CN106998108A - 用于旋转电机的气流挡板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于旋转电机的气流挡板。用于在旋转电机中引导冷却空气的挡板(30)包括：第一表面(33)，所述第一表面布置成沿着定子铁心(16)的端面引导气流；第二表面(35)，所述第二表面布置成沿着端部绕组(18)的径向外表面引导气流。这能够有助于降低气流中的湍流，从而允许更有效的热量传递。此外，能够给予流经转子/定子气隙(14)的空气以较大优先权，因而增加流经旋转电机的中心的气流。

Description

用于旋转电机的气流挡板

技术领域

本发明涉及一种用于旋转电机的气流挡板，尤其涉及一种辅助冷却该旋转电机的气流挡板。

背景技术

旋转电机，诸如电动机以及发电机，大致包括安装在轴上且布置成在定子内部旋转的转子。转子包括转子铁心，其保持转子绕组或者永磁体。转子绕组或者永磁体产生旋转磁场，旋转磁场穿过转子和定子之间的气隙。定子包括定子铁心，定子铁心保持结合于旋转磁场的定子绕组。定子本身能够保持在定子框架内。

当旋转电机处于操作中时，电流穿过定子和/或转子绕组，其他因素，诸如摩擦以及风阻损失会引起旋转电机升温。因此，许多旋转电机、尤其具有较大设计的这些旋转电机需要一些形式的冷却。这能够通过提供用于迫使气流穿过旋转电机的风扇而实现。风扇能够安装在转子轴上，或者能够提供独立驱动的远程风扇。风扇能够推动或者拉动空气穿过旋转电机。

穿过旋转电机的气流通常沿大致轴向方向。用于气流的主要路径穿过转子/定子气隙，以及穿过定子铁心和定子框架之间的气隙。这能够有助于确保定子铁心的两侧被冷却。

在典型旋转电机中，定子铁心和定子框架之间的气隙大于转子和定子之间的气隙。这能够导致较大比例的气流通过定子铁心的外侧周围而不是通过旋转电机的中心。但是，为了优化冷却，期望能够增加穿过转子/定子气隙的气流的比例。

在公知旋转电机中，当气流离开定子铁心和定子框架之间的气隙时，气流遇到空隙。该空隙是由端部绕组的存在引起的，端部绕组延伸出定子铁心，并且需要定子框架长于定子铁心。空隙的存在引起涡电流被引入气流。这导致压力损失，降低气流速率，并且导致降低传递至冷却空气的热量。此外，风扇本身能够将湍流引入气流，这还导致降低热量传递。

公知的是在旋转电机内提供一种气流挡板以有助于从定子朝向风扇引导气流。挡板为典型的盘状并且定位成在端部绕组的轴向外侧。挡板对端部绕组呈现扁平环形表面，这有助于在端部绕组的末端周围将气流从轴向方向转向至径向方向。但是，这种挡板能够仍然允许涡电流和/或湍流被引入气流中，并且不提供对端部绕组的优化冷却。此外，公知挡板未解决不充足的气流穿过转子/定子气隙的问题。

发明内容

根据本发明的第一方案，提供了一种用于在包括定子铁心和端部绕组的旋转电机中引导冷却空气的挡板，所述挡板包括：

第一表面，其布置成沿着定子铁心的端面引导气流；以及

第二表面，其布置成沿着端部绕组的径向外表面引导气流。

本发明能够提供的优势为，通过提供具有布置成沿着定子铁心的端面引导气流的第一表面和布置成沿着端部绕组的径向外表面引导气流的第二表面的挡板，能够创建空气通道，在该空气通道中，气流将比其他情形下顺畅和/或具有更高速率。这能够有助于确保更有效地将热量传递至冷却空气，因而提供更有效的冷却。此外，挡板能够增加穿过定子/框架气隙的空气的空气阻力，从而给予转子/定子气隙以更大优先权，因而增加流经旋转电机的空气。这能够增加冷却的总体效力。

