CN116349120A - 具有间隙管的电动旋转机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有间隙管(11)的电动旋转机器(1)，该间隙管设计成布置在电动旋转机器(1)的转子(17)和定子(2)之间的气隙(12)中，以便将定子(2)和转子(17)彼此密封，其中间隙管(11)的至少一些段在轴向和/或切向方向上具有范围为1S/m至10000S/m的平均电导率。为了降低破坏性的轴承电压，间隙管(11)以导电的方式集成到电动旋转机器(1)的接地系统中。

Description

具有间隙管的电动旋转机器
技术领域
本发明涉及一种具有根据权利要求1的前序部分的屏蔽套的电动机器、一种具有电动机器的齿轮发电机装置以及一种具有齿轮发电机单元的风力涡轮机。
背景技术
在电动机器(电机或发电机)中，压电转换器产生所谓的共模电压，定子的绕组通过该共模电压被连续地再次充电和放电。根据遵循机器的几何形状的分容比，所述电压被传输到转子，并作为电容电压施加在轴承上。在滚动接触轴承或连接到轴的机器或部件中，这些轴承电压可能由于放电加工(EDM)效应而导致大量损坏。特别是，在直接连接的工作机中，例如齿轮箱(在被称为齿轮电机或齿轮发电机的情况下)，不仅轴承，而且齿也可能由于放电加工(EDM)电流而引起严重损坏。
此外，由于电流快速增加，这些转换器在定子轭中产生环形流，从而在转子中导致两个轴向轴端之间的电压。
到目前为止，电容性轴承电压已经通过或多或少复杂的轴承绝缘来阻挡，或者已经通过定子和转子之间的接地电刷来耗散。在困难的情况下，例如双馈机器，必须采取成本高和维护密集的措施，即实施轴承绝缘加上安装接地电刷并对其进行连续监测。
US5821649描述了一种具有电机器的风力涡轮机，该电机器通过电缆连接到电网，该电缆具有电屏蔽板。
US2019/0356191A1描述了一种电机器的静电屏蔽系统，用于通过使用导电端部屏蔽件来避免干扰轴承电流。
DE102018306787 A1描述了一种具有屏蔽套的电动旋转机器，该屏蔽套被设计成布置在电动旋转机器的转子和定子之间的气隙中，以便相对于彼此密封定子和转子，其中屏蔽套至少分段地在轴向和/或切向方向上具有范围为1S/m至10000S/m的平均电导率。该装置构成权利要求1的前序部分。
发明内容
从这一点出发，本发明的目的是创建一种大功率电动机器，该电动机器避免了上述缺点，具有可靠和简单的接地方案，同时具有高功率密度。特别是，其目的是避免破坏性的轴承电压。
所述目的通过具有权利要求1的特征的电动旋转机器来实现。本发明的实施例是从属权利要求的主题。
所述目的还通过具有权利要求8的特征的电动旋转机器来实现。
所述目的还通过具有权利要求12的特征的齿轮发电机单元来实现。
所述目的还通过具有权利要求13的特征的风力涡轮机来实现。
电动机器需要充分冷却其部件，例如定子或转子，以便正确运行。这种冷却是通过空气和/或液体进行的。在组合式冷却的情况下，定子和转子可以通过屏蔽套彼此分开。
这种类型的屏蔽套(也称为定子屏蔽套)例如用于液冷电机器中，在此它们布置在定子和转子之间的气隙中。屏蔽套在那里发挥气密密封功能，并防止所使用的例如用于冷却定子的冷却液进入气隙间或进入转子的内部空间。屏蔽套将定子区域中的冷却液与旋转的转子分离，因为如果所述液体从定子区域进入转子区域，则由于冷却液的粘度和所产生的摩擦损失，转子的旋转将被极大地阻碍。
根据本发明，所述屏蔽套(＝定子屏蔽套)现在不仅用于封装定子的内部空间，而且也是电动机器的接地系统的一部分。所述屏蔽套具有通过导电材料(特别是CFRP或GFRP)实现的可预定的电导率。这里的材料已经隐含地具有期望的电导率和/或弱导电的基材(如果有的话)设置有一个或多个导电层。
所述屏蔽套导电地结合在电动机器和/或齿轮发电机单元和/或风力涡轮机的接地系统中。因此，经由到壳体的接地，屏蔽套可以防止或至少大大减少定子和转子之间的“电容器”的“破坏”，并因此防止或至少大大减少电容性轴承电压的产生。
