CN113949217A - 电机的冷却 - Google Patents

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S·拉姆塔哈尔
A·T·克罗斯
R·L·米奥里尼
J·C·乌雷斯蒂
C·穆尼兹卡塞斯
L·卡纳卡梅达拉
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Abstract

本发明涉及电机的冷却，具体而言提供了一种电机，该电机包括转子20、定子30以及布置于转子20与定子30之间的空气间隙40。定子30或转子20包括多个电线圈90，其中，电线圈90中的一个或多个承载散热器，其中，散热器利用导热材料来附接到电线圈。还提供了用于改变电机中的定子的温度分布的方法。

Description

电机的冷却
技术领域
本公开涉及电机，并且更特别地涉及用于使电机冷却的器具、系统以及方法。本公开还涉及包括这样的电机的风力涡轮，并且特别地涉及包括具有冷却装置的永磁体发电机的风力涡轮。
背景技术
电机(诸如，马达和发电机)大体上包括转子结构和定子结构。大型电力发电机可为永磁体激励式发电机(PMG)或电激励式同步发电机(EESG)。
这样的发电机可例如在风力涡轮中使用。风力涡轮大体上包括具有转子毂和多个叶片的转子。转子设定成在风力对叶片的影响下旋转。转子轴的旋转直接地驱动发电机转子(“直接地被驱动”)或通过使用齿轮箱。这样的直接驱动式风力涡轮发电机可具有例如6-10米(236-328英寸)的直径、例如2-3米(79-118英寸)的长度，并且可以以例如处于2至20rpm(每分钟转数)的范围内的低速度旋转。备选地，永磁体发电机或电激励式同步发电机也可联接到齿轮箱，齿轮箱将发电机的旋转速度增大到例如50至500 rpm之间或甚至更大。
电机包括相对于定子而旋转的转子。转子可为内部结构，并且，定子可为外部结构。在此情况下，因而，定子包绕转子。备选地，该构造可与此相反，即，转子包绕定子。
在永磁体激励式发电机(PMG)的情况下，永磁体(PM)大体上被包括在转子中(然而，它们也可备选地布置于定子结构中)，而绕组元件(例如，线圈)通常被包括在定子中(然而，它们可备选地布置于转子结构中)。永磁体发电机大体上被视为可靠的，并且要求比其它发电机类型更少的维护。
多个永磁体可设于永磁体模块中，永磁体模块可作为单个物品而附接到转子。永磁体模块可被限定为具有多个永磁体的单元，使得多个磁体可一起安装和拆卸。这样的模块可具有模块底座，模块底座具有适合于容纳或承载可固定到底座的多个永磁体的形状。底座可构造成以这样的方式固定到转子边缘，即使得多个磁体通过模块底座而一起固定到转子边缘。使用永磁体模块可促进制造转子。
电激励式同步发电机大体上包括具有多个极靴和激励线圈的转子。在使用中，电流施加到产生极的极性的激励线圈。邻近的极具有不同的磁极性。随着转子转动，来自极靴的磁场施加到定子的绕组，从而引起定子绕组中的可变磁通，该可变磁通产生在定子绕组中的电压。在电激励式同步发电机中，电气地产生用以生成电功率的磁场。结果，这样的发电机不要求使用包含稀土元素的永磁体。
冷却在电机中通常是重要的，因为，起作用的元件(磁体或线圈)在使用中升温。太高的温度可能导致这些元件的失效，并且导致不太高效的操作。
已知用于电机的不同构造(例如，径向机器和轴向机器)。在轴向机器中，转子和定子轴向地面向彼此。空气间隙轴向地布置于转子与定子中间。在径向机器中，基本上环形的空气间隙可形成于转子与定子之间。并且，转子和定子中的一个布置成径向地包绕另一个。由于转子运动的原因，空气间隙中的空气到处移动。空气由此提供冷却作用。
已知的是，提供了一种主动空气冷却或空气调节系统，其提供通过内定子结构的冷空气流。冷却空气流于是沿着定子的周缘分布。空气流然后轴向地从一侧到另一侧横过空气间隙，由此使转子和定子的起作用的元件冷却。热空气然后在相反的轴向侧处被收集。热空气然后可被排出或在换热器中被冷却并且被再次使用。