优选第一表面是大致扁平环形表面，第二表面是从第一表面的径向向内边缘延伸的大致筒形或者截头圆锥形表面。这能够有助于确保合适的气流路径围绕定子铁心和端部绕组。

虽然能够存在具有曲率的特定元件，但是“大致扁平”优选指的是表面主要沿一个方向延伸。类似地，虽然还能够存在具有曲率的特定元件，但是“大致筒形或者截头圆锥形”优选指的是表面具有的形状为大致筒形或者截头圆锥形。总之，将选择表面的准确形状以实现与此处描述的原理一致的合适的气流路径。

优选地，第一表面沿大致径向方向延伸和/或第二表面沿大致轴向方向延伸。这能够有助于在旋转电机的内部部分(诸如定子铁心和端部绕组)周围提供被引导的空气路径。虽然还能够存在轴向和/或周向分量，但是“大致径向”优选指的是气流的主要分量沿径向方向。类似地，“大致轴向”优选指的是气流的主要分量沿轴向方向，但是还能够存在径向和/或周向分量。

第一表面能够是挡板的盘状区段的表面。优选地，盘状区段具有限定中心孔的径向向内周向边缘。第一表面优选向外面向并且优选布置成面向定子铁心的端部。

第二表面能够是挡板的筒形或者截头圆锥形截面的表面。第二表面优选是内表面，优选向第一表面的后方延伸。第二表面能够布置成面向端部绕组的径向外表面。

挡板能够由多个薄壁区段形成，薄壁区段能够使挡板易于制造并且重量较轻。但是挡板能够以其他方式形成，诸如由提供了第一和第二表面的实心件形成。

挡板能够进一步包括从第二表面的端部延伸的第三表面，第三表面从大致轴向方向弯曲至大致径向方向(当在径向截面中看时)。第三表面能够布置成在端部绕组的末端周围引导气流。第三表面能够是挡板的弯曲环形区段的内表面，并且可沿周向在端部绕组的末端的周围延伸。这能够进一步有助于以顺畅的方式在旋转电机的内部周围引导气流，从而有助于冷却。

挡板能够进一步包括弯曲唇缘，其从第三表面的端部延伸。弯曲唇缘优选为环形。弯曲唇缘能够设置成有助于空气顺畅流动至冷却风扇或者空气从冷却风扇顺畅流出。

挡板能够进一步包括周边构件，其用于将挡板固定至旋转电机。周边构件能够是环形的，并且可围绕挡板的外侧延伸。优选地，周边构件沿大致径向方向延伸。周边构件能够布置成被夹紧在旋转电机的两个部分(诸如适配器和定子框架)之间。这能够提供简单的以及有效的方式来将挡板固定至旋转电机。

挡板能够进一步包括轮缘，其用于接合定子框架的内表面。轮缘优选设置在第一表面的径向外边缘上。轮缘能够布置成以干涉配合接合定子框架的内表面。这能够有助于稳定性和/或有助于对定子框架提供密封。然而，可替换地，在轮缘和定子框架之间可以留有间隙。

轮缘能够包括齿形部(castellation)，齿形部能够布置成装配在定子铁心中的接地杆周围。这能够有助于将挡板相对于定子框架进行密封，并且可有助于防止挡板旋转。

在上述布置中，周边构件能够充当固定部件，用于将挡板固定至旋转电机。此外，轮缘和/或唇缘能够有助于将挡板固定至旋转电机。因而挡板能够包括至少两个在轴向上分离的固定部件，每个固定部件能够有助于将挡板固定至旋转电机。例如，两个或多个周边构件、轮缘以及唇缘能够作为固定部件。通过提供至少两个在轴向上分离的固定部件，挡板能够比在其他情形下进一步沿轴向方向延伸，并且能够改善挡板的稳定性。

优选地，挡板布置成在包括定子框架和定子铁心的旋转电机中引导气流，同时定子框架和定子铁心之间具有气隙，以及端部绕组延伸出定子铁心之外。在该情况下，挡板能够布置成将气流引导进入或者离开气隙。优选地，气流在端部绕组周围被引导。通过在端部绕组周围引导气流，它们能够更有效地被冷却，这能够有助于旋转电机的总体冷却。