如果所述屏蔽套现在与仅安装在一侧上(以浮动方式安装)的转子一起使用，则避免了由于寄生环形流而在两个轴向轴端处产生的电压。通过在一侧安装，转子的电位在那里保持接近壳体电位，并且在另一自由轴端处产生的电压不会导致轴承损坏。
如果具有接地触点或在接地方向上具有一定电容的其他部件(例如制动器、旋转编码器等)布置在所述安装件的一侧，而不是安装在自由轴端的一侧(没有轴承)，则也是有利的。
根据本发明的概念也可以在两侧安装轴的情况下实现，然而，它在那里仅对电容性轴承电压有效，而对由于转换器馈电由环形流激励的轴承电流无效，或者对由于电磁不对称而导致的传统轴电压无效。
根据本发明，所使用的屏蔽套(＝定子屏蔽套)具有以下优点。
“通常”需要将屏蔽套设计成电绝缘的，使得在电动机器运行期间，因此在那里电磁感应出尽可能少的导致屏蔽套加热的涡流，因此电动机器的效率也会降低。
然而，根据本发明，现在屏蔽套和/或屏蔽套的涂层所使用的材料，对于电容性接地来说是足够导电的，但同时是充分绝缘的，以便所述材料不会过多受到由于电磁学引起的涡流损耗的影响，所述涡流损耗将导致不允许的加热。
这里，屏蔽套在轴向和/或切向方向上具有处于1S/m至10000S/m范围内的平均电导率。由于屏蔽套(CFRP或GFRP管)和/或所用涂层(漆或箔)可选地设计为不均匀的，因此参考平均电导率。
屏蔽套在轴向和/或切向上的处于1S/m至10000S/m范围内的平均电导率特别是指1mm的(径向)厚度。在相应较薄或较厚的层厚度的情况下，相应地测得的电导率更高或更低。
例如，在涂层厚度为1mm且电导率高于100S/m的情况下，已经获得了特别好的屏蔽效果。
此外，通过在屏蔽套的面向定子的那一侧上实现涂层，屏蔽套或涂层的不可避免的涡流损耗现在通过分配给定子的液体冷却立即被消除，即温度被保持限制在相对较低的水平。
这导致电容性轴承电压的最小成本和无磨损抑制，并因此防止可启动齿轮箱或工作机的连接轴承和/或齿中的EDM效应。
在一侧安装电动机器(例如发电机)还有另一个积极的方面：轴承(或直接法兰安装的齿轮箱的情况下的齿)的电容和/或欧姆效应将轴承区域中的轴的电位保持在壳体电位上。轴承绝缘或接地刷是不必要的。
屏蔽套也可替代地由可具有不同电导率的一层或多层构成。
具有一层或多层不同塑料的屏蔽套在这里尤其是可能的，所述层布置成上下布置或彼此紧邻。这些塑料可以是纤维增强的，特别是用玻璃纤维(GFRP)或碳纤维(CFRP)增强的。这些层的厚度可以在0.1mm和10mm之间。在先前的应用中，层厚度在1至3mm的范围内，已经实现了足够高的机械稳定性。
在本发明的一个实施例中，几乎电绝缘的屏蔽套设有仅弱导电的涂层(如果导电的话)，例如铜导电漆。所述漆具有每单位面积可预定的颗粒密度，以便获得所需的电导率。
该涂层可以涂覆在屏蔽套的外部和/或内部。两侧涂层效果更好，但是生产成本更高。
可替代地和/或附加地，所述导电层也可以设计为箔，例如由相应的导电材料制成，比如不锈钢、铝、铜等。
在基材上涂覆通常为50-200微米的涂层已经获得了良好的结果，并且在箔的情况下，通常为4-20微米的涂层也已经获得了良好的结果。然而，可以假设，即使在1-500微米的层厚度的情况下，也可以预期获得足够的结果(足够的电导率以降低轴承电压)。
为了实现屏蔽套的良好屏蔽效果并且同时保持低的涡流损耗，导电层的不均匀电导率是有利的，例如，通过仅施加条带，所述条带可以被设计成充满可预定距离的间隙，以便使涡流损耗最小化。
然而，为了良好的屏蔽效果，条带也可以设计成重叠的，例如以屋顶板的形式。为了限制这里的涡流损耗，应当在其间布置绝缘体。
条带也可以作为弱导电漆逐段交替地与高导电漆组合。
在此，弱导电性被理解为在涂层/箔的厚度为100微米的情况下电导率约为10S/m。在此，高导电性被理解为在涂层/箔的厚度为100微米的情况下电导率约为1000S/m。