在冷却空气轴向地从一侧到另一侧横过空气间隙的情况下，空气随着其穿过空气间隙而升温。冷却空气因而在一侧上比在相反的一侧上更冷，并且因而在一侧上提供比在另一侧上更有效的冷却。结果是，起作用的元件的冷却并非均一的，即，电机的线圈的一侧可恒定地具有比同一线圈的另一侧更高的温度。该效果当然不是受限于仅单个线圈或甚至不是受限于仅线圈。更确切地说，大体上对于沿着空气间隙布置的起作用的元件可看到该效果。
不均一的温度分布对电机的操作造成影响。大体上要求电机的最高温度保持低于具体阈值。为了符合最高温度的该要求，可能有必要增加冷却空气流，或可能对电机的最大电功率赋予约束。如果对于给定的电机，可使得温度分布更均一，则空气冷却系统的要求可更低，或标称功率可增大。
电机的大小和类型以及本文中所描述的可能的问题不限于直接驱动应用中的发电机，并且甚至不限于仅风力涡轮的领域。还可能例如在蒸汽涡轮和水力涡轮中找到可能遭受相同问题和/或具有相同的复杂情况的相当大的尺寸的电机。
本公开提供至少部分地解决前面提到的缺点中的一些的系统和方法的示例。
发明内容
在第一方面，提供了一种电机，该电机包括转子、定子以及布置于转子与定子之间的空气间隙。定子和/或转子包括多个电线圈，其中，电线圈中的一个或多个承载散热器，以从电线圈散热到空气间隙。散热器利用导热材料来附接到电线圈。
根据该方面，电线圈的冷却可被影响且被定制。散热器可附接到线圈的表面，并且由此，环绕线圈的空气流可能受影响。由于电线圈典型地由高度地导热的材料(诸如，铜)制成，因而这可不仅仅在散热器被附接的位置处，而且沿着线圈的全部长度对线圈的温度分布造成影响。
在示例中，这可使得温度分布遍及线圈更均一。通过避免热点，可改进电机的效率。
如贯穿本公开而使用的散热器可被理解为充当从电线圈传热到空气间隙中的空气的被动换热器的任何结构。
在另外的方面，提供了一种用于改变电机中的定子的温度分布的方法。该方法包括操作电机并且测量在操作时的定子的温度分布。该方法进一步包括使散热器附接到定子的一个或多个电线圈的表面的所选择的区域，以增大与环绕电线圈的空气流的接触表面。
技术方案1. 一种电机(10)，包括转子(20)、定子(30)以及布置于所述转子(20)与所述定子(30)之间的空气间隙(40)，其中，
所述定子(30)和/或所述转子(20)包括多个电线圈(90)，其中，
所述电线圈(90)中的一个或多个承载散热器(82、84)，以散热到所述空气间隙(40)，其中，所述散热器(82、84、86、87、89)利用导热材料来附接到所述电线圈(90)。
技术方案2. 根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述散热器包括多个翅片。
技术方案3. 根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述散热器由基本上非磁性的材料制成。
技术方案4. 根据权利要求1-3中的任一项所述的电机，其特征在于，所述散热器(82、87)附接到所述线圈的外部。
技术方案5. 根据权利要求1-4中的任一项所述的电机，其特征在于，所述散热器附接到所述线圈(84、89)的内部。
技术方案6. 根据权利要求1-5中的任一项所述的电机，其特征在于，所述电线圈(90)环绕齿状部(96)布置，所述线圈(90)包括基本上长圆形的形状，其具有：第一笔直侧(93)；和第二笔直侧(94)，其平行于所述第一侧(93)；和第一弯曲部分(91)，其在第一端(101)处使所述第一笔直侧(93)与所述第二笔直侧(94)连接；以及第二弯曲部分(92)，其在第二端(102)处使所述第一笔直侧(93)与所述第二笔直侧(94)连接。
技术方案7. 根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述散热器附接于所述第一弯曲部分(91)处。
技术方案8. 根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于，所述第二端(102)比所述第一端(101)更接近冷却空气供应装置。
技术方案9. 根据权利要求6-8中的任一项所述的电机，其特征在于，所述电线圈(90)中的一个或多个包括多个散热器(82、84、86、87、89)。
