DE602004005235T2 - Verbesserte kühlung eines elektromotors oder generators - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlung für einen Elektromotor oder Generator, spezieller einen sogenannten "spaltlosen" Permantentmagnetmotor oder – generator.
  • Es ist bekannt, dass solcher "spaltloser" Permanentmagnetmotor oder -generator im Wesentlichen aus einem Gehäuse besteht und in diesem Gehäuse einerseits einem sogenannten "spaltlosen" röhrenförmigen Ständerblech mit einer glatten Innenwand und elektrischen Wicklungen, die in oder um besagtes röhrenförmiges Ständerblech gewickelt sind, und andererseits einem Rotor, der mit Permanentmagneten versehen ist.
  • Solche Motoren und Generatoren, die mit einer Kühlung ausgerüstet sind, die durch einen an der Außenseite des Stators angebrachten Kühlmantel, durch den ein Kühlfluid strömt, gebildet wird, sind bereits bekannt.
  • Ein Nachteil solcher bekannter Statoren ist, dass die Kühlung an dem Rotor oft unzureichend ist.
  • Es ist auch bekannt, dass "spaltlose" Permanentmagnet-Motoren oder -Generatoren oft mit einer Luftkühlung versehen werden, wobei Luft mittels eines externen Ventilators oder mittels der einen oder anderen Form einer Schraube oder Blättern, die auf dem Rotor befestigt sind, über die Wickelköpfe des Stators geblasen wird.
  • Dieses Prinzip von Luftkühlung kann sowohl an jedem Wickelkopf an jedem Ende des Stators angewendet werden, als auch für die Verwirklichung eines Luftstroms von dem Wickelkopf an einem Ende des Stators zu dem Wickelkopf am anderen Ende des Stators, mittels des Luftspalts zwischen dem Rotor und dem Stator, sowie auch zur Verwirklichung eines Luftstroms von der Mitte des Stators in dem Luftspalt, axial zu den Wickelköpfen an den Enden, um somit die Rotorachse und die Wickelköpfe zu kühlen.
  • Es ist auch bekannt, dass anstelle von Luft andere Gase als Kühlmedium angewandt werden können.
  • Ein Nachteil solcher Kühlung mittels Luft oder eines anderen Kühlgases ist, dass es in beiden Fällen sehr schwierig ist, einen vollständig geschlossenen Motor in Hinsicht auf einen staubfreien oder feuchtigkeitsfreien Betrieb zu bauen.
  • In Ausnahmefällen, wie beispielsweise aus WO 01/35513 und US 5,304,883 bekannt, ist direkte Ölkühlung der Statorwicklung bekannt, wobei die stromführenden Leiter der Statorwicklung in direktem Kontakt mit dem Öl sind, wodurch ein potentielles Risiko möglicher Kurzschlüsse vorliegt.
  • Direkte Kühlung durch den Rotor ist ebenfalls eine der bekannten Motorgestaltungen, ist jedoch komplex und teuer.
  • Im Fall von Permanentmagnetmotoren oder -generatoren mit höherer Geschwindigkeit und höherer Kapazität vom sogenannten "oberflächenmontierten" Typ werden die Magnete auf der Rotorachse befestigt und werden auf der Rotorachse mittels eines Rohrs festgehalten, das die Zentrifugalkräfte bei einer hohen Drehzahl absorbieren muss und das aus Metall oder aus Kohlenstofffasern hergestellt ist, welches Rohr mit einer großen Vorspannung um die Magnete herum angebracht wird, sodass das Drehmoment auch auf der maximalen Drehzahl übertragen werden kann.
  • Solche Motoren oder Generatoren, die dazu entworfen sind, auf hohen Geschwindigkeiten betrieben zu werden, sind unter anderem aufgrund mechanischer und rotordynamischer Aspekte stets so klein als möglich. Dadurch kann die Energiedichte in dem Stator ein Problem darstellen und ein spezielles Kühlkonzept erfordern, in Anbetracht dessen, dass eine zu hohe Erwärmung des Stators zu einem unerwünschten Temperaturanstieg in dem Rotor führen kann. Durch einen zu heißen Stator und aufgrund der Luft in dem Luftspalt wird es für den Rotor schwieriger, diese Hitze abzugeben, und kann der Rotor eventuell auch durch den Stator zusätzlich aufgeheizt werden. Insbesondere dann, wenn das vorgenannte Rohr, das die Magneten auf dem Rotor festhält, aus Kohlenstofffasern hergestellt ist, kann eine Erwärmung des Rotors katastrophale Folgen haben.