因为定子齿通常已经通过定子叠片铁芯连接到壳体电位，因此导电层也可以限制到定子中的槽开口的区域，并且可选地附加到绕组头的区域。
这里应该在上述区域中建立电导率。
一个或多个导电层在电动机器的至少一侧上以低电感非常容易地导电连接到壳体电位。为此目的，使用柔性接地条(例如电缆或铜网)，以便尤其补偿不同的热膨胀。在某些情况下，需要在圆周上分布多条接地线。
可替代地和/或附加地，还可以使用一个或多个弹性接触销，以便补偿尤其是屏蔽套的尤其是热膨胀等，并且仍然获得接地连接的足够的导电性。
为了在中等导电层和壳体之间获得更好的电连接，可以在屏蔽套的端部区域上，即在不发生高磁场的位置处安装导电性非常好的部件，例如铜环，所述部件合并到机器或整个系统的接地系统中。
在此，屏蔽套与壳体的接地系统的多个接触连接也是可能的，例如，屏蔽套上的销、弹性接触销、柔性接地条或铜环(可能开槽)。然而，应注意确保不会形成可能导致电感干扰的导电网。
在单侧接地的情况下，如果屏蔽套的相反侧(即，没有轴承的位置)相对于壳体电位相对容易地绝缘，例如经由密封件和/或间隔，则获得特别好的屏蔽效果并且避免屏蔽套中的电流，否则这些电流将出现在“屏蔽套，到一侧上的壳体电位的连接，壳体，到相反侧上的壳体电位的连接”返回到屏蔽套中的电流路径中。
发电机两侧与壳体电位的连接是可能的，并且获得改善的屏蔽效果，特别是在具有缓慢上升的电压侧边(几个100μs)的转换器的情况下。
屏蔽套，特别是屏蔽套的(一个或多个)导电层，代替或除了电传导到壳体之外，还电连接到其他部件，以便发挥屏蔽作用，例如直接到接地电位或到直接到转换器的线。
这种类型的屏蔽套可以用在用于具有和不具有齿轮箱的风力涡轮机的电动机器中，以及特别是直接连接到工作机的大型机器中，并且还可以用在汽车“电子汽车”行业中。
根据本发明的屏蔽套特别适用于超过1MW的大功率机器和/或定子内表面大于1m2的大型机器，因为在那里会出现特别高的轴承电压。
根据本发明，现在以非常高的保护程度获得了具有非常高的功率密度的电动机器。此外，即使在集成齿轮箱的驱动器的情况下，也以简单和可靠的方式防止轴承电压。
附图说明
本发明和本发明进一步有利的改进可以从所示的示例性实施例中得出；在附图中：
图1示出了电动机器的纵向截面，
图2示出了电动机器的另一纵向截面，
图3示出了电动机器的局部横截面，
图4和图5各自示出了具有导电条的屏蔽套，
图6示出了示意性示出的风力涡轮机。
具体实施方式
在下面的附图描述中，相同的部件在各个附图中由相同的附图标记表示。因此，在另一附图的描述中，对于已经结合另一附图解释的某个附图标记，可能不会进行更详细的解释。在这种情况下，可以假设在另一附图的实施例中，即使没有结合所述另一附图的更详细的解释，由所述附图标记指示的部件也具有与结合其他附图所解释的相同的特性和功能。
此外，为了清楚起见，有时并非所有附图中都描绘了所有附图标记；相反，仅描绘了在相应附图的描述中参考的那些或看起来对于理解是必要的那些附图标记。
应当注意，诸如“轴向”、“径向”、“切向”等术语是指在相应的附图或相应描述的示例中使用的轴线16。换句话说，轴向、径向和切向的方向始终指转子17的旋转轴线，并因此指定子2的相应的对称轴线。在这种情况下，“轴向”是指平行于轴线16的方向，“径向”是指正交于轴线16、朝向所述轴线或否则远离所述轴线的方向，而“切向”是指与所述轴线相距恒定径向距离并且在恒定轴向位置的情况下周向围绕所述轴线地指向。表述“沿圆周方向”可以基本上等同于“切向”。
关于某个区域，例如横截面区域，术语“轴向”、“径向”、“切向”等描述了该区域的法向矢量(即垂直于该区域的矢量)的定向。
与部件(例如，定子的线圈或齿)结合的术语“相邻”旨在表示以下事实：在“相邻部件”的情况下，在这两个部件之间特别没有其他此类部件，而是最多存在空的中间空间或可选地存在不同类型的部件。