技术方案10. 根据权利要求9所述的电机，其特征在于，第一散热器(84)附接于所述第一弯曲部分(91)中的一个的内侧处，并且，第二散热器(82)附接于所述第一弯曲部分(91)的外侧处，并且其中，第三散热器(87、89)附接于所述第二弯曲部分(92)处，并且可选地，其中，另外的散热器(86)附接于所述第一笔直侧(93)和所述第二笔直侧(94)中的一个处。
技术方案11. 根据权利要求1-10中的任一项所述的电机，其特征在于，所述定子(30)包括所述多个电线圈。
技术方案12. 一种风力涡轮，包括根据权利要求1-11中的任一项所述的电机，并且可选地，其中，所述电机是永磁体发电机。
技术方案13. 一种用于改变电机(10)中的电线圈(90)的温度分布的方法，所述方法包括：
操作所述电机(10)；以及
测量在操作时的所述电线圈(90)的温度分布；
使散热器(82、84、86、87、89)附接到所述电线圈(90)的所述表面的所选择的区域，以增大与环绕所述电线圈的空气流的接触表面。
技术方案14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在操作时的所述电线圈(90)的所述温度分布在使所述散热器附接之后比在使所述散热器附接之前更均一，并且具体地，其中，线圈的最高温度与最低温度之间的差异小于20ºC。
技术方案15. 根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，操作所述电机(10)包括提供通过布置于转子与所述定子之间的空气间隙(40)的冷却空气流。
附图说明
将在下文中参考附图而描述本公开的非限制性示例，其中：
图1图示根据一个示例的风力涡轮的透视图；
图2图示根据一个示例的风力涡轮的机舱的详细内视图；
图3示意性地表示电机的示例的横截面视图；
图4示意性地图示在电机中沿着线圈的长度的温度分布；
图5示意性地图示根据示例的具有多个散热器的电机的定子的线圈；以及
图6示意性地图示具有散热器的电线圈的另一示例。
具体实施方式
在这些图中，相同的参考符号已用于标示匹配的元件。
图1图示风力涡轮160的一个示例的透视图。如所显示的，风力涡轮160包括：塔架170，其从支承表面150延伸；机舱161，其安装于塔架170上；以及转子115，其联接到机舱161。转子115包括可旋转毂110和联接到毂110并且从毂110向外延伸的至少一个转子叶片120。例如，在所图示的实施例中，转子115包括三个转子叶片120。然而，在备选实施例中，转子115可包括多于或少于三个转子叶片120。每个转子叶片120可围绕毂110隔开，以促进使转子115旋转，以实现动能从风力转换成可用的机械能并且随后转换成电能。例如，毂110可以可旋转地联接到定位于机舱161内的电力发电机162(图2)，以容许产生电能。
图2图示图1的风力涡轮160的机舱161的一个示例的简化内视图。如所显示的，发电机162可设置于机舱161内。大体上，发电机162可联接到风力涡轮160的转子115，以便从由转子115生成的旋转能生成电功率。例如，转子115可包括主转子轴163，主转子轴163联接到毂110，以便与毂110一起旋转。发电机162于是可联接到转子轴163，使得转子轴163的旋转驱动发电机162。例如，在所图示的实施例中，发电机162包括发电机轴166，发电机轴166通过齿轮箱164可旋转地联接到转子轴163。
应当意识到，转子轴163、齿轮箱164以及发电机162可大体上由定位于风力涡轮塔架170顶上的支承框架或底板165支承于机舱161内。
机舱161以使得机舱161可围绕偏航轴线YA旋转的方式通过偏航系统20可旋转地联接到塔架170。偏航系统20包括偏航轴承，偏航轴承具有两个轴承构件，所述两个轴承构件构造成相对于另一个旋转。塔架170联接到轴承构件中的一个，并且，机舱161的底板或支承框架165联接到另一个轴承构件。偏航系统20包括环形齿轮21和多个偏航驱动器22，偏航驱动器22具有马达23、齿轮箱24以及小齿轮25，小齿轮25用于与环形齿轮21啮合，以便使轴承构件中的一个相对于另一个而旋转。
