ITRN20080055A1 - Parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido. - Google Patents

Parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido.

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ITRN20080055A1
ITRN20080055A1 IT000055A ITRN20080055A ITRN20080055A1 IT RN20080055 A1 ITRN20080055 A1 IT RN20080055A1 IT 000055 A IT000055 A IT 000055A IT RN20080055 A ITRN20080055 A IT RN20080055A IT RN20080055 A1 ITRN20080055 A1 IT RN20080055A1
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Description

"PARTE STATORICA DI MACCHINA ELETTRICA A FLUSSO ASSIALE
CON SISTEMA DI RAFFREDDAMENTO A LIQUIDO"
La presente invenzione ha per oggetto una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido.
In generale una macchina elettrica comprende una parte fissa, detta comunemente parte statorica (o statore), e una parte mobile, entrambe recanti su di sé avvolgimenti di conduttore elettrico e/o sorgenti di campo magnetico e/o elettromagnetico. Assieme alla struttura della macchina, gli avvolgimenti e le sorgenti definiscono sempre sia un circuito elettrico (inteso come quell'insieme di strutture e di materiali nei quali fluisce una corrente elettrica e/o un campo elettrico) che un circuito magnetico (inteso come quell'insieme di strutture e di materiali nei quali fluisce un campo magnetico) . Per il proprio funzionamento la macchina elettrica sfrutta fenomeni di induzione elettromagnetica (provocati dal concatenamento di flussi di campo magnetico con gli avvolgimenti elettrici) e/o forze elettromagnetiche (generate dalle sorgenti di campo magnetico/elettromagnetico sugli avvolgimenti elettrici percorsi da corrente e/o sulle altre sorgenti di campo magnetico/elettromagnetico) . Alcune macchine elettriche (per esempio i motori elettrici) possono trasformare le correnti elettriche, circolanti negli avvolgimenti elettrici, in un movimento della parte mobile rispetto alla parte statorica. Alcune macchine elettriche (per esempio i generatori) possono generare correnti elettriche e/o forze elettromotrici negli avvolgimenti elettrici mediante il moto della parte mobile rispetto alla parte statorica. Una macchina elettrica di questo tipo si può generalmente utilizzare in entrambi i modi (per esempio tanto come generatore che come motore). Gli avvolgimenti elettrici possono essere realizzati attorno ad un nucleo di materiale magnetico, al fine di ottimizzare l'effetto del concatenamento del flusso magnetico con gli avvolgimenti elettrici stessi.
In un tipo di macchina elettrica, la parte mobile à ̈ un elemento rotante, detto anche parte rotorica (o rotore). L'asse di rotazione della parte rotorica assume una particolare importanza, divenendo in generale un asse di riferimento e/o di simmetria per la struttura della macchina elettrica. Durante il moto della parte rotorica rispetto alla parte statorica, porzioni delle sorgenti di campo magnetico e porzioni degli avvolgimenti elettrici si contraffacciano le une alle altre ad una certa distanza reciproca, distanza reciproca che definisce un interspazio tra la parte rotorica e la parte statorica. Esiste una relazione geometrica tra l'asse di rotazione della parte rotorica e il modo in cui le linee di flusso del campo magnetico, generato dalle sorgenti, sono disposte in detto interspazio tra la parte statorica e la parte rotorica. In base a tale relazione geometrica, le macchine di questo genere si possono dividere in due tipologie: macchine elettriche a flusso radiale e macchine elettriche a flusso assiale. Le macchine elettriche a flusso radiale sono la tipologia di macchina elettrica più diffusa e più nota. Per macchina elettrica a flusso radiale si intende: una macchina elettrica in cui la disposizione delle sorgenti di campo magnetico e degli avvolgimenti elettrici, con cui il campo magnetico si concatena, à ̈ tale che nell'interspazio tra la parte statorica e la parte rotorica (in corrispondenza del quale porzioni di sorgente si contraffacciano a porzioni di avvolgimento durante il moto della parte rotorica) le linee di flusso di campo magnetico sono approssimabili con segmenti, le cui rette di appartenenza sono perpendicolari all'asse di rotazione della parte rotorica e disposte radialmente rispetto all'asse di rotazione stesso.