术语“同轴部件”，例如诸如转子17和定子2的同轴部件，在这里被理解为意指具有相同法向矢量的部件，并且对于这些部件，由同轴部件限定的平面因此彼此平行。此外，该术语旨在包含同轴部件的中心点位于同一旋转轴线或对称轴线上的事实。然而，这些中心点可以可选地位于所述轴线16上的不同轴向位置处。因此，所述的平面处于距离彼此大于0的距离。该术语不一定要求同轴部件具有相同的半径。
为了清楚起见，有时，在部件多次出现的情况下，经常并非所有所示出的部件都具有附图中的附图标记。
图1示出了基本环形或中空圆柱形的定子2和圆柱形转子17，该圆柱形转子17在此作为示例设计为内转子并且基本同轴布置。定子2具有导磁主体，该导磁主体具有基本轴向延伸的槽6，在该槽6中布置有绕组系统5，该绕组系统5在定子2的端侧上形成绕组头4。
在许多情况下，定子2的导磁主体是叠片铁芯的形式。在根据图1的该实施例中，定子2沿轴向被分成彼此相距距离32的部分叠片铁芯3。
绕组系统5例如由齿绕线圈构成。在齿绕线圈的情况下，齿绕线圈的一个线圈侧在每种情况下位于相邻的槽6中。然而，本发明不限于使用齿绕线圈的应用。绕组系统5也可以是例如具有槽分段>1的型绕线圈，并且类似地也可以是单层绕组、双层绕组、齿绕线圈绕组或分布式绕组。
转子17设置在定子2内并且相对于定子2同心，并且在电动机器1的运行状态下绕轴线16旋转。转子17具有磁性装置，该磁性装置可以设计为例如永磁体21，并且设置在转子17的面向定子2的表面上。例如，这仅在图1中示意性地示出，而没有更详细地示出将永磁体21固定到转子17的装置，即使在转子17快速旋转的情况下也是如此。背离该示例性图示，根据图3，转子17也可以形成有“嵌入式”永磁体21作为鼠笼式转子或具有绕线磁极。
转子17或其基本上圆柱形的导磁转子主体，例如叠片铁芯或设有支撑结构33的叠片铁芯，连接到轴15以随其旋转。由于与通电定子2的电磁相互作用，转子17经由轴15的旋转可以传递到待驱动的部件(未示出)，例如传递到另一系统的驱动系统的部件。
屏蔽套11位于定子2和转子17之间的气隙12中，并且将定子2的内部空间8与转子17的内部空间屏蔽。这允许液体冷却定子2，即其叠片铁芯或部分叠片铁芯3、绕组头4、槽6中的绕组系统5等。冷却液(例如油)在每种情况下经由绕组头4进入定子2的内部空间8，并且经由部分叠片铁芯3之间的距离32再次供应到热交换器10并在那里再冷却。
定子2位于壳体9中，壳体9容纳端部屏蔽件14、轴承13或可旋转地固定轴15的轴承装置。
除了电动的用途之外，电动机器1的发电机用途也是可能的，例如在具有或不具有齿轮箱27的风力涡轮机24中。
此外，在具有压电转换器的电动机器1(电机或发电机)的情况下，然后发生所谓的共模电压，定子2的绕组系统5通过该共模电压持续地再次充电和放电。根据遵循机器1的几何形状的分容比，该电压被传递到转子17并作为电容性电压施加到轴承13上。这些轴承电压可能由于放电加工(EDM)效应而在滚动接触轴承中或在连接到轴15的机器或部件中引起大量损坏。特别地，在直接连接的工作机中，例如齿轮箱(在所谓的齿轮电机或齿轮发电机中)，不仅轴承13而且齿轮箱的齿轮的齿可能被放电加工(EDM)电流严重损坏。
此外，由于系统引起的电流的快速增加，这些转换器在定子2的轭中产生环形流，导致在转子17中在两个轴向轴端之间的电压。
由于根据本发明的屏蔽套11(＝定子屏蔽套)现在不仅由于其可预定的导电性而用于封装定子2的内部空间8，而且还形成电动机器的接地系统的一部分，因此可以避免EDM，并且可以至少减小轴向轴端和轴承13之间的电位差。
所述屏蔽套11获得通过导电材料(特别是CFRP或GFRP)实现的可预定的导电性。这里的材料优选地已经隐含地具有期望的导电性，或者基材设置有一个或多个导电层。