第一表面能够布置成面向定子铁心。例如，第一表面能够沿轴向方向面向定子铁心的端部。这能够允许挡板对流入或者流出定子框架和定子铁心之间的气隙的空气进行再次引导。

优选地，第一表面布置成沿着定子铁心的端面引导气流。因而第一表面能够布置成沿大致径向方向和/或沿大致平行于定子铁心的端面的方向引导气流。例如，第一表面能够布置成引导位于气隙以及端部绕组的区域(在该区域，端部绕组离开定子铁心)之间的气流。通过将气流引导至端部绕组的离开定子铁心的区域或者从端部绕组的离开定子铁心的区域引导气流，空气能够比在其他情形下沿着端部绕组的更大部分流动，从而改善它们的冷却。

第二表面能够布置成面向端部绕组。例如，第二表面能够布置成在径向方向上面向的端部绕组的外表面。这能够允许第二表面沿着端部绕组的至少一部分以及优选沿着端部绕组的大致整个长度引导气流。这能够允许热量更有效地被抽出到端部绕组之外，从而改善旋转电机的冷却。

优选地，第二表面布置成沿着端部绕组的径向外表面引导气流。因而第二表面能够布置成沿大致平行于端部绕组的径向外表面的方向引导气流。例如，第二表面能够布置成在端部绕组的区域(在该区域，端部绕组离开定子框架)以及端部绕组的轴向末端之间引导气流。这能够允许第二表面沿着端部绕组的大致整个长度引导气流，从而改善它们的冷却。

优选地，挡板至少部分地符合端部绕组的形状，这能够有助于最大化绕组周围的气流。

在设置了第三表面的情况下，第三表面可以布置成将气流从大致轴向方向向大致径向方向进行再此引导，或者反之亦然。例如，第三表面能够布置成在端部绕组的末端周围引导气流。这能够有助于通过增加端部绕组的、空气所流经的表面积而改善冷却。

在设置了弯曲唇缘的情况下，弯曲唇缘能够布置成将气流返回至大致轴向方向。这能够有助于朝向风扇顺畅地引导气流，并且可有助于将气流与来自转子/定子气隙的气流进行混合。

在设置了周边构件的情况下，周边构件能够布置成被夹紧在定子框架以及附接至定子框架的部件(诸如适配器或者端部壳体)之间。例如，周边构件能够布置成被夹紧在定子框架以及用于将旋转电机连接至原动机的驱动端适配器之间。这能够允许挡板被固定而不需要提供单独固定部件。

优选地，挡板提供了对定子铁心的密封。这能够有助于确保流入或者流出气隙的所有气流通过端部绕组的至少一部分的周围，从而有助于冷却。

优选地，挡板提供了用于定子/框架气隙与风扇的进入点之间的气流的完全密封。因而挡板能够将流入或者流出定子/框架气隙的所有气流引导在端部绕组周围，以及引导至风扇或者从风扇引导出。通过提供定子/框架气隙以及风扇的进入点之间的完全密封，在气隙的出口处的任何空隙被密封，从而降低或者消除气流中的涡电流。这又能够有助于改善冷却效率(即，对于给定的风扇功率所能实现的冷却量)。

在挡板包括轮缘的情况下，轮缘能够包括齿形部，其装配在定子铁心中的接地杆之间。这能够有助于确保挡板相对于定子铁心被密封，并且还能够有助于确保挡板不能够旋转。

优选地，挡板和定子铁心和/或端部绕组之间的空气通道在深度上大致恒定，这能够有助于确保顺畅的气流。

优选地，挡板增加流入定子/框架气隙的空气的空气阻力或者来自定子/框架气隙的隙的空气的空气阻力。增加流入定子铁心和定子框架之间的气隙的空气的空气阻力或者来自定子铁心和定子框架之间的气隙的空气的空气阻力能够给予流经转子和定子之间的气隙的空气以较大优先权。因而相比于不存在挡板的情形，挡板能够布置成增加流经转子/定子气隙的空气的量。这能够有助于重新平衡两个气隙之间的气流，这能够有助于改善总体冷却效率。

在优选实施例中挡板被模制。这能够提供一种简易、不昂贵的制造挡板的方式。为了辅助模制，挡板能够由两个或多个部分形成。例如，挡板能够由装配在一起的两个半环形部件形成。并且允许挡板更易于模制，这能够允许挡板被装配在旋转电机的轴的周围，从而利于组装。

