CN104009573A - 一种带有冷却器的发电机或电机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种带有冷却器的发电机，包括：容纳沿第一方向设置的定子和转子的发电机机座；和设置在所述发电机机座上的冷却器，其特征在于，所述冷却器包括沿基本与所述第一方向垂直的第二方向设置的多个冷却管和设置于所述冷却管一端处并且其中设置有风扇的出风口，其中，在所述冷却管的另一端所在侧，所述冷却器在所述第二方向上延伸到所述机座之外的距离不超过所述机座的宽度的大约10%。本发明还提供了一种具有类似结构的电机。
Description
技术领域
本发明涉及电机或发电机，更具体地说，涉及一种带有冷却器的电机或发电机。
背景技术
电机或发电机在工作时因内部损耗而产生热量，因此需要冷却介质对其绕组和铁芯进行冷却，以维持各部分的温度在允许的限额内。
通常，传统换热器用于冷却电机或发电机的机座内部的气流，从而达到冷却绕组和铁芯的目的。但是，传统的换热器一方面在增强机座内部气流方面功能较弱，另一方面尺寸较大，不利于在空间有限的情况下的应用，例如将这种发电机应用于风力涡轮机的情况。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提出了一种带有改进的冷却器的发电机或电机，其包括容纳沿第一方向设置的定子和转子的机座；和设置在所述机座上的冷却器，其特征在于，所述冷却器包括沿基本与所述第一方向垂直的第二方向设置的多个冷却管和设置于所述冷却管一端处并且其中设置有第一风扇的出风口，其中，在所述冷却管的另一端所在侧，所述冷却器在所述第二方向上延伸到所述机座之外的距离不超过所述机座的宽度的大约10%。
这里，不应被理解为定子和/或转子的全部完全被容纳在机座内，而应当理解为机座仅用于支撑定子和转子，它们的局部可能暴露在机座之外。冷却器设置在所述机座上也应当被理解为冷却器和机座通过直接或者间接的连接或组合关系形成一套可以工作的设备。
在一种实施方式中，所述冷却管的另一端直接与外部空气连通。
在一种实施方式中，所述冷却管的另一端在所述机座的宽度范围内。
在一种实施方式中，在所述冷却管的另一端所在侧，所述冷却器在所述第二方向上位于所述机座的宽度范围内。
在一种实施方式中，所述出风口是基本沿所述第一方向设置的。
在一种实施方式中，所述第一风扇的转轴方向基本平行于所述第一方向。
在一种实施方式中，所述冷却器还包括暴露于所述冷却管外气流中的至少一个第二风扇，所述第二风扇中的至少一个的转轴方向基本平行于所述第一方向。
通过前述任一结构，不但可以改善冷却器对发电机或电机的冷却效果，而且与传统的结构相比，可以减小发电机或电机的尺寸，从而将其应用于空间有限的场合。
由于发电机和电机的结构非常类似，为了简化描述，以下将以发电机为例进行描述，但其同样适用于电机。
附图说明
图1示意性地示出根据本发明的一种带有冷却器的发电机的俯视图；
图2示意性地示出根据本发明的一种带有冷却器的发电机的俯视剖视图；
图3示意性地示出根据本发明的一种带有冷却器的发电机的左视图；和
图4示意性地示出根据本发明的一种带有冷却器的发电机的右视图。
具体实施方式
图1至4分别示意性地示出根据本发明的一种带有冷却器的发电机的结构。如图所示，该发电机10包括容纳定子与转子（未示出）的机座16、与机座16相连的冷却器11和用于支撑机座16和冷却器11的底座17。如图2和3中所示，冷却器11包括冷却管14、与冷却管14的一端相连的出风口12和设置在出风口12中的风扇15，其中风扇15用于促进气体流过冷却管14，以加强冷却功能。风扇15例如包括叶片152和用于驱动叶片的电机151。转子和定子（未示出）沿X方向设置于机座16中，而冷却器11中的冷却管14沿与X方向大致垂直的Y方向设置。如图3所示，机座16中的热空气向上流动进入冷却器11，并在经过与外部空气连通的冷却管14时被冷却。
将冷却管14设置成垂直于转子轴线方向X使得可以缩短冷却管的长度，从而可以简化制造过程并降低产品总重量，降低物料和人力成本。这种结构可以使机座两端空气的温度更加均匀，冷却效率也显著增加。仅在冷却管14的一端设置出风口12可以大大减小冷却器11的尺寸，从而满足将发电机10应用于狭小空间中的需求，例如应用于风力发电机机舱中的情况。此外，一方面可以利用出风口12中设置的风扇16进行抽吸，从而实现更快且更稳定的气流流过冷却管14，且可以省去进风侧的鼓风设备，另一方面可以将出风口12指向例如发电机10的转子轴方向，即X方向，从而满足客户的需求。在一种实施方式中，可以将风扇15的旋转轴线设置成与转子轴线方向一致，即平行于X方向。