叶片12联接到毂110，其中，变桨轴承100位于叶片120与毂110中间。变桨轴承100包括内环和外环。风力涡轮叶片可附接于内轴承环处或外轴承环处，而毂连接于另一个处。在变桨系统107被致动时，叶片120可执行相对于毂110的相对旋转移动。内轴承环因此可执行相对于外轴承环的旋转移动。图2的变桨系统107包括小齿轮108，小齿轮108与设于内轴承环上的环形齿轮109啮合，以将风力涡轮叶片设定成环绕变桨轴线PA旋转。
由发电机产生的能量可递送到使发电机的输出电功率适于电网的要求的转换器。电机可包括电相位，例如，三个电相位。转换器可布置于机舱内部或布置于塔架内部或布置于外部。
图3示意性地图示电力发电机，具体地，直接驱动式风力涡轮发电机。
图3的电力发电机10包括：转子20，其从第一侧101延伸到第二侧102，并且构造成围绕旋转轴线33旋转；定子30；转子20与定子30之间的空气间隙40。
该图的定子30包括：多个电线圈90；和定子结构50，其包括支承多个电线圈90的周向支承件60。定子结构50沿着电力发电机的旋转轴线33从第一侧31延伸到第二侧32。
图3的电力发电机10进一步包括用以使多个电线圈90冷却的空气冷却系统110。在该示例中，空气冷却系统110包括：电机空气入口111；空气分布通道72，其延伸穿过周向支承件60的部分；以及电机空气出口112，其与空气间隙40处于流体连通。电机空气入口可允许空气流进入到电机中。
由空气冷却系统110递送的冷却空气可将冷空气提供到空气间隙40。该空气由此可使沿着空气间隙布置的电磁元件(例如，与转子一起布置的线圈或磁体和布置于定子上的电线圈90)冷却。
该示例的空气分布通道72包括空气入口71，空气入口71与电机空气入口111处于流体连通，并且布置于周向支承件60的第一侧31处。空气分布通道进一步包括布置于周向支承件60的第二侧32处的多个轴向空气开口73，所述多个轴向空气开口73与空气间隙40处于流体连通，以使来自电机空气入口111的空气流沿着空气间隙40分布。
在该图的电力发电机10中，转子20包绕定子30。转子通过发电机轴承11可旋转地安装于风力涡轮的支承框架9上。转子20可连接到引起其旋转的风力涡轮的转子毂(未在该图中显示)。定子30可刚性地连接到风力涡轮的支承框架9。电绕组90布置于周向支承件的外边缘的外侧上，并且，磁体模块21可布置于外转子边缘22的内侧上。
在该图的示例中，电力发电机包括布置于第一侧101处的盖板12。盖板12可将电力发电机封闭，并且可固定地附接到风力涡轮的支承框架9。密封部件可布置于转子边缘22的接近第一侧101的部分与盖板12之间。
在其它示例中，盖板12可形成转子20的部分。在这些示例中的一些中，额外的发电机轴承可使盖板与风力涡轮的支承框架可旋转地连接。
冷空气流可通过电机空气入口111进入到电力发电机10中。该冷空气流可通过定子结构50和多个轴向空气开口73朝向电力发电机10的空气间隙40被引导。空气流因而可沿着空气间隙40的周缘基本上均匀地分布。该冷空气流因而可使转子的电磁构件和布置于空气间隙40处的定子的电磁构件冷却下来。空气流可从第二侧102通过空气间隙轴向地传递到第一侧101，以使布置于空气间隙处的电磁构件冷却下来。来自电磁构件的热传到空气流，并且，第一侧101处的空气流的温度可高于第二侧102处的空气流的温度。该热空气流然后可通过电机空气出口112离开电力发电机，以在换热器中冷却下来。电机空气出口可允许空气流离开电机。
布置于空气间隙处的电磁构件(例如，电线圈)因而可在预确定的范围内的温度下操作，并且，电机因而可高效地操作。由于定子结构用于使空气流沿着定子的周缘分布，因而可能要求较少数量的空气入口。因此，将电力发电机安装于例如直接驱动式风力涡轮中的集成约束可最小化。
根据该图的空气冷却系统包括第二侧径向空气通道114，第二侧径向空气通道114在周向支承件60的第二侧32与转子20的第二侧102之间径向地延伸。第二侧径向空气通道114可使多个轴向空气开口73与空气间隙40连通。
空气冷却装置可包括第一侧径向空气通道113，第一侧径向空气通道113在周向支承件60的第一侧31与转子20的第一侧101之间径向地延伸。第一侧径向空气通道113可使空气间隙40与电机空气出口112连通。