Per macchina elettrica a flusso assiale si intende: una macchina elettrica in cui la disposizione delle sorgenti di campo magnetico e degli avvolgimenti elettrici, con cui il campo magnetico si concatena, Ã ̈ tale che nell'interspazio tra la parte statorica e la parte rotorica (in corrispondenza del quale porzioni di sorgente si contraffacciano a porzioni di avvolgimento durante il moto della parte rotorica) le linee di flusso di campo magnetico sono approssimabili con segmenti, le cui rette di appartenenza sono rette parallele all'asse di rotazione.
La presente invenzione si rivolge a macchine elettriche a flusso assiale.
Il tipo più comune di macchina elettrica a flusso assiale comprende: una parte statorica di forma genericamente toroidale ed almeno una parte rotorica in forma di disco, affacciata ad una delle due basi del toroide che rappresenta la parte statorica. In alcuni casi la macchina presenta due parti rotoriche, ciascuna di fronte ad una relativa faccia della parte statorica. Alcune macchine elettriche possono comprendere due o più parti statoriche toroidali, alternate con relative parti rotoriche discoidali. Parte statorica e parte rotorica sono coassiali nell'asse di rotazione della parte rotorica. Nel buco centrale del toroide che rappresenta la parte statorica passa generalmente l'albero di rotazione della parte rotorica.
Generalmente, sulla parte rotorica sono collocate le sorgenti di campo magnetico, preferibilmente realizzate mediante magneti permanenti, mentre sulla parte statorica trovano posto gli avvolgimenti elettrici con cui il campo magnetico si concatena. Le sorgenti di campo magnetico vengono di solito distribuite in una corona circolare del disco rotorico che si contraffaccia ad una base del toroide che rappresenta la parte statorica.
La parte statorica di una macchina elettrica a flusso assiale generalmente comprende un nucleo di forma toroidale, dotato di una superficie laterale cilindrica esterna e di una superficie laterale cilindrica interna, coassiali in un asse coincidente con l'asse di rotazione della parte rotorica. Il nucleo à ̈ poi delimitato, lungo l'asse, da una prima e da una seconda base. Il nucleo à ̈ realizzato in materiale magnetico (preferibilmente ferromagnetico) . Gli avvolgimenti elettrici vengono realizzati sotto forma di una pluralità di bobine che si susseguono, spaziate tra loro, lungo lo sviluppo anulare del nucleo e che vengono elettricamente collegate l'una all'altra in vario modo. Ciascuna bobina presenta un foro passante attorno al quale à ̈ avvolto il conduttore elettrico che la costituisce. La parte piena del nucleo attraversa ciascuna bobina passando per il foro passante della bobina stessa. La bobina, così, finisce con il presentare un primo lato lungo la superficie cilindrica esterna, un secondo lato lungo la superficie cilindrica interna, un terzo lato che à ̈ trasversale ai primi due e li congiunge passando su una delle due basi del nucleo, un quarto lato che à ̈ trasversale ai primi due e li congiunge passando sull'altra delle due basi del nucleo. La distanza tra le due superfici cilindriche del nucleo à ̈ maggiore della distanza tra le due basi e il primo e il secondo lato sono più corti del terzo e del quarto lato. Essendo la macchina a flusso assiale, il terzo e/o il quarto lato di ogni bobina (che corrono dalla superficie cilindrica esterna alla superficie cilindrica interna sulle superfici di base del nucleo) sono le porzioni dell'avvolgimento che si contraffacciano alle sorgenti di campo magnetico (per esempio i magneti) durante la rotazione della parte rotorica. Essi, perciò, attraversano il campo magnetico in una zona in cui quest'ultimo ha linee di flusso parallele all'asse di rotazione della parte rotorica (asse che coincide con l'asse comune alle due superfici cilindriche del nucleo) e sono sostanzialmente perpendicolari a tali linee di flusso in quella zona. Per questo fatto, il terzo e il quarto lato sono i cosiddetti "lati attivi" delle relative bobine (i lati cioà ̈ che, nel caso di un motore, quando percorsi da corrente, sono soggetti a forze di origine magnetica che sono in grado di favorire la rotazione della parte rotorica). Il primo e il secondo lato sono, invece, le cosiddette "testate" delle relative bobine. Solitamente le bobine hanno un orientamento radiale, ossia i quattro lati si sviluppano lungo una curva chiusa che giace in un piano il quale, a sua volta, contiene l'asse delle due superfici laterali cilindriche del nucleo. In particolare, i due lati attivi - il terzo e il quarto lato - si sviluppano in direzione radiale, mentre le testate - il primo e il secondo lato - si sviluppano parallelamente a detto asse.