  • Manche bekannten Permanentmagnetotoren und -generatoren erfordern eine zusätzliche Kühlung des Rotors, welche beispielsweise mittels einer Luftkühlung durch den Luftspalt zwischen Stator und Rotor oder durch die Achse verwirklicht werden kann. Zur Beseitigung aller oben erwähnten Schwierigkeiten ist üblicherweise ein komplexer, teurer und umfangreicher Kühlkreislauf notwendig. Auch ein völlig geschlossener Permanentmagnetmotor oder -generator kann nicht auf einfache Weise verwirklicht werden, und die Kosten für einen solchen Motor oder Generator sind üblicherweise sehr hoch.
  • Ein anderer großer Nachteil der bis dato bekannten Permanentmagnetmotoren oder -generatoren, wie beispielsweise in dem Fall des oben erwähnten WO 01/35513 und US 5,304,883 , ist, dass das Anbringen der Wicklungen eine sehr aufwendige, zeitraubende und teure Angelegenheit ist, da das "spaltlose" Ständerblech in diesem Fall eine glatte Innenwand aufweist, ohne Federn, um die die Wicklungen gewickelt werden können, wie im Fall von Motoren und Generatoren mit einem klassischen Ständerblech.
  • Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Abhilfe für die oben erwähnten und andere Nachteile.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung eine verbesserte Kühlung für einen Elektromotor oder Generator, bestehend aus einem Gehäuse, einem sogenannten "spaltlosen" röhrenförmigen Ständerblech, einem Rotor mit Permanentmagneten und elektrischen Wicklungen, die zwischen dem Ständerblech und dem Rotor angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung einen Kühler umfasst, worauf besagte Wicklungen angebracht sind und der aus einem Kühlelement gebildet ist, das zwischen dem Ständerblech und dem Rotor angebracht ist und welches Kühlelement mit radial auf den Rotor gerichteten Federn versehen ist, die sich in der axialen Richtung des Stators erstrecken und zwischen denen axial gerichtete Nuten definiert sind, sodass das Kühlelement eine äußere Form eines herkömmlichen Ständerblechs mit Federn zur Anbringung besagter Wicklungen aufweist.
  • Ein Vorteil eines solchen erfindungsgemäßen Motors oder Generators ist, dass die Kühlung in der unmittelbaren Umgebung des Rotors und der Wicklungen des Stators angewendet wird, wodurch eine sehr effiziente Kühlung des Rotors mit seinen Magneten und des Rohrs, das die Magnete auf dem Rotor hält, sowie der Statorwicklungen erhalten wird.
  • Ein anderer Vorteil ist, dass ein solcher Motor oder Generator mit einer inneren Kühlung kompakter ist als ein bekannter Motor oder Generator mit einem äußeren Kühlmantel und einer vergleichbaren Kapazität.
  • Ein anderer Vorteil ist, dass, da die Kühlung intern in dem Stator angebracht ist, solcher Stator für geschlossene Motoren oder Generatoren verwendet werden kann, die beispielsweise in staubigen und feuchten Umgebungen oder in Umgebungen mit entflammbaren oder korrosiven Gasen angewendet werden.
  • Noch ein anderer Vorteil eines solchen Kühlers ist, dass die oben erwähnten Wicklungen auf sehr einfache Weise in den oben erwähnten Nuten um die oben erwähnten Federn herum angebracht werden können, spezieller auf dieselbe Weise als im Fall der herkömmlichen Asynchron- oder Synchronmotoren und -generatoren, die mit einem Ständerblech mit Federn versehen sind.
  • Ein daran gekoppelter Vorteil ist, dass ein solcher Stator preiswert hergestellt werden kann und außerdem auch leicht in Serie produziert werden kann, durch Anwendung der bekannten vollautomatischen Wickeltechniken, die bei herkömmlichen Motoren und Generatoren angewendet werden.
  • Ein anderer Vorteil ist, dass ein solcher Kühler auch mittels eines automatisierten Verfahrens gefertigt werden kann, beispielsweise durch Extrusion, Spritzguß, Stereolithographie oder dergleichen.
