积流量节流的元件，例如与各个冷却通道17相关联的电动、液压或气动地控制的节流阀。
冷却通道17还可具有连接至管14的端，该端为扩张的，并且在其最大直径处优选设有节流元件25。
在该实施例中，节流元件25的调节容许对冷却通道17的入口调节压力损失，从而在例如完全地打开节流元件25的情况下，获得比在部分地打开节流元件25或甚至没有任何空气调节系统的情况下更大的经过冷却通道17的流量。
同样在该情况下，节流元件25例如可为电动或气动或液压地驱动的节流阀。其它类型的节流元件无论如何都是可能的。
根据描述和说明，将清楚电机的运行，并基本为以下。
在运行期间，冷却气体例如空气进入管14，流经管14，并进入冷却通道17，以冷却传导棒11和叠层鼓8。然后冷却气体传送至定子2的冷却通道20中，以还冷却定子棒和定子叠层核芯19。
因而冷却气体进入冷却器22以被冷却。
箭头F指示空气循环。
在循环期间，节流元件25限制了经过机器的空气容积流量，使得实际上仅冷却所需的空气容积进行循环。这限制了循环损失。
本公开还涉及一种用于为电机改进转子的方法。
该方法包括提供至少一个节流元件25，其与至少一个管14和/或冷却通道17相关联。
例如，在提供节流元件25之前运行转子4。在转子运行时(在提供节流元件25之前)，检测空气循环损失和/或温度。
因而基于所检测到的空气循环损失和/或温度而提供节流元件25(从而例如减小循环损失并/或优化温度)。
当然，可彼此独立地提供所述的特征。
实际上，可根据需求和技术状态而任意选择所使用的材料和尺寸。
参考数字
1：电机
2：定子
3：定子孔
4：转子
6：轴
7：辐臂
8：叠层鼓
9：机械部分
10：电气部分
11：传导棒
13：元件
14：管
15：转子轴线
17：冷却通道
19：叠层核芯
20：冷却通道
22：冷却器
25：节流元件
27：第一区域
28：第一组
29：第二区域
30：第二组
31：路径
35：壁
36：孔口
37：激励系统
F：冷却气体

Claims (9)

1.一种用于电机(1)的转子(4)，所述转子(4)包括轴(6)、位于所述轴(6)上的辐臂(7)、位于所述辐臂(7)上的叠层鼓(8)，
其中，所述辐臂(7)具有多个分隔元件(13)，所述多个分隔元件(13)限定了彼此之间的管(14)，其中，所述叠层鼓(8)具有连接至所述管(14)的多个冷却通道(17)，所述冷却通道的连接至所述管的端部为扩张的，且所述转子包括设置在所述冷却通道(17)的扩张端部的最大直径处的至少一个节流元件(25)。
2.根据权利要求1所述的转子(4)，其特征在于，还在至少一个管(14)内设置至少一个节流元件(25)。
3.根据权利要求2所述的转子(4)，其特征在于，所述至少一个节流元件(25)限定了：
连接至第一组(28)冷却通道(17)的所述管(14)的第一区域(27)，以及
连接至第二组(30)冷却通道(17)的所述管(14)的第二区域(29)。
4.根据权利要求2所述的转子(4)，其特征在于，所述至少一个节流元件(25)为设于所述管(14)的板，所述板限定了用于流经所述管(14)的气体的路径(31)。
5.根据权利要求4所述的转子(4)，其特征在于，所述路径(31)被所述板中的孔限定。
6.根据权利要求1所述的转子(4)，其特征在于，所述至少一个节流元件包括节流阀。
7.根据权利要求6所述的转子(4)，其特征在于，所述节流阀为电动、液压或气动地控制的节流阀。
8.一种用于为电机(1)改进转子(4)的方法，所述转子(4)包括轴(6)、位于所述轴(6)上的辐臂(7)、位于所述辐臂(7)上的叠层鼓(8)，
其中，所述辐臂(7)具有多个分隔元件(13)，所述多个分隔元件(13)限定了彼此之间的管(14)，
其中，所述叠层鼓(8)具有连接至所述管(14)的多个冷却通道(17)，所述冷却通道的连接至所述管的端部为扩张的，
所述方法的特征在于，在所述冷却通道(17)的扩张端部的最大直径处设置至少一个节流元件(25)。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：
在提供所述节流元件(25)之前运行所述转子(4)，并且
在运行所述转子(4)时检测空气循环损失和/或温度，
并且，基于所检测到的空气循环损失和/或温度而提供所述节流元件(25)。
CN201310223027.2A 2012-06-06 2013-06-06 用于电机的转子和用于改进转子的方法 Active CN103475128B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12171021.4 2012-06-06
EP12171021 2012-06-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103475128A CN103475128A (zh) 2013-12-25
CN103475128B true CN103475128B (zh) 2016-12-28