A causa dello spessore dell'avvolgimento di conduttore elettrico, ciascuno dei quattro lati di una bobina si protende, in allontanamento dal nucleo, per una certa distanza lungo la perpendicolare alla superficie del nucleo sulla quale il lato stesso si trova.
Le superfici di base del nucleo possono essere piane (appartenendo, ciascuna, a piani perpendicolari all'asse comune delle superfici laterali cilindriche interna ed esterna del nucleo). In questo caso, tra i due terzi lati di due bobine consecutive e tra i due quarti lati di due bobine consecutive sono presenti spazi vuoti (intercapedini di aria). In questo caso il nucleo della parte statorica della macchina assiale si dice "privo di cave" (o anche "slotless"). In alternativa, lo spazio tra il terzo o il quarto lato di una bobina e, rispettivamente, il terzo o il quarto lato della bobina consecutiva lungo lo sviluppo anulare del nucleo può essere riempito da una protuberanza (detta anche "dente"), che si protende dal nucleo lungo l'asse comune delle superfici laterali cilindriche per una certa distanza e si estende in lunghezza dalla superficie laterale esterna fino alla superficie laterale interna. Il terzo e/o il quarto lato di ogni bobina à ̈ così inserito all'interno di una relativa scanalatura (o "cava") tra due denti consecutivi. In questo caso si dice che il nucleo della macchina elettrica à ̈ "dotato di cave" (o "slotted"). I denti sono realizzati anch'essi in materiale magnetico e permettono di ridurre al minimo la riluttanza magnetica dello spazio tra una bobina e l'altra nella zona attiva della macchina (nella zona, cioà ̈, dove sono presenti i "lati attivi" delle bobine), massimizzando l'efficienza della macchina elettrica. Solitamente i denti sono realizzati in corpo unico con il nucleo.
Sia nel caso di nuclei con cave che nel caso di nuclei che privi di cave, tra le testate (primo e secondo lato) di due bobine consecutive à ̈ sempre presente uno spazio vuoto (intercapedine d'aria).
Per ridurre le correnti parassite nel nucleo (correnti che tendono a generarsi nel nucleo lungo anelli che circondano le linee di campo magnetico e che determinano perdite di efficienza della macchina elettrica) , il nucleo stesso viene solitamente realizzato avvolgendo un lamierino metallico su se stesso a spirale attorno all'asse comune delle superfici laterali cilindriche del nucleo stesso. In questo modo le interfacce tra un lamierino e l'altro vengono ad essere distribuite di traverso a quello che sarebbe il percorso degli anelli di corrente parassita, tendendo a spezzarlo e a ridurne l'influenza. Per realizzare i denti in corpo unico con il nucleo, il lamierino, prima di essere avvolto su se stesso o durante l'avvolgimento stesso, viene conformato per punzonatura in modo che, una volta avvolto su se stesso, si formino automaticamente cave e denti.
La macchina elettrica possiede poi una carcassa (o involucro) a cui viene generalmente fissata la parte statorica e che circonda almeno quest'ultima attorno al suo asse.