所述屏蔽套11导电地合并在电动机器1和/或齿轮发电机单元的接地系统中。因此，经由到壳体9的接地，屏蔽套11可以防止或至少极大地减少定子2和转子17之间的“电容器”的“破坏”，从而防止或至少极大地减少电容性轴承电压的产生。
因此，不再需要先前复杂的轴承绝缘。类似地，可以省去接地刷。
图2以局部纵向截面示出了另一电动机器1的定子2，该电动机器1作为风力涡轮机24的齿轮箱27的发电机工作，该齿轮箱可以法兰安装在直接相邻的构造空间20上。定子2具有叠片铁芯，因为在这种情况下，它不被分成轴向部分叠片铁芯，但是也可以被分成轴向部分叠片铁芯。否则，定子2基本上如图1所示设计。
然而，转子17仅以浮动方式安装在面向构造空间20的一侧上。壳体9和/或端部屏蔽件14具有相对于转子17的内部空间密封屏蔽套11的装置。
同样如图1所示，定子2的冷却通道18或其它分配通道设置在定子2的叠片铁芯中或叠片铁芯上。所述通道也可以在壳体9内延伸。
转子17的叠片铁芯定位在特别是辐条形的支撑结构33上，该支撑结构33减小了转子17的惯性，并允许转子17与覆盖件34一起有效地进行空气冷却。支撑结构33连接到毂23上，该毂23固定在中空轴形式的轴15上，以便与轴15一起旋转。
单侧安装电动机器1还有另一个优点。轴承(或在直接法兰安装的齿轮箱的情况下的齿)的电容和/或欧姆效应将轴承13区域中的轴15的电位保持在壳体电位。不需要轴承绝缘或接地刷。
转子17与本发明的屏蔽套11一起的所述单侧安装降低了在两个轴向轴端处由寄生环形流产生的电压。一侧安装使转子17在那里的电位保持为接近壳体电位，并且在另一个自由轴端处产生的电压不会导致轴承13的损坏。
如果具有接地触点或在接地方向上具有一定电容的其他部件(例如制动器、旋转编码器等)不安装在自由轴端的一侧，而是安装在轴承的一侧，则原则上也是有利的。
图3以局部横截面示出了根据图2的电动机器1。毂23通过辐条22连接到转子17的轴向端盘，并形成转子17的刚性但重量轻的支撑结构33。辐条形支撑结构33具有中间空间，该中间空间简化了对制动装置(未具体示出)的接近。
为了实现转子17的空气冷却，辐条22构造成使得在转子17的旋转期间产生抽吸效应或压力效应。
在根据图1和图2的两个示例性实施例中，屏蔽套11现在具有用于获得可预定的电导率的多个选项。
屏蔽套11由可以具有不同导电性的一个或多个层构成。
在本发明的一个实施例中，弱导电屏蔽套(如果其是导电的)设有中等导电的涂层，例如铜导电漆。所述涂层可以施加到或喷涂到屏蔽套11的外部和/或内部。在这种情况下，在屏蔽套11上提供每单位面积合适尺寸和/或数量的铜颗粒。所述颗粒的密度和/或尺寸可以在屏蔽套11的一侧或两侧沿轴向和/或切向方向变化。
替代地和/或附加地，导电层也可以是箔的形式，例如由不锈钢、铝、铜等制成。涂层通常包括50至200微米，并且在箔的情况下，通常设置4至20微米，并且更广地设置1至500微米。
所述箔在一侧和/或两侧施加到屏蔽套11。例如，两侧涂层能够对双馈异步机器有利。
为了实现屏蔽套11的良好屏蔽效果并且同时保持低的涡流损耗，导电层的不均匀的导电性可能是有利的，例如通过仅施加根据图4和图5的条带29。所述条带29可以被设计成充满预定距离30的间隙，以便使涡流损耗最小化。然而，为了获得良好的屏蔽效果，条带29也可以设计成重叠的。为使涡流损耗不会变得太大，在其间设置绝缘层。
条带29不仅可以作为箔组合，而且可以借助于弱导电漆以分段交替的方式与更高导电漆组合。
在这里，弱导电性被理解为在涂层/箔的厚度为100微米时基本上具有大约10S/m的电导率。在这里，更高导电性被理解为在涂层/箔的厚度为100微米时基本上具有大约1000S/m的电导率。
由于定子齿7通常已经经由定子2的叠片铁芯连接到壳体电位，因此屏蔽套11上或屏蔽套11中的导电层也可以仅被加强或限制到定子2的槽6的开口区域，并且可选地还被加强或限制到绕组头4的区域。然后优选地在所述区域中还存在与接地连接31的接触连接。