在一些示例中，冷却系统可包括换热器。换热器可包括第一流体回路和第二流体回路。第一流体回路可连接到冷却系统，以使电机冷却。第二流体回路可使沿着第一流体回路流动的流体冷却。第二流体回路的流体可为例如空气或水。第一流体回路可包括换热器空气入口，其连接到电机空气出口以从空气间隙接收暖空气流。另外，第一流体回路可包括换热器空气出口，其连接到电机空气入口以将空气流递送到空气间隙。管道可布置于电机空气出口与换热器空气入口之间，以将空气流朝向换热器引导。管道可使换热器空气出口连接到电机空气入口。
来自空气间隙的空气流可通过第二流体回路冷却下来，并且，该经冷却的空气流可通过电机空气入口输入到电机，以使布置于空气间隙上的电磁构件冷却下来。
如先前所提到的，冷空气流因而可使转子的电磁构件和布置于空气间隙40处的定子的电磁构件冷却下来。空气流可通过空气间隙从第二侧102轴向地传递到第一侧101，以使布置于空气间隙处的电磁构件冷却下来。来自电磁构件的热传到空气流，并且，第一侧101处的空气流的温度可高于第二侧102处的空气流的温度。由于(冷却)空气流的温度可在第一侧101处更高，因而线圈在电机的该侧处的冷却利用更暖的空气来进行。冷却因而可能局部地不太有效。
可在图4中看到产生的沿着线圈的轴向长度的温度分布的示例。在第一侧101处，线圈具有比在第二侧102(即，其中冷却空气流靠近空气间隙的一侧)上明显地更高的温度。
这样的局部热点可为电机的设计中的限制因素。减少热点的一个方式将为提供更冷的冷却空气或更高的质量流的冷却空气。然而，这些措施要求在泵送或吹送功率方面的总体提高。
关于图5和图6，显示了用于降低电线圈中的温度并且用于使热沿着电线圈不同地并且特别地更均一地分布的一些系统和方法。即使在具有径向空气间隙的电机中表现出不均一的温度分布的问题，下文也在轴向空气间隙的情况下适用。并且，即使在图3中，转子显示为径向地包绕定子，相同或类似的系统和方法也可在定子径向地包绕转子的情况下适用。
在一个方面，电机10包括转子20、定子30以及布置于转子20与定子30之间的空气间隙40，其中，定子30包括多个电线圈90。电线圈90中的一个或多个承载散热器82、84，其中，散热器82、84利用导热材料来附接到电线圈90。
电机可为永磁体发电机。永磁体发电机的转子承载可呈永磁体模块的形式的多个磁体。转子可布置成径向地包绕定子。风力涡轮可包括电机，即，在此情况下，永磁体发电机。永磁体发电机可直接地被驱动。
在一些示例中，作为图5的示例，散热器82、84可包括多个翅片。翅片可在本文中被视为向外部伸出的肋。翅片可具有在彼此之间恒定或变化的间距。翅片的设计及其间距可被优化，以提供经优化的冷却空气流。空气间隙中的(冷却)空气可使翅片冷却。
散热器可设计成使散热器的与环绕散热器的空气接触的表面面积最大化。空气速度、材料选取、突出部设计以及表面处置是对散热器的性能造成影响的因素。
翅片可经由导热粘附剂或树脂或双面胶带来附接到电线圈。随着翅片冷却下来，电线圈可局部地冷却下来。树脂或粘附剂可为电绝缘材料。而且，翅片可由非导电材料制成。
在一些示例中，胶可为包括金属、金属氧化物、二氧化硅或陶瓷微球的环氧树脂。可使用具有例如氮化铝填充物或氮化硼填充物的环氧化合物。这些材料可高度地导热并且电绝缘。
电线圈大体上由高度地导热的材料(诸如，铜)制成，因此，如果温度在线圈中局部地降低，则这将通过导热影响遍及线圈的剩余部分的热分布。
在一些示例中，散热器可由基本上非磁性的材料制成。通过使用非磁性材料，在转子与定子之间产生的电磁场可能不受散热器的布置的影响。针对散热器/翅片的适合材料可为铝。
在一些示例中，如例如在图5和图6中图示的，电线圈可环绕定子齿96布置，线圈90包括基本上长圆形的形状，其具有：第一笔直侧93；和第二笔直侧94，其平行于第一笔直侧93；和第一弯曲部分91，其在第一端101处使第一笔直侧93与第二笔直侧94连接；以及第二弯曲部分92，其在第二端102处使第一笔直侧93与第二笔直侧94连接。
定子齿96形成极芯，电线圈环绕极芯布置且可包括极靴。定子齿96可在底座98处附接于定子的边缘处。
在图6的示例中，散热器82、84附接于第一弯曲部分91处。在该示例中，遵循图3和图4的示例，第二端102比第一端101更接近冷却空气供应装置。