Family

ID=48407417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310223027.2A Active CN103475128B (zh) 2012-06-06 2013-06-06 用于电机的转子和用于改进转子的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9473000B2 (zh)
EP (2) EP3694084A1 (zh)
JP (1) JP5815600B2 (zh)
CN (1) CN103475128B (zh)
CA (1) CA2816108C (zh)
RU (1) RU2558686C2 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107659046B (zh) * 2017-11-28 2023-07-21 哈尔滨理工大学 一种采用可调节风道辅助永磁同步电机加减速装置
CN110429746B (zh) * 2019-08-30 2020-11-20 东方电气集团东方电机有限公司 一种具有降低大直径电机线圈和铁心周向温差的装置
WO2021037194A1 (zh) * 2019-08-30 2021-03-04 东方电气集团东方电机有限公司 一种降低电机线圈和铁心周向温差的方法及装置
CN117296228A (zh) * 2021-06-21 2023-12-26 Abb瑞士股份有限公司 用于转子的风道组件、相关联的转子和电机
DE102022002863A1 (de) * 2022-08-08 2022-09-22 Mercedes-Benz Group AG Axialflussmaschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101253670A (zh) * 2005-08-31 2008-08-27 三菱电机株式会社 车辆用电动机的冷却装置
CN102138272A (zh) * 2008-07-21 2011-07-27 西门子公司 包含有用于导引冷却空气的径向隔板的电机
CN102412663A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 阿尔斯通法国水电公司 空气冷却电动发电机和运行这种电动发电机的方法

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU645232A1 (ru) * 1977-03-11 1979-01-30 Г. А. Максимов Электрическа машина
JPS5683232A (en) 1979-12-10 1981-07-07 Mitsubishi Electric Corp Rotor of rotary electric machine
DE3408986A1 (de) * 1984-03-12 1985-09-19 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Laeufer einer elektrischen maschine mit axial- und radialkuehlkanaelen
SE457183B (sv) * 1984-10-05 1988-12-05 Asea Ab Synkronmaskin
FR2575343A1 (fr) * 1984-12-26 1986-06-27 Paris & Du Rhone Dispositif de refroidissement pour machine tournante electrique
JPS61192657A (ja) 1985-02-21 1986-08-27 Nippon Steel Corp ストリツプ監視装置
JPS61192657U (zh) * 1985-05-20 1986-11-29
JPS6261142A (ja) 1985-09-11 1987-03-17 Fujitsu Ltd デ−タ転送制御方式
JPS6261142U (zh) * 1985-09-30 1987-04-16
JPS62239838A (ja) 1986-04-10 1987-10-20 Fuji Electric Co Ltd エアダクト付回転子
JPH01138947A (ja) 1987-11-26 1989-05-31 Toshiba Corp 回転電機
US4922147A (en) * 1988-11-25 1990-05-01 Westinghouse Electric Corp. Apparatus and method for thermal balancing of the rotor of a dynamo-electric machine
JPH0366541A (ja) 1989-08-01 1991-03-22 Hitachi Electron Eng Co Ltd テーブル移動制御機構
JPH0366541U (zh) * 1989-10-30 1991-06-27
RU2041360C1 (ru) * 1992-04-29 1995-08-09 Порфирий Сергеевич Владимиров Роторный двигатель
CH686327A5 (de) * 1993-08-17 1996-02-29 Abb Management Ag Gasgekuehlte elektrische Maschine.
DE19731313B4 (de) * 1997-03-21 2012-12-06 Siemens Ag Großer Synchronmotor mit veränderbarer Drehzahl
US6879069B1 (en) * 2000-06-21 2005-04-12 Bae Systems Controls Inc. Rotating machine with cooled hollow rotor bars
RU2233533C2 (ru) * 2001-02-02 2004-07-27 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Особые сварочные агрегаты" Двухсекционный индукторный генератор постоянного тока
JP2007228669A (ja) * 2006-02-21 2007-09-06 Nissan Motor Co Ltd 電動モータの冷却装置
JP2009290979A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Toyota Motor Corp 永久磁石型モータ
JP2010104202A (ja) 2008-10-27 2010-05-06 Toshiba Corp 回転電機の回転子
JP5232088B2 (ja) * 2009-06-26 2013-07-10 トヨタ自動車株式会社 ロータ
RU105539U1 (ru) * 2010-12-24 2011-06-10 Закрытое акционерное общество "Уральский завод силовых машин" Электрическая машина