  • Zur besseren Erläuterung der Merkmale der Erfindung sind hiernach, als Beispiel ohne jeden einschränkenden Charakter, die folgenden bevorzugten Ausführungsformen eines Motors oder Generators mit einer erfindungsgemäßen verbesserten Kühlung beschrieben, nur als Beispiel, ohne in irgendeiner Weise einschränkend zu sein, unter Verweis auf die begleitenden Zeichnungen, worin:
  • 1 schematisch und in Perspektive einen Stator eines Motors oder Generators mit einer verbesserten Kühlung gemäß der Erfindung darstellt;
  • 2 einen Querschnitt gemäß Linie II-II in 1 darstellt;
  • 3 den in 2 durch F3 angedeuteten Teil in einem größeren Maßstab darstellt;
  • 4 einen Querschnitt gemäß Linie IV-IV in 1 darstellt
  • 5 einen Querschnitt gemäß Linie V-V in 4 darstellt;
  • 6 eine erste Variante gemäß 1 darstellt;
  • 7 einen Querschnitt gemäß Linie VII-VII in 6 darstellt;
  • 8 einen Querschnitt gemäß Linie VIII-VIII in 7 darstellt;
  • 9 eine zweite Variante gemäß 1 darstellt;
  • 10 einen Querschnitt gemäß Linie X-X in 9 darstellt;
  • 11 einen Querschnitt gemäß Linie XI-XI in 10 darstellt;
  • 12 eine dritte und letzte Variante gemäß 1 darstellt;
  • 13 einen Querschnitt gemäß Linie XIII-XIII in 12 darstellt;
  • 14 einen Querschnitt gemäß Linie XIV-XIV in 13 darstellt.
  • Die 1 bis 5 stellen eine Stator 1 eines Motors oder Generators mit einer verbesserten Kühlung gemäß der Erfindung dar, wobei der Motor oder Generator spezieller von dem Typ ist, der mit einem Rotor 2 mit Permanentmagneten ausgerüstet ist, welcher Rotor 2 deutlichkeitshalber in den 2 und 3 schematisch mittels einer Strichlinie dargestellt ist.
  • Der Stator 1 besteht in diesem Fall aus einem röhrenförmigen Gehäuse 3, worin ein röhrenförmiges Ständerblech 4 vorgesehen ist, mit einer vorwiegend glatten Innenwand 5, d.h. mit einer Innenwand 5 ohne ausgesprochene Nuten oder Federn.
  • Zwischen dem Ständerblech 4 und dem Rotor 2 ist ein Kühler 6 angebracht, durch den ein Kühlfluid geleitet werden kann und der im Wesentlichen aus einem Kühlelement 7 besteht, das an einem Ende an einen Auslasskollektor 8 angeschlossen ist und das an dem anderen Ende an einen Einlasskollektor 9 angeschlossen ist.
  • Das Kühlelement 7 wird durch ein doppelwandiges Rohr gebildet mit einem äußeren zylindrischen Rohr 10, dessen Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser des Ständerblechs 4 übereinstimmt, und einem inneren gerippten Rohr 11, dessen Rippen so sind, dass sie radiale Federn 12 bilden, die zum Rotor gerichtet sind, die sich in axialer Richtung erstrecken und zwischen denen axial gerichtete Nuten 13 definiert sind.
  • Die oben erwähnten Federn 12 und Nuten 13 sind vorzugsweise gleichmäßig über den Innenumfang des Kühlelements 7 verteilt.
  • Das äußere Rohr 10 und das innere Rohr 11 sind mittels Zwischenwänden 14 miteinander verbunden, welche zusammen mit dem äußeren und dem inneren Rohr 1011 Durchgänge 15 für ein Kühlfluid bilden.
  • In dem dargestellten Beispiel ist das Kühlelement 7 genauso lang wie das Ständerblech 4.
  • Sowohl der Auslasskollektor 8 als auch der Einlasskollektor 9 werden von einem ringförmigen Element gebildet, das durch eine zylindrischen Außenwand 16 gebildet wird, die an einem Ende des Stators 1 in dem Gehäuse 3 angebracht ist bis gegen das Ständerblech 4; eine gerippte Innenwand 17, die sich bis gegen die und in der Verlängerung des gerippten inneren Rohrs 11 des Kühlelements 11 erstreckt; eine Dichtungswand 18, welche die oben erwähnte Außenwand 16 mit der Innenwand 17 verbindet; und eine Seitenwand 19, die mit einem Ende des Kühlelements 7 in der axialen Richtung verbunden ist und die an den oben erwähnten Durchgängen 15 teilweise durchbrochen worden ist.