优选地，挡板由布置成夹在一起的两个或多个部分形成。这能够进一步利于组装以及避免用于分离的连接部分的需要。

虽然能够代替使用其他材料，诸如金属，但是用于挡板的合适材料是耐热塑料。此外，如果期望，除了模制，能够使用其他制造技术诸如机加工。

根据本发明的另一方案，提供了一种包括定子铁心和端部绕组的旋转电机以及具有上述任何形式的挡板。例如，旋转电机能够是电动机或者发电机。挡板能够设置在旋转电机的任一端或者这两个端部处。

旋转电机能够进一步包括用于致使空气流经旋转电机的部件。例如，能够设置一个或多个风扇，其能够推动或者拉动气流通过旋转电机，或者这两者。

根据本发明的另一方案，提供了一种挡板，其用于引导旋转电机中的冷却空气，旋转电机包括定子框架和定子铁心以及端部绕组，定子框架和定子铁心之间具有气隙，端部绕组延伸出定子铁心之外，挡板包括布置成沿着定子铁心的端面引导气流的第一表面和布置成沿着端部绕组的径向外表面引导气流的第二表面。

挡板能够进一步包括第三表面，其布置成在端部绕组的末端周围引导气流。

根据本发明的另一方案提供了一种用于引导旋转电机中的冷却空气的挡板，挡板包括：

大致扁平的环形第一表面；以及

大致筒形或者截头圆锥形第二表面，其从第一表面的径向内边缘延伸。

根据本发明的另一方案提供了一种冷却旋转电机的方法，旋转电机包括定子框架和定子铁心以及端部绕组，定子框架和定子铁心之间具有气隙，端部绕组延伸出定子铁心之外，该方法包括沿着定子铁心的端面引导气流，以及沿着端部绕组的径向外表面引导气流。

能够利用任何其他方案提供本发明的一个方案的特征。能够利用方法方案提供装置特征，反之亦然。

正如此处使用的，术语诸如“轴向”、“径向”以及“沿周向”优选参考挡板的纵向轴线和/或电旋转电机的旋转轴线来限定。

附图说明

纯粹依靠例子，参考附图，现在将描述本发明的优选特征，其中：

图1是穿过先前公知的旋转电机的一部分的截面；

图2是穿过根据本发明的实施例的挡板的截面；

图3是穿过包括图2的挡板的旋转电机的一部分的截面；

图4图示了图3的旋转电机内的气流；

图5是挡板的立体图；以及

图6示出了在适当位置具有挡板30的旋转电机的剖视立体图。

具体实施方式

图1是穿过先前公知的旋转电机的一部分的截面。参考图1，旋转电机包括位于定子12内部的转子10，它们两个之间具有气隙14。转子安装在轴15上。定子12包括定子铁心16，在其内圆周上具有槽缝，定子绕组缠绕在槽缝中。端部绕组18延伸出定子槽缝之外并且位于定子铁心的外侧周围。

定子12包含在大致筒形定子框架(图1中未示出)内。接地杆21在定子铁心16的外周上与定子铁心16接合，并且附接至定子框架20以将定子铁心定位在定子框架内。接地杆从定子铁心沿径向向外突出，因而在定子铁心16和定子框架之间创建气隙22。

在该例子中，电机是同步发电机，其被原动机诸如柴油发动机驱动。驱动端适配器24位于电机的端部，用来将电机连接至原动机。驱动端适配器24借助螺栓连接至定子框架。风扇26在驱动端适配器24的内部安装在轴15上。

在操作中，风扇26抽吸空气流穿过旋转电机，以提供冷却。该气流占优势地沿轴向方向通过转子/定子气隙14和定子/框架气隙22，正如图1中的箭头指示的。可替换地，风扇能够推动空气穿过电机，在该情形下气流将沿相反方向。如果期望，能够使用外部独立驱动的(一个或多个)风扇代替轴驱动风扇。

仍参考图1，可见的是，空隙28存在于来自定子/框架气隙22的气流的出口处。该空隙由端部绕组18的存在而引起，这要求定子框架比定子铁心16长。当气流离开定子面时截面区域的增加导致在定子端部绕组的外侧的压力和速率的减小，这进而降低了气流的冷却效果。此外，当气流进入空隙28时，其旋转，导致涡电流。另外，风扇26的邻近会将湍流添加至气流。涡电流以及湍流的存在导致压力损失，降低气流速率，以及导致降低传递至冷却空气的热量。