因此，例如，条带29之间在圆周方向上的距离将是定子2的槽分段。
一个或多个导电层以低电感非常容易导电连接到电动机器1的至少一侧上的壳体电位。为此目的，使用柔性接地条(例如电缆或铜网)，以补偿不同的热膨胀。在一些情况下，需要在圆周上分布多个接地导线。这可以例如替代地和/或附加地通过一个或多个弹性接触销来实现，尤其是以补偿屏蔽套11或其他机器部件的热膨胀，并且仍然获得从屏蔽套11到壳体电位的接地连接的足够导电性。
为了在中等导电层和壳体9之间获得更好的电连接，也可以在屏蔽套11的端部区域上，即在不发生高磁场的位置处安装非常容易导电的部件，例如铜环，该部件合并在机器1或整个系统的接地系统中。
如果在单侧接地(例如根据图2)的情况下，屏蔽套11的相反侧相对于壳体电位相对容易地绝缘，例如经由密封件和/或间隔，则获得特别好的屏蔽效果，并且避免了屏蔽套11中的电流，否则该电流将出现在“屏蔽套11，到一侧上的壳体电位的连接，壳体9，到相反侧的壳体电位的连接”回到屏蔽套11中的电流路径中。
发电机两侧与壳体电位的连接是可能的，并且获得更好的屏蔽效果，特别是在具有缓慢上升的电压侧边的转换器的情况下，例如在毫秒或几个100μs的范围内。
作为电连接到壳体9的替代或补充，屏蔽套11、特别是屏蔽套11的导电层(一个或多个)也电连接到其他部件以便发挥屏蔽效果，例如直接电连接到接地电位或电连接到直接到转换器的导线。
原则上，通过所描述的设计，风力涡轮机24的根据图6的紧凑、可靠的齿轮发电机单元是可能的。发电机以浮动方式安装，例如如图2所示，因此仅需要提供一个屏蔽件14，并且因此仅需要提供单侧接地。
定子2和可选的齿轮箱单元6采用油冷却。这里可以设想单独的冷却回路，但是也可以设想共用的冷却回路。在此发电机的转子17通过空气冷却。
定子2和转子17的叠片铁芯在此可以连续地轴向叠置，然而，也可以实现由多个部分叠片铁芯3轴向组成的叠片铁芯，以便产生额外的径向冷却间隙。
这里提供旋转电动机器1作为发电机，优选为异步机器例如双馈异步机器，或同步机器。这里可以想象到从2到30个极对数。
根据设计，寻求风力转子轴25和发电机的转子15之间的传动比为20至200。
本发明的基本概念也可以转用到线性电机。
换句话说：所述屏蔽套11(＝定子屏蔽套)不仅用于封装定子2的内部空间8以分离不同的冷却介质(例如油和空气)，而且还形成电动机器1的接地系统的一部分。所述屏蔽套11在此具有可预定的导电性，其通过导电材料(特别是CFRP或GFRP)实现。特别是，这里的材料已经隐含地具有期望的电导率和/或基料设置有一个或多个足够导电的层和/或条带29和/或区域。
所述屏蔽套11导电地合并在电动机器1和/或齿轮发电机单元的接地系统中。因此，屏蔽套11经由到壳体9的接地可以防止或至少极大地减少定子2和转子17之间的“电容器”的“破坏”，从而防止或至少极大地减少电容性轴承电压的产生。
如果所述屏蔽套11现在与仅在一侧安装的转子17一起使用(如图2中以浮动方式安装)，则避免了在两个轴向轴端处由寄生环形流产生的电压，一侧安装使转子17的电位在那里保持接近壳体9的电位，并且在另一自由轴端处产生的电压不会导致轴承13的损坏。
如果具有接地触点或在接地方向上一定电容的其他部件(例如制动器、旋转编码器等)不安装在自由轴端的一侧，而是安装在所述接地轴承的一侧，则也是有利的。
这里，屏蔽套11在轴向和/或切向上具有从1S/m到10000S/m的平均电导率。由于屏蔽套11(CFRP或GFRP管)和/或所使用的涂层(漆或箔)可选地设计为不均匀的，因此参考平均电导率。
屏蔽套11在轴向和/或切向上的范围为1S/m至10000S/m的平均电导率特别是指1mm的(径向)厚度。
在屏蔽套11的层厚度相应较薄或较厚的情况下，电导率必须基于所述范围或在所述范围内相应地更高或更低。
例如，在覆盖层厚度为1mm、电导率高于100S/m的涂层的情况下，已经实现了特别好的屏蔽效果。