在一些示例中，散热器82可附接到绕组的外部。在图5的示例中，线圈限定在线圈90的任一端处的内径和外径。散热器82沿着线圈的外径被附接。在一些示例中，特别地取决于在极芯(定子齿96)与线圈90之间可用的空间，散热器84可附接到绕组的内部，即，沿着线圈的内径。
在一些示例中，如图5和图6中那样，散热器不仅可附接于绕组的内部处，而且可附接于绕组的外部处。
在一些示例中，电线圈中的一个或多个包括多个散热器。在一些电机中，冷却空气流可被假定为沿着周缘(即，沿着径向空气间隙)基本上均一地分布。在其它电机中，冷却空气流并非实际上均一地分布。仅在选择的线圈上放置散热器或变化的大小以及在各种线圈之间的散热器的数量可补偿这样的沿着周缘的不均一的冷却空气分布。
如先前所解释的，如果在第二端处供应冷却空气，则可在第一端处期望更高的温度。这并非意味着散热器仅在第二端处是合适的或有用的。
在图6的示例中，第一散热器82在第一端101处附接于第一弯曲部分91的内侧处，并且，第二散热器84附接于第一弯曲部分91的外侧处。并且，第三散热器可附接于第二弯曲部分92处。第三散热器87可在第二端102处附接于电线圈的外侧处。第四散热器89可在第二端102处附接于电线圈的内侧处。
在一些示例中，如图6中那样，散热器86附接于第一笔直侧93和第二笔直侧94中的一个处或附接于第一笔直侧和第二笔直侧两者处。在该示例中沿着笔直侧的散热器可为基本上笔直的翅片。散热器沿着笔直侧的布置可根据电机中的具体需要而定制，以大体上降低定子线圈的平均温度和/或使得温度分布更均一。
在图6的示例中，散热器可沿着电线圈的整个高度延伸。在其它示例中，散热器可仅沿着电线圈的高度的部分延伸。
在另外的方面，提供了一种用于改变电机中的定子30的温度分布的方法。该方法包括操作电机并且测量在操作时的定子30的电线圈90的温度分布。该方法进一步包括使散热器82、84、87、89、86附接到定子的一个或多个电线圈的表面的所选择的区域(或在转子具有线圈的情况下，转子)，以增大与环绕电线圈的空气流的接触表面。
再者，电机可为发电机或马达。即使在设计并且操作电机之前已实行模拟，实际温度分布也可能与所期望的温度分布不同。如果检测到可能成问题的温度分布，例如平均温度可能高于所期望的平均温度，或可能出现局部热点，则提供散热器可为解决这些问题的相对地容易的方式。可在现有的电机中改装一个或多个散热器。
在示例中，在装配散热器之前，电线圈的最低温度与最高温度之间的温差可为例如30ºC或40ºC或50ºC或更大。散热器可附接于所选择的区域并且特别地电线圈的较热区域处。线圈的合适的区域的选择可考虑到操作中的温度分布和在线圈上和在线圈周围的空间可用性。在一些示例中，在装配散热器之后，最高温差可为例如20ºC或更小。
特别地，在大型电机(诸如，直接地被驱动的风力涡轮发电机)中，与诸如增大空气流质量之类的备选解决方案相比，改装局部散热器可为有益的。
在一些示例中，定子线圈在操作时的温度分布可在使(一个或多个)散热器附接之后为更均一的。在另外的示例中，平均总体温度可在使一个或多个散热器附接之后降低。在其它示例中，平均温度可为较低的，并且，总体热分布可为更均一的。
在一些示例中，操作电机可包括提供通过布置于转子与定子之间的空气间隙的冷却空气流。在一些电机中，可能已提供专用的空气冷却系统。在其中可使用本文中所公开的器具和系统的其它电机中，不存在专用的空气冷却系统。作为替代，大体上通过使空气移动通过空气间隙而提供冷却。
在本公开的另外的方面，提供了一种电机，该电机包括：定子，其具有多个电线圈；转子；以及空气间隙，其径向地布置于定子与转子之间。电机此外包括冷却系统，其构造成将冷却空气流从空气间隙的第一侧提供到空气间隙的第二侧。在本文中，一个或多个被动换热器附接到电线圈，其构造成改变冷却空气流和/或增大与空气流的接触表面。
如前文中所解释的，改变冷却空气流并且增加将被冷却的线圈与冷却空气流之间的接触可能对线圈的平均温度和温度分布造成影响。
被动换热器可包括多个翅片。在示例中，这些被动换热器或“散热器”可包括用以生成紊流或漩涡的结构，以优化(冷却)空气流与散热器之间的接触。