在旋转电机中，通常期望保持转子/定子气隙尽可能小，以最小化气隙磁阻。因此，定子/框架气隙22通常大于转子/定子气隙14。这能够导致流经定子/框架气隙22的空气比例大于流经转子/定子气隙14的空气比例。例如，在一些旋转电机中，发现流经定子/框架气隙的气流比率为70％，而流经转子/定子气隙的气流比例为30％。但是，旋转电机的内部典型地经受最大温度升高，尤其在定子绕组周围，以及如果使用绕线转子的话则在转子周围。因此，将期望能够增加流经转子/定子气隙14的气流的比例。

在本发明的优选实施例中，提供了新颖的气流重定向挡板，其有助于解决至少一些上述问题。

图2是在根据本发明的实施例的旋转电机内穿过用于引导气流的挡板的截面。挡板是大致环形的，并且设计成装配在旋转电机的框架内。

参考图2，挡板30包括第一区段32、第二区段34以及第三区段36。第一区段32沿大致径向方向延伸，并且具有大致扁平环形表面33。第二区段34从第一区段32的径向内边缘沿轴向向外方向(即，主要是沿轴向但是还包括径向向外分量的方向)延伸。第二区段34具有截头圆锥形内表面35。

第三区段36从第二区段的端部延伸，并且具有内表面37，其从轴向向外方向朝向大致径向方向弯曲。唇缘38设置在第三区段36的端部。唇缘38从大致径向方向向大致轴向方向弯曲。

轮缘40设置在第一区段32的周界上。轮缘40设计成接合定子的内侧，或在定子的内侧附近。虽然图2未示出，但是轮缘40包括切口或者齿形部，这允许第一区段32接合在定子中的接地杆的内部部分上。

图2的挡板还包括周边构件42。周边构件42在挡板的外侧位于第二段34与第三段36相遇的区域中。周边构件42是环形的，沿径向向外方向延伸。周边构件42设计成夹紧在旋转电机中的驱动端适配器和定子框架之间。在周边构件42的面上的多个位置处设置压碎特征部，以允许适配器与框架的加工容差变化。

图3是穿过包括图2的挡板的旋转电机的一部分的截面。参考图3，电机包括位于定子12内部的转子10，在定子与转子之间具有气隙14。定子12包括定子铁芯16，定子铁芯的内周上具有供缠绕定子绕组的槽缝。端部绕组18延伸出定子槽缝之外并且在定子铁芯的外部周围延伸。定子12包含在大致筒形的定子框架20中。接地杆21在定子铁芯16的外周边上与定子铁芯接合，并且附接至定子框架20，以将定子铁芯定位在定子框架中。接地杆从定子铁芯沿径向向外延伸，并且由此在定子铁芯16与定子框架20之间产生气隙22。驱动端适配器24位于电机的端部处，并且被用于将电机连接至原动机。驱动端适配器24借助螺栓连接至定子框架的环23。风扇26安装在驱动端适配器24的内部。

在图3所示的布置中，挡板30插入旋转电机的驱动端中并且沿周向方向在定子框架20的内部周围延伸。轮缘40通过干涉配合接合定子框架20的内表面。挡板的周边构件42被夹紧在驱动端适配器24和定子框架20的环23之间。因而挡板30在轴向间隔开的两个不同位置处被固定至电机。这能够允许挡板采用沿轴向方向比先前的挡板更长形的形状，并且有助于确保机械稳定性。

仍参考图3，可见的是，第一区段32的表面33面向定子铁心16的端部。第二区段34的表面35面向端部绕组18的径向外表面。第三区段36的表面37在端部绕组18的端部周围弯曲。另外，唇缘38围绕风扇26的内侧弯曲。

在操作中，第一区段32使来自定子/框架气隙22的轴向气流沿径向向内方向转动，使得当它们离开定子铁心16时冷却端部绕组18。然后挡板轮廓在优化距离处遵循端部绕组18的角度，以确保在优化距离处使气流在绕组上穿过整个定子/框架气隙，来冷却端部绕组，导致在紧密靠近端部绕组的外表面处的气流速率增加，从而改善冷却。