  • In der vorgenannten Außenwand 16 des Auslasskollektors 8 ist eine Öffnung 20 vorgesehen, die sich gegenüber einer Auslassöffnung 21 in dem Gehäuse 3 befindet, während in der Außenwand 16 des Einlasskollektors 9 eine Öffnung 22 gegenüber einer Einlassöffnung 23 in dem Gehäuse 3 vorgesehen ist, welche Auslass- und Einlassöffnungen 2123 für den Anschluss eines in den Figuren nicht dargestellten Kühlkreislaufs vorgesehen sind.
  • In dem dargestellten Beispiel sind die Wände der Nuten 13 des Kühlers 6 mit einem elektrisch isolierenden Film oder Schicht 24, Spaltisolation genannt, bekleidet.
  • Um die Federn 12 des Kühlers 6 sind elektrische Wicklungen angebracht, die sich mit axialen Teilen 25 in die oben erwähnten Nuten 13 erstrecken und die an den Enden des Kühlers 6 umgebogene Teile 26 aufweisen, die in 1 schematisch mittels einer Strichlinie dargestellt sind und die auf bekannte Weise zu einem sogenannten ringförmigen Wickelkopf 27 an jedem oben erwähnten Ende des Stators 1 zusammengebündelt oder zusammengebunden sind.
  • Die oben erwähnten Wicklungen 2526 können dank der gezahnten Gestaltung des Kühlers 6, auf dieselbe Weise gewickelt werden wie im Fall der bekannten herkömmlichen Motoren und Generatoren, die mit einem Ständerblech mit Federn und Nuten, in denen die Wicklungen angebracht werden, ausgerüstet sind.
  • Auf diese Weise kann somit für das Wickeln eines Stators 1 gemäß der Erfindung von Anlagen Gebrauch gemacht werden, die bis dato nur für das automatische Wickeln herkömmlicher Synchron- und Asynchronmotoren und – generatoren gebraucht werden konnten.
  • Es ist deutlich, dass, im Fall der Erfindung, das Anbringen von Wicklungen 2526 in den Nuten 13 des Kühlers 6 viel einfacher ist, als es bis dato bei den Statoren des Typs mit einem Ständerblech mit einer rillenlosen glatten Innenwand möglich war.
  • Die Enden des Stators 1 werden vorzugsweise mittels wärmeleitender und elektrisch isolierender Paste 28 abgedichtet, beispielsweise einer Paste auf Basis von Epoxy oder Silikonen, die auf den Wickelkopf 27 und gegen den Kühler gegossen wird. Hierbei wird beispielsweise ein Rohr, das exakt in den Innendurchmesser des Stators passt, in den Stator gesteckt und wird die thermisch leitende Paste bis auf gleiche Höhe mit dem Gehäuse aufgegossen. Die Paste 28 kommt einerseits mit der Abschlusswand 18 des Auslasskollektors 8 in Kontakt, beziehungsweise mit dem Einlasskollektor 9, und andererseits mit dem Wickelkopf 27 an dem betreffenden Ende.
  • Vorzugsweise wird auch der Kühler 6 aus einem wärmeleitenden und elektrisch isolierenden Material hergestellt.
  • Gebrauch und Wirkungsweise eines Stators 1 mit einer verbesserten Kühlung gemäß der Erfindung zur Anwendung in einem Motor oder Generator ist analog zu der der bekannten Ausführungen, mit dem Unterschied, dass der Stator 1, im Fall der Erfindung, mittels der Einlass- und Auslassöffnungen 2123 in dem Gehäuse an einen externen Kühlkreislauf angeschlossen wird, wodurch ein Kühlfluid mittels des Auslasskollektors 8 durch die Durchgänge 15 in dem Kühlelement 7 zu dem Einlasskollektor 9 fließt.