Claims (13)

1.一种具有屏蔽套(11)的电动旋转机器(1)，所述屏蔽套(11)被设计成布置在所述电动旋转机器(1)的转子(17)和定子(2)之间的气隙(12)中，以便将定子(2)和转子(17)相对于彼此密封，其中，所述屏蔽套(11)至少分段地在轴向和/或切向方向上具有范围为1S/m至10000S/m的平均电导率，其特征在于，所述屏蔽套(11)导电地合并在所述电动旋转机器(1)的接地系统中。
2.根据权利要求1所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述屏蔽套(11)被设计为防漏支撑结构，特别是包括CFRP或塑料，并且相对于轴线(16)基本上旋转对称。
3.根据权利要求2所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述屏蔽套(11)是中空圆柱形。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述屏蔽套(11)至少在所述屏蔽套、特别是在所述中空圆柱体的一个壳体侧上具有分段的导电层。
5.根据权利要求4所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述层被喷涂在上面或为箔的形式。
6.根据权利要求4或5所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述层在从1S/m到10000S/m的电导率范围内不均匀地形成。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述导电层由在1S/m至10000S/m范围内的导电条带(29)形成。
8.根据权利要求1所述的电动旋转机器(1)，具有：
-定子(2)，其具有绕组系统(5)，所述绕组系统(5)布置在槽(6)中并且在所述定子(2)的端侧上形成绕组头(4)，
-转子(17)，其通过气隙(12)与所述定子(2)间隔开并且连接到轴(15)以与所述轴(15)一起旋转，其中，所述轴(15)通过至少一个轴承(13)定位以能够围绕轴线(16)旋转，
-屏蔽套(11)，其位于所述气隙(12)中并且将所述定子(2)的内部空间(8)与所述转子(17)的内部空间(8)分开，其中所述屏蔽套(11)在轴向和/或切向方向上至少分段地具有范围为1S/m至10000S/m的平均电导率，并且所述屏蔽套(11)导电地合并在所述电动旋转电机(1)的接地系统中，特别是导电地连接到壳体(9)和/或端部屏蔽件(14)。
9.根据权利要求4至8中任一项所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述屏蔽套(11)的导电层至少延伸到所述定子的槽(6)的区域和/或绕组头(4)的区域。
10.根据权利要求8或9所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，所述轴(15)至少在一侧上以浮动的方式安装。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电动旋转机器(1)，其特征在于，至少所述定子(2)具有液体冷却。
12.一种具有根据前述权利要求中任一项所述的电动旋转机器(1)的齿轮发电机单元，其中，所述屏蔽套(11)和所述电动旋转机器(1)导电地合并在所述齿轮发电机单元的接地系统中，特别是以低阻抗导电地连接。
13.一种具有根据权利要求12所述的齿轮发电机单元的风力涡轮机，其中，特别地，所述屏蔽套(11)、所述电动旋转机器(1)和所述齿轮发电机单元导电地合并在所述风力涡轮机的接地系统中，特别地，这些部件以低阻抗导电地连接。
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