Durante il funzionamento della macchina elettrica, nel circuito elettrico e nel circuito magnetico si generano perdite di potenza, in particolare:
- le cosiddette "perdite nel rame" (ossia perdite di potenza nel circuito elettrico della macchina, dovute all'effetto Joule causato principalmente dal passaggio di corrente negli avvolgimenti e nei vari conduttori elettrici);
- le cosiddette "perdite nel ferro" (ossia perdite di potenza nel circuito magnetico della macchina, dovute principalmente all'isteresi magnetica dei materiali magnetici e alle correnti parassite - dette anche "Eddy Currents" - che si manifestano nelle parti attive della macchina, in particolare in quelle statoriche, cioà ̈ nucleo e bobine).
Queste perdite di potenza danno origine ad uno sviluppo di calore che deve essere asportato verso l'ambiente circostante il più efficacemente possibile: lo sviluppo di temperature eccessivamente elevate nelle parti attive della tnacchina (nucleo e bobine nel caso della parte statorica) potrebbe compromettere l'integrità e la funzionalità delle parti elettricamente isolanti, che sono le più delicate in termini di limiti di temperatura.
Generalmente il calore viene asportato dalla superficie di contatto tra la parte statorica e la carcassa che contiene le parti attive della macchina e disperso nell'ambiente dalla carcassa stessa.
Dal documento brevettuale US 7,332,837 B2 à ̈ nota una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale alla quale à ̈ annesso un sistema di raffreddamento. Nello specifico, la parte statorica comprende un nucleo di forma toroidale. Lungo lo sviluppo anulare del nucleo sono collocate delle bobine di conduttore elettrico distanziate l'una dall'altra, ciascuna con piano di giacitura disposto radialmente, ossia contenente l'asse del toroide. La parte statorica comprende una carcassa anulare esterna in metallo (preferibilmente in alluminio), che circonda il nucleo dall'esterno mantenendosi coassiale al nucleo stesso. La carcassa presenta dei denti che si estendono radialmente verso l'interno e si inseriscono nello spazio tra la testata esterna di una bobina e la testata esterna della bobina successiva lungo lo sviluppo anulare del nucleo (cioà ̈ tra il primo lato di una bobina e il primo lato della bobina successiva, il primo lato di una bobina essendo, come detto, quello che si sviluppa sulla superficie cilindrica esterna del nucleo). I denti della carcassa funzionano da alette di raffreddamento. Gli spazi tra questi denti e le bobine sono preferibilmente riempiti da un materiale di riempimento avente buona conducibilità termica. Nel corpo della carcassa anulare esterna à ̈ incorporato, annegato all'interno, un canale di raffreddamento anch'esso di forma anulare, che circonda circonferenzialmente ed esternamente sia il nucleo che le bobine. Nel canale di raffreddamento scorre un liquido di raffreddamento.
La parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento sopra descritta presenta alcuni inconvenienti.
In particolare, il raffreddamento dei fianchi delle testate esterne delle bobine à ̈ affidato solo al contatto con i denti metallici della carcassa, mentre solo l'estremità esterna della testata viene interessata più da vicino dal passaggio del liquido di raffreddamento. Inoltre la realizzazione di una carcassa così strutturata à ̈ assai complicata. In particolare à ̈ complicata la lavorazione del lato della carcassa rivolto verso le testate esterne delle bobine. Inoltre la realizzazione di un condotto anulare annegato nella carcassa à ̈ difficoltosa e deve essere adattata ad ogni misura e tipologia di parte statorica.
In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido che superi gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.
In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione mettere a disposizione una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido che permetta un più efficace raffreddamento, in particolare delle bobine di conduttore elettrico.
Ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ proporre una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con un sistema di raffreddamento a liquido che sia versatile e adattabile alla maggior parte delle strutture di parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale.
Inoltre, l'invenzione si propone lo scopo di proporre una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con un sistema di raffreddamento a liquido di facile realizzazione.
Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati, assieme ad altri scopi ancora, che meglio appariranno nel corso della descrizione che segue, vengono raggiunti, in accordo con la presente invenzione, da una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido avente caratteristiche strutturali e funzionali in accordo con le allegate rivendicazioni indipendenti, forme realizzative ulteriori della medesima essendo individuate nelle allegate e corrispondenti rivendicazioni dipendenti.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido, come illustrato negli uniti disegni, in cui:
la figura 1 illustra in pianta, con alcune parti asportate per meglio evidenziarne altre, una forma realizzativa dell'invenzione, la figura essendo applicabile sia al caso di nucleo privo di cave ( "unslotted" o "slotless") che al caso di nucleo provvisto di cave ("slotted");
- la figura 2 illustra, in vista schematica prospettica e con alcune parti asportate per meglio evidenzarne altre, forme realizzative corrispondenti a quella di figura 1. In particolare: nel quarto inferiore sinistro si illustra una struttura di parte statorica con nucleo privo di cave ("unslotted" o "slotless"); nel quarto inferiore destro si illustra una struttura di parte statorica con nucleo provvisto di cave ("slotted"). Nella metà superiore della figura, tratteggiata, à ̈ mostrata la geometria del nucleo dalla quale, per semplicità, nel quarto superiore destro à ̈ stata omessa la struttura a denti e cave prolungamento di quella del quarto inferiore destro. Sono inoltre messe in evidenza, in vista prospettica schematica esplosa, due bobine (una per ciascuno dei due quarti inferiori) e, a fianco di ciascuna bobina, la relativa linea di sviluppo perimetrale disegnata con linea tratto-punto;
la figura 3 Ã ̈ una vista prospettica schematica completa della forma realizzativa dell'invenzione per una parte statorica di macchina elettrica dotata di nucleo provvisto di cave ("slotted") illustrata nel quarto destro inferiore di figura 2;
- le figure 4a, 4b, 4c e 5 illustrano rispettivi esempi di relazione fra tratti di condotto di raffreddamento e bobine;
la figura 6 illustra una porzione di una forma realizzativa dell'invenzione in una vista schematica in pianta corrispondente a quella di figura 1;
- la figura 7 illustra alcuni dettagli e relazioni tra le parti, in un piano di sezione trasversale allo sviluppo anulare del nucleo che seziona tutti i quattro lati di una bobina;
- la figura 8 Ã ̈ una vista prospettica schematica di una bobina della parte statorica di macchina elettrica oggetto dell'invenzione, illustrata interrotta in corrispondenza della zona di conduttore da cui si dipartono i contatti elettrici;
- la figura 9 Ã ̈ una sezione schematica della bobina di figura 8 nel piano indicato con A-A in figura 8 stessa, con evidenza di un dettaglio ingrandito;
- le figure 10a e 10 b illustrano schematicamente alcune possibili forme di collegamento in serie idraulica o in parallelo idraulico di gruppi di tratti di condotto di raffreddamento tra loro collegati in serie o in parallelo;
la figura 11 illustra, per una forma realizzativa dell'invenzione, tra l'altro, una possibilità di raggruppare i collegamenti tra i tratti di condotto di colegamento in relazione a specifici gruppi di bobine; - le figure 12 e 13 illustrano una forma realizzativa dell'invenzione con tratti di condotto di raffreddamento collegati in parallelo idraulico;
- le figure 14 e 15 illustrano una forma realizzativa dell'invenzione con tratti di condotto di raffreddamento collegati in serie idraulica a formare una serpentina; le figure 16 e 17 illustrano una ulteriore forma realizzativa dell'invenzione con due gruppi di tratti di condotto di raffreddamento, ciascuno collegato in serie idraulica a formare due serpentine.
Nella descrizione che segue e nelle figure, a parti identiche o corrispondenti nelle forme realizzative descritte corrispondono identici riferimenti numerici, salvo esplicito, diverso avviso.
Con riferimento alle figure, con il riferimento numerico 1 Ã ̈ indicata una parte statorica di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido. La parte statorica 1 comprende un nucleo 2 di forma toroidale, avente una superficie cilindrica interna 20 ed una superficie cilindrica esterna 21 coassiali tra loro in un asse di riferimento 22 destinato a coincidere con un asse di rotazione di una parte rotorica di una macchina elettrica a flusso assiale.