  • Hierdurch werden der Stator 1 und die Wicklungen 2526 des Stators 1 direkt gekühlt und werden die Zonen um den Rotor 2 und die Luft in dem Luftspalt zwischen dem Stator 1 und dem Rotor 2 indirekt gekühlt, was einen günstigen Effekt auf die Temperatur hat, was eine längere Lebensdauer ergibt. Im Fall eines geschlossenen Motors kann diese Idee den Unterschied zwischen einer durchführbaren und einer nicht durchführbaren Ausführung des Motors oder des Generators ausmachen.
  • Es ist deutlich, dass das Innere des Motors oder des Generators nicht mit der "Außenwelt" in Kontakt kommen, da keine Luft angesaugt werden muss, um über die Wickelköpfe oder zwischen den Luftspalt geblasen zu werden. Das Motorgehäuse wird an den Lagerplatten, die hier nicht dargestellt sind, abgedichtet, und die auf diese Weise den Motor vollständig abschließen.
  • Daher kann ein solcher erfindungsgemäßer Motor oder Generator problemlos unter staubigen und feuchten Umständen gebraucht werden.
  • Die 6 bis 8 stellen eine Variante eines Motors oder Generators mit einer verbesserten Kühlung gemäß der Erfindung dar, welche auf analoge Weise wie die hiervor beschriebene Ausführungsform aufgebaut ist, wobei der Kühler 6 jedoch auf andere Weise ausgeführt ist.
  • Das Kühlelement 7 des Kühlers 6 wird in diesem Fall durch eine Serie axial gerichteter Rohre 29 gebildet, die in gleichen Abständen voneinander und in gleichen Abständen von dem Ständerblech 4 angebracht sind und die mit ihren Enden zwischen zwei ringförmigen Flanschen 30 gehalten werden, die in dem Ständerblech 4 befestigt sind.
  • In den Flanschen 30 sind Durchgänge 31 gegenüber den Enden der vorgenannten Rohre 29 vorgesehen, während im Innenrand der Flansche 30 Nuten 32 vorgesehen sind, die durch radial einwärts gerichtete Federn 33 begrenzt werden, die sich in gleichen Abständen voneinander befinden.
  • Die Rohre 29 erstrecken sich in radialer Richtung bis zwischen die Nuten 32 und bilden Durchgänge 15 für ein Kühlfluid.
  • Die Wicklungen 2526 sind mit ihren axialen Teilen 25 in den Nuten 32 angebracht.
  • Das Kühlelement 7 wird weiter durch ein Füllmaterial 35 gebildet, das thermisch leitend und vorzugsweise auch elektrisch isolierend ist und das in dem Raum angebracht ist, der durch das Statorblech 4, die Flansche 30, die Rohre 29 und die axialen Teile 25 der Wicklungen 2526 gebildet wird.
  • Auf diese Weise werden Federn 12 sozusagen durch das Füllmaterial zwischen den axialen Teilen 25 der Wicklungen 2526 gebildet.
  • In der Ausführungsform der 6 bis 8 werden die Auslass- und Einlasskollektoren 89 durch ein gleichartiges, ringförmiges Element gebildet wie in der Ausführungsform von 1, wobei jedoch in diesem Fall eine Aussparung 36 in der zum Rotor 2 gerichteten Innenwand 17 vorgesehen ist, in welcher Aussparung der Wickelkopf 27 am betreffenden Ende des Stators 1 gefasst ist und wobei der Raum zwischen dem Wickelkopf 27 und dem betreffenden Kollektor 89 vorzugsweise mit einem gleichartigen Füllmaterial 35 aufgefüllt wird, wie vorangehend beschrieben.
  • Die Funktionsweise und Anwendung eines Motors oder Generators mit einem verbesserten Kühler gemäß der zuletzt beschriebenen Ausführungsform ist vollständig analog zu der der ersten Ausführungsform, mit dem Unterschied, dass, aufgrund der Form des Auslass- und Einlasskollektors 89, die betreffenden Wickelköpfe 27 besser gekühlt werden, da sie großenteils von diesen Kollektoren 89 umschlossen werden, ohne dass jedoch das Kühlmedium in direkten Kontakt mit den stromführenden Leitern der Wicklungen kommt.