以上以仅在冷却管的一端设置出风口12的情形进行了描述，其中冷却管的另一端处未设置进风口，而是直接与外部空气连通，从而外部空气可以直接进入冷却管。因为省去了一端的出风口，所以可以大大减小冷却器的尺寸。但是，应当理解，在未设置出风口的一侧也可以设置其他类似的结构，只要其尺寸不足以使得整个冷却器乃至发电机的尺寸增加较大即可。为了实现本发明的目的，在本发明中，在冷却管14的另一端所在侧（图2中的左侧），冷却器11在Y方向上延伸到机座16之外的距离不超过机座16的宽度（机座16在Y方向的幅度）的大约10%。当然，冷却器11和/或冷却管14的该端也可以在机座16的宽度范围内，而不一定延伸到机座16之外，这些都在本发明的保护范围内。
如图2和3所示，在冷却器11的两端处还可以分别设置有风扇13，其中风扇13例如包括叶片132和用于驱动叶片132的电机131，叶片132设置成能够促进气流在机座与冷却器之间的流通，例如叶片132可以设置成暴露于冷却管14外的气流中。通过这种结构，可以加强气流从机座16流向冷却器11，从而促进冷却器11对该气流的冷却，改善整个发电机的冷却效果。在一种实施方式中，可以将风扇13的旋转轴线设置成与转子轴线方向一致，即平行于X方向。
应当理解，以上以发电机为例进行了描述。但是由于发电机和电机的结构非常类似，为了简化描述，将不再对带有冷却器的电机进行描述，但前述结构描述同样适用于电机，并且本发明也覆盖带有冷却器的电机。
还应当理解，在以上的描述以及权利要求中，尽管使用了“垂直”及“平行”等描述。但是，本领域普通技术人员能够理解，本发明的思想以及原理同样适用于基本垂直以及基本平行的情况，它们也在本发明的保护范围内。
虽然已参照本发明的某些优选实施例示出并描述了本发明，但本领域技术人员应当明白，在不背离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上对其做出各种变化。
Claims (10)
1.一种带有冷却器的发电机，包括：
容纳沿第一方向设置的定子和转子的机座；和
设置在所述机座上的冷却器，
其特征在于，所述冷却器包括沿基本与所述第一方向垂直的第二方向设置的多个冷却管和设置于所述冷却管一端处并且其中设置有第一风扇的出风口，其中，在所述冷却管的另一端所在侧，所述冷却器在所述第二方向上延伸到所述机座之外的距离不超过所述机座的宽度的大约10%。
2.如权利要求1所述的发电机，其特征在于，所述冷却管的另一端直接与外部空气连通。
3.如权利要求1或2所述的发电机，其特征在于，所述冷却管的另一端在所述机座的宽度范围内。
4.如权利要求3所述的发电机，其特征在于，在所述冷却管的另一端所在侧，所述冷却器在所述第二方向上位于所述机座的宽度范围内。
5.如权利要求1或2所述的发电机，其特征在于，所述出风口是基本沿所述第一方向设置的。
6.如权利要求5所述的发电机，其特征在于，所述第一风扇的转轴方向基本平行于所述第一方向。
7.如权利要求6所述的发电机，其特征在于，所述冷却器还包括暴露于所述冷却管外气流中的至少一个第二风扇，所述第二风扇中的至少一个的转轴方向基本平行于所述第一方向。
8.一种带有冷却器的电机，包括：
容纳沿第一方向设置的定子和转子的机座；和
设置在所述机座上的冷却器，
其特征在于，所述冷却器包括沿基本与所述第一方向垂直的第二方向设置的多个冷却管和设置于所述冷却管一端处并且其中设置有第一风扇的出风口，其中，在所述冷却管的另一端所在侧，所述冷却器在所述第二方向上延伸到所述机座之外的距离不超过所述机座的宽度的大约10%。
9.如权利要求8所述的电机，其特征在于，所述出风口是基本沿所述第一方向设置的，所述第一风扇的转轴方向基本平行于所述第一方向。
10.如权利要求9所述的电机，其特征在于，所述冷却器还包括暴露于所述冷却管外气流中的至少一个第二风扇，所述第二风扇的转轴方向基本平行于所述第一方向。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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