在一些示例中，电线圈可环绕定子齿布置，线圈包括基本上长圆形的形状，其具有：第一笔直侧；和第二笔直侧，其平行于第一侧；和第一弯曲部分，其在第一端处使第一笔直侧与第二笔直侧连接；以及第二弯曲部分，其在第二端处使第一笔直侧与第二笔直侧连接。翅片可附接于第一弯曲部分和第二弯曲部分中的一个或两者处。即使增大接触区域的结构还可沿着笔直侧被附接，也存在于线圈的弯曲端处可用的大体上更多的空间。
即使在所图示的示例中，散热器的被动换热器显示为附接到位于定子上的线圈的表面，同样的也可应用于位于转子上的线圈。
本书面描述使用示例来公开本发明(包括优选实施例)，并且还使本领域中的任何技术人员能够实践本发明(包括制作和使用任何器具或系统以及执行任何并入的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书定义，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。来自所描述的各种实施例的方面以及对于每个这样的方面的其它已知的等同体可由本领域普通技术人员混合并且匹配，以根据本申请的原理而构建额外的实施例和技术。如果与附图有关的参考符号置于权利要求中的圆括号中，则这些参考符号仅仅用于尝试提高权利要求的可理解性，并且不应当被解释为限制该权利要求的范围。

Claims (10)

1.一种电机(10)，包括转子(20)、定子(30)以及布置于所述转子(20)与所述定子(30)之间的空气间隙(40)，其中，
所述定子(30)和/或所述转子(20)包括多个电线圈(90)，其中，
所述电线圈(90)中的一个或多个承载散热器(82、84)，以散热到所述空气间隙(40)，其中，所述散热器(82、84、86、87、89)利用导热材料来附接到所述电线圈(90)。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述散热器包括多个翅片。
3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，所述散热器由基本上非磁性的材料制成。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的电机，其特征在于，所述散热器(82、87)附接到所述线圈的外部。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的电机，其特征在于，所述散热器附接到所述线圈(84、89)的内部。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的电机，其特征在于，所述电线圈(90)环绕齿状部(96)布置，所述线圈(90)包括基本上长圆形的形状，其具有：第一笔直侧(93)；和第二笔直侧(94)，其平行于所述第一侧(93)；和第一弯曲部分(91)，其在第一端(101)处使所述第一笔直侧(93)与所述第二笔直侧(94)连接；以及第二弯曲部分(92)，其在第二端(102)处使所述第一笔直侧(93)与所述第二笔直侧(94)连接。
7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述散热器附接于所述第一弯曲部分(91)处。
8.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于，所述第二端(102)比所述第一端(101)更接近冷却空气供应装置。
9.根据权利要求6-8中的任一项所述的电机，其特征在于，所述电线圈(90)中的一个或多个包括多个散热器(82、84、86、87、89)。
10.根据权利要求9所述的电机，其特征在于，第一散热器(84)附接于所述第一弯曲部分(91)中的一个的内侧处，并且，第二散热器(82)附接于所述第一弯曲部分(91)的外侧处，并且其中，第三散热器(87、89)附接于所述第二弯曲部分(92)处，并且可选地，其中，另外的散热器(86)附接于所述第一笔直侧(93)和所述第二笔直侧(94)中的一个处。
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