  • Die 9 bis 11 stellen eine Variante eines Motors oder Generators mit einer verbesserten Kühlung gemäß der Erfindung dar, mit einem Kühlelement 7, das gleichartig zu dem von 6 ist, wobei jedoch in diesem Fall zwei Serien axial gerichteter Rohre 29 vorgesehen sind und wobei die Rohre 29 einer Serie sich in einem größeren Abstand zu dem Ständerblech 4 befinden als die Rohre 29 der anderen Serie.
  • Die Einlass- und Auslasskollektoren 89 werden in diesem Fall durch eine ringförmige Kammer 37 gebildet, die durch das Gehäuse 3 begrenzt wird; durch das Kühlelement 7; durch ein inneres Rohr 38, das konzentrisch in dem Kühlelement 7 angebracht ist; und durch einen ringförmigen Deckel 39 oder der mittels Dichtungen 40 und 41 an das Gehäuse 3 und an das vorgenannte innere Rohr 38 anschließt.
  • Es ist deutlich, dass in diesem Fall die Wickelköpfe 27 in direktem Kontakt mit dem Kühlfluid sind, das durch die Einlassöffnung 23 in den Kollektor 9 fließt und den Auslasskollektor 8 durch die Auslassöffnung 21 verlässt, sodass in diesem Fall die Kühlung der Wickelköpfe 27 noch effizienter sein wird als im Fall der oben beschriebenen Varianten.
  • 12 bis 14 stellen eine andere Variante eines verbesserten Stators 1 dar, die gleichartig zu dem von 9 ist, wobei jedoch das Kühlelement 7 durch ein Kühlelement wie das von 1 ersetzt worden ist.
  • Es ist deutlich, dass auch andere Kombinationen eines Kühlelements 7 gemäß einem der hier vorangehend beschriebenen Typen mit Auslass- und Einlasskollektoren 89 in Form eines ringförmigen Elements oder einer ringförmigen Kammer, wie vorangehend beschrieben, möglich sind.
  • Es ist auch möglich, dass der Kühler 6 einstückig ausgeführt ist, wobei das Kühlelement 7 und der Auslass- und Einlasskollektor 89 in ein und dasselbe Element integriert sind.
  • Die vorliegende Erfindung ist keineswegs auf die als Beispiel beschriebenen und in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, vielmehr kann ein solcher Motor oder Generator mit einer verbesserten Kühlung gemäß der Erfindung in allen Arten von Formen und Abmessungen verwirklicht werden, ohne die Reichweite der Erfindung zu verlassen.

Claims (18)

  1. Kühlung für einen Elektromotor oder Generator, bestehend aus einem Gehäuse, einem sogenannten "spaltlosen" röhrenförmigen Ständerblech (4), einem Rotor (2) mit Permanentmagneten und elektrischen Wicklungen (2526), die zwischen dem Ständerblech (4) und dem Rotor (2) angebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung einen Kühler (6) umfasst, worauf besagte Wicklungen (2526) angebracht sind und der aus einem Kühlelement (7) gebildet ist, das zwischen dem Ständerblech (4) und dem Rotor (2) angebracht ist und welches Kühlelement (7) mit radial auf den Rotor (2) gerichteten Federn (12) versehen ist, die sich in der axialen Richtung des Stators (1) erstrecken und zwischen denen axial gerichtete Nuten (13) definiert sind, sodass das Kühlelement (7) eine äußere Form eines herkömmlichen Ständerblechs mit Federn zur Anbringung besagter Wicklungen (2526) aufweist.
  2. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten Federn (12) und Nuten (13) gleichförmig über den Innenumfang des Kühlers (6) verteilt sind.
  3. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten Wicklungen (2526) um die oben erwähnten Federn (12) angebracht sind, wobei diese Wicklungen (2526) axiale Teile (25), die sich in die vorgenannten Nuten (13) erstrecken, und umgebogene Teile (26), die an beiden Enden des Stators (1) zu einem sogenannten Wickelkopf (27) gebündelt sind, aufweisen.
  4. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (6) durch ein Kühlelement (7) mit einem oder mehreren Durchgängen (15) für ein Kühlfluid gebildet wird.
  5. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten Durchgänge (15) axial gerichtet sind und an einen Auslasskollektor (8) an einem Ende des Stators (1) beziehungsweise an einen Einlasskollektor (9) am anderen Ende des Stators (1) angeschlossen sind.