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101253670A (zh) * 2005-08-31 2008-08-27 三菱电机株式会社 车辆用电动机的冷却装置
CN102138272A (zh) * 2008-07-21 2011-07-27 西门子公司 包含有用于导引冷却空气的径向隔板的电机
CN102412663A (zh) * 2010-09-21 2012-04-11 阿尔斯通法国水电公司 空气冷却电动发电机和运行这种电动发电机的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103475128A (zh) 2013-12-25
EP3694084A1 (en) 2020-08-12
CA2816108A1 (en) 2013-12-06
RU2558686C2 (ru) 2015-08-10
EP2672613A1 (en) 2013-12-11
EP2672613B1 (en) 2020-08-05
RU2013125023A (ru) 2014-12-10
US9473000B2 (en) 2016-10-18
US20130328422A1 (en) 2013-12-12
JP2013255417A (ja) 2013-12-19
JP5815600B2 (ja) 2015-11-17
CA2816108C (en) 2016-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10784745B2 (en) Stators for electrical machines
CN103475128B (zh) 用于电机的转子和用于改进转子的方法
JP5358667B2 (ja) 永久磁石式発電機
JP5690079B2 (ja) 発電機コイル冷却用バッフル
EP2372881A2 (en) Permanent magnetic rotating electric machine and wind power generating system
US20100225183A1 (en) Stator cooling structure for superconducting rotating machine
EP3968501A1 (en) Stator block, stator assembly, and cooling system for stator assembly
EP2149967A2 (en) Sealed type electric rotating machine
US12049872B2 (en) Cooling device, motor, and wind turbine set
WO2018196003A1 (en) Motor ventilation structure and motor
CN107750414B (zh) 电机
CN103683663B (zh) 旋转电机
CN102412663B (zh) 空气冷却电动发电机和运行这种电动发电机的方法
JP5797626B2 (ja) 電気機器の巻き線用の連結装置
CN103326510A (zh) 电机以及改装电机的方法
EP2814144A1 (en) An air-to-air heat exchanger
CN111864991B (zh) 冷却系统、电机及风力发电机组
CN109951024A (zh) 定子及包括其的电机
WO2011135061A3 (en) Rotating electric machine
CN201750288U (zh) 变频电机的通风系统
EP3070816B1 (en) Method and assembly for cooling an electric machine
EP2503675A1 (en) Ventilation system for an electric machine
CN102447322B (zh) 发电机，特别是用于风力涡轮机的发电机
CN104901479A (zh) 全封闭式旋转电机
CN112054617A (zh) 一种利用交叉内循环通风改善电机温升的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Grenoble

Patentee after: Ge renewable energy technologies

Address before: Grenoble

Patentee before: Alstom Renewable Technologies