在经过端部绕组的轴向范围的优化点处，挡板返回以沿径向方向向内引导空气。挡板终止于静态诱导唇缘38中，静态诱导唇缘38能够顺畅降低向主要冷却风扇26的湍流输入。

图4图示了当电机处于操作中时图3的电机内的气流。参考图4，空气离开定子铁心和定子框架之间的气隙22，并且正如箭头44指示的由挡板30的第一区段32沿径向向内偏转。然后空气沿着定子铁心的端面，朝向端部绕组18离开定子铁心的区域沿径向向内流动。当其达到端部绕组时，正如箭头45指示的，气流返回至轴向方向。然后正如由箭头46的主体指示的，空气沿着平行于端部绕组18的外表面的路径流动。挡板的第三区段38然后使气流在端部绕组的末端周围转动，正如通过箭头46的端部指示的。空气在端部绕组18的端部周围流动，然后在弯曲静态诱导唇缘38周围流动，并且流入风扇26，正如箭头47指示的。正如48箭头指示的，空气还离开转子/定子气隙14并且朝向风扇26流动。

本实施例的挡板30从定子/框架气隙22创建受控的空气路径，在定子铁心的外侧周围以及在风扇26的周围通过至端部绕组18。因而，挡板消除了否则会存在于端部绕组18上方的空隙。这有助于防止否则会生成在空隙中的涡电流的形成。此外，挡板30遮蔽端部绕组周围的气流免于由风扇26生成的湍流。因而在定子和端部绕组周围创建更顺畅的非湍流路径。弯曲的静态诱导唇缘38提供了至风扇的顺畅气流路径，并且改善了流入旋转冷却风扇的两个空气(即来自定子/框架气隙22和转子/定子气隙14的气流)的混合。

通过创建更顺畅、更高速率、非湍流的气流以及改善的两个气流流动的混合，实现更有效的气流，这导致更好地将热量传递至冷却空气，因而改善了电机的冷却。此外，通过沿着端部绕组18的大致整个长度抽吸气流，实现更好地冷却端部绕组，这有助于从旋转电机的中心抽出热量。

本实施例的挡板30还提供的优势为，能够通过控制由挡板创建的通道的尺寸来控制定子/框架气隙22外的回路空气阻力。这能够允许经受流经定子/框架气隙22的气流所遇到的空气阻力增加，使得气流比其他情形下更有利于转子/定子气隙14。这能够有助于再平衡流经转子/定子气隙14的气流的比例，因而改善总体冷却性能。

本实施例的挡板30的另一优势为，其能够完全密封定子/框架气隙22和风扇26之间的气流路径。这是通过确保轮缘40相对于定子框架20的内表面进行密封而实现的。通过密封气流路径，空气被迫使沿着端部绕组18的颈部的长度流动并且在端部绕组18的颈部周围，因而允许更好地实现冷却。

在可选实施方式中，在挡板与定子框架之间可以留有小气隙。在这种情况下，框架与挡板之间的密封由周边构件42来提供。该密封确保了，除了端部绕组18周围之外，在气隙22与风扇26之间没有空气路径。

图5是从驱动端看时挡板的立体图。参考图5，可见的是，第一区段32包括切口50。切口50对应于电机的定子中接地杆的位置。切口50允许挡板装配在接地杆周围，因而确保相对于定子框架20的内表面提供密封。

仍参考图5，可见的是，挡板由两个部分30a、30b形成。这允许挡板易于使用模制方法来制造。此外，两件式挡板设计允许挡板装配在轴周围，而不需要移除电机的部分。因而两件式挡板设计利于将挡板组装至电机上。两个部分30a、30b设计成使用凹连接器和凸连接器在它们的连接边缘上夹在一起。挡板能够由任何合适的可模制材料诸如耐热塑料制成。

图6示出了挡板30处于适当位置的旋转电机的剖开立体图。通过将周边构件42夹紧在驱动端适配器24和定子框架20之间，挡板30被沿轴向及径向保持。这避免了使用单独的紧固件来固定挡板的需要。通过在轮缘40和定子框架20的内表面之间提供干涉配合，来固定挡板的端部。可见的是，挡板中的切口50接合定子中的接地杆21。通过以该方式使切口50与接地杆21配合，防止挡板的旋转并且获得更好地与定子框架的密封。