  6. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das oben erwähnte Kühlelement (4) von einem doppelwandigen Rohr mit einem äußeren Rohr (10) und einem inneren Rohr (11) gebildet wird.
  7. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere Rohr (10) ein zylindrisches Rohr ist, dessen Außendurchmesser mit dem Innendurchmesser des Ständerblechs (4) übereinstimmt, während das innere Rohr (11) ein geripptes Rohr mit axial gerichteten Federn (12) und Nuten (13) ist, wobei das äußere und das innere Rohr (1011) mittels Zwischenwänden (14) miteinander verbunden sind, welche zusammen mit dem äußeren und dem inneren Rohr (1011) die vorgenannten Durchgänge (15) für das Kühlfluid definieren.
  8. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlelement (7) von axial gerichteten Rohren (29) gebildet wird, welche die vorgenannten Durchgänge (15) bilden und die in gleichen Abständen voneinander zwischen dem Ständerblech (4) und dem Rotor (2) angebracht sind und wenigstens mit ihren Enden in zwei ringförmigen Flanschen (30) sitzen, die in dem Ständerblech (4) befestigt sind.
  9. Verbesserter Kühlstator gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der oben erwähnten Rohre (29) sich teilweise zwischen den axialen Teilen (25) der oben erwähnten Wicklungen (2526) befindet.
  10. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten ringförmigen Flansche (30) mit radial zu dem Rotor hin gerichteten Federn (33) versehen sind, zwischen denen die oben erwähnten Wicklungen (25) angebracht sind.
  11. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum zwischen den Rohren (29) und den axialen Teilen (25) der Wicklungen (2526) wenigstens teilweise mit einem thermisch leitenden und elektrisch isolierenden Füllmaterial (35) aufgefüllt ist.
  12. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten Auslass- und Einlasskollektoren (89) jeder von einem ringförmigen Element, das eine ringförmige Kammer (37) begrenzt, gebildet wird, wobei dieses ringförmige Element mit einer Seitenwand (19) gegen ein Ende des Kühlelements (7) anschließt und wobei diese Seitenwand (19) an den oben erwähnten Durchgängen (15) des Kühlelements (7) durchbrochen ist.
  13. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes oben erwähnte ringförmige Element mit einer Außenwand (16) an das oben erwähnte Gehäuse (3) anschließt und dass wenigstens eine Öffnung (2021) in dieser Außenwand (16) vorgesehen ist, welche Öffnung gegenüber einer Auslassöffnung (21) beziehungsweise Einlassöffnung (23) in dem Gehäuse gelegen ist.
  14. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem oben erwähnten ringförmigen Element in der dem Rotor (2) zugewandten Wand (17) eine Aussparung (36) angebracht ist, worin der Wickelkopf (27) an dem betreffenden Ende des Stators (1) sitzt.
  15. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die oben erwähnten Einlass- und Auslasskollektoren (89) von einer ringförmigen Kammer (37) gebildet werden, die von dem Gehäuse (3) begrenzt wird; von dem Kühlelement (7); von einem inneren Rohr (38), das konzentrisch in dem Kühler (7) angebracht ist; und von einem ringförmigen Deckel (39), der an das Gehäuse (3) und an das oben erwähnte innere Rohr (38) anschließt.
  16. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (3), in Höhe der Auslass- und Einlasskollektoren (89), wenigstens eine Auslass- (21) beziehungsweise Einlassöffnung (23) angebracht ist.
  17. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (6) aus einem thermisch leitenden und elektrisch isolierenden Material hergestellt ist.
  18. Verbesserte Kühlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühler (6) eine Trennung zwischen dem Kühlfluid und den elektrischen Wicklungen (2526) bildet.
DE602004005235T 2003-11-05 2004-11-04 Verbesserte kühlung eines elektromotors oder generators Active DE602004005235T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2003/0596A BE1015766A3 (de) 2003-11-05 2003-11-05
BE200300596 2003-11-05
PCT/BE2004/000158 WO2005046024A1 (en) 2003-11-05 2004-11-04 Improved cooling for an electric motor or generator

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DE602004005235D1 DE602004005235D1 (de) 2007-04-19
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DE602004005235T Active DE602004005235T2 (de) 2003-11-05 2004-11-04 Verbesserte kühlung eines elektromotors oder generators

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US (1) US7550882B2 (de)
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