La parte statorica 1 comprende inoltre una pluralità di bobine 4 di conduttore elettrico, disposte spaziate una successivamente all'altra lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2.
Con riferimento, in particolare (ma non esclusivamente), alle figure 2, 7 e 8, ciascuna bobina 4 ha la forma di un solido dotato di un foro 40 passante. Il foro 40 passante à ̈ quindi un foro di ciascuna bobina 4. Ciascuna bobina 4 à ̈ suddivisibile in quattro lati 41, 42, 43, 44 consecutivi l'uno all'altro attorno al foro passante 40. Ciascuna bobina 4 avvolge il nucleo 2 con un primo lato 41 sulla superficie cilindrica esterna 21, un secondo lato 42 sulla superficie cilindrica interna 20, un terzo e un quarto lato 43, 44 trasversali al primo e al secondo lato 41, 42.
Quindi la parte piena del nucleo 2 attraversa ciascuna bobina passando per il relativo foro passante 40.
Una volta installata la parte rotorica 1 in una macchina elettrica a flusso assiale, l'asse di riferimento 22 coincide con l'asse di rotazione di una parte rotorica della macchina elettrica e, per quanto già detto nell'introduzione parlando di macchine elettriche a flusso assiale, il terzo e il quarto lato 43, 44 di una bobina 4 ne sono i lati attivi (poiché attraversano il campo magnetico, generato dalle sorgenti disposte sulla parte rotorica, in una zona in cui il campo magnetico ha linee di flusso parallele all'asse di rotazione della parte rotorica, cioà ̈ all'asse di riferimento 22), mentre il primo e il secondo lato 41, 42 di una bobina 4 ne sono le testate. Il primo lato 41, venendosi a trovare sulla superficie cilindrica esterna 21, all'esterno dell'anello formato dal nucleo 2, può essere anche detto "testata esterna" della bobina 4. Il secondo lato 42, venendosi a trovare sulla superficie cilindrica interna 20, all'interno dell'anello formato dal nucleo 2 (quindi nel buco centrale del nucleo 2), può essere anche detto "testata interna" della bobina 4. Da ora in avanti, l'uso del termine "testata" (senza alcun'altra specifica) indicherà o il primo o il secondo lato 41, 42 di una bobina 4. L'uso dell'espressione "testata interna", o dell'espressione "testata esterna" (senza altre specifiche) indicherà, rispettivamente, o il secondo lato 42 o il primo lato 41 di una bobina 4.
La parte statorica 1 oggetto dell'invenzione comprende inoltre mezzi 3 di raffreddamento a liquido i quali, a loro volta, comprendono una pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento percorribili da un liquido di raffreddamento .
Ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ in una delle seguenti due condizioni alternative:
- o à ̈ collocato ad una distanza radiale dall'asse di riferimento 22 maggiore o uguale al raggio della superficie cilindrica esterna 21, interposto tra i primi lati 41 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2,
- oppure à ̈ collocato ad una distanza radiale dall'asse di riferimento 22 minore o uguale al raggio della superficie cilindrica interna 20, interposto tra i secondi lati 42 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2.
Quindi un tratto 30 di condotto di raffreddamento si può trovare o all'esterno dell'anello formato dal nucleo 2 (preferibilmente a contatto con la superficie cilindrica esterna 21), interposto tra le testate esterne ( i primi lati 41) di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2, oppure si può trovare all'interno dell'anello formato dal nucleo 2, cioà ̈ nel buco centrale del nucleo 2 (preferibilmente a contatto con la superficie cilindrica interna 20), interposto tra le testate interne (i secondi lati 42) di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2. Ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento definisce un moto di liquido di raffreddamento da un primo a un secondo piano di riferimento 23, 24 entrambi perpendicolari all'asse di riferimento 22, distanziati tra loro lungo l'asse di riferimento 22 e corrispondenti, rispettivamente, ad almeno una porzione di una prima superficie di base 25 del nucleo 2 e ad almeno una porzione di una seconda superficie di base 26 del nucleo 2.
Ciascuna bobina 4 