在上述布置中，凭借轮缘40和框架20之间的密封(或者凭借周边构件42和框架20之间的密封)，挡板30提供了用于离开定子/框架气隙22的空气的完整密封。这迫使离开气隙22的所有空气通过端部绕组18周围，这改善它们的冷却并且有助于将热量抽出电机。

由于其部分地遮蔽绕组免于液体和碎片致污物的进入，因此挡板30还有益于旋转电机的防护等级(IP)评级。

挡板出口轮廓至风扇的扇眼的实践测试已经表明，转子/定子和定子/框架气流在端部绕组的突出部合并的方式对两个路径之间的气流分离比具有显著影响。这又显著改善挡板的性能以及其作为整体影响电机的冷却的能力，而不仅仅是驱动端绕组。挡板的测试已经表明，电机的总体气流的减小，但是风扇功率抽吸以及总体冷却能力增加。

将理解的是，上文已经依靠例子描述了本发明的实施例，并且详细变型对技术人员将显而易见。例如，虽然已经参考同步发电机描述了本发明的实施例，但是本发明的挡板能够被任何类型旋转电机使用，包括任何类型的电动机或者发电机。挡板能够设置在旋转电机的任一端部或者两个端部。

Claims (15)

1.一种用于在包括定子铁心(16)和端部绕组(18)的旋转电机中引导冷却空气的挡板(30)，所述挡板包括：

第一表面(33)，所述第一表面布置成沿着所述定子铁心的端面引导气流；以及

第二表面(35)，所述第二表面布置成沿着所述端部绕组的径向外表面引导气流。

2.根据权利要求1所述的挡板，其中，所述第一表面(33)是大致扁平环形表面，和/或所述第二表面(35)是从所述第一表面(33)的径向内边缘延伸的大致筒形或者截头圆锥形表面。

3.根据权利要求1或2所述的挡板，其中，所述第一表面(33)沿大致径向方向延伸，和/或所述第二表面(35)沿大致轴向方向延伸。

4.根据前述权利要求中任一项所述的挡板，其中，所述第一表面(33)是所述挡板的盘状区段(32)的表面，和/或所述第二表面是所述挡板的筒形或者截头圆锥形区段(34)的表面。

5.根据前述权利要求中任一项所述的挡板，所述挡板进一步包括第三表面(37)，所述第三表面从所述第二表面(35)的端部延伸，所述第三表面从大致轴向方向弯曲至大致径向方向。

6.根据权利要求5所述的挡板，其中，所述第三表面(37)布置成在所述端部绕组(18)的末端周围引导气流。

7.根据权利要求5或6所述的挡板，所述挡板进一步包括弯曲唇缘(38)，所述弯曲唇缘从所述第三表面(37)的端部延伸。

8.根据前述权利要求中任一项所述的挡板，所述挡板进一步包括周边构件(42)，所述周边构件用于将所述挡板固定至所述旋转电机。

9.根据前述权利要求中任一项所述的挡板，其中，所述挡板包括至少两个在轴向上分离的固定部件(38、40、42)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的挡板，其中，所述挡板布置成在包括定子框架(20)和定子铁心(16)以及端部绕组(18)的机器中引导气流，所述定子框架(20)和定子铁心(16)之间具有气隙(22)，所述端部绕组(18)延伸出所述定子铁心之外。

11.根据权利要求10所述的挡板，其中，所述挡板提供对于在所述定子/框架气隙(22)与风扇的进入点之间的气流的完全密封。

12.根据权利要求10或11所述的挡板，其中，所述挡板布置成增大流经所述定子/框架气隙(22)的气流的空气阻力。

13.根据前述权利要求中任一项所述的挡板，其中，所述挡板由布置成夹在一起的两个或多个部分(30a、30b)形成。

14.一种旋转电机，所述旋转电机包括定子铁心(16)和端部绕组(18)以及根据前述权利要求中任一项所述的挡板。

15.一种冷却旋转电机的方法，所述旋转电机包括定子框架和定子铁心以及端部绕组，所述定子框架和定子铁心之间具有气隙，所述端部绕组延伸出所述定子铁心之外，所述方法包括沿着所述定子铁心的端面引导气流，以及沿着所述端部绕组的径向外表面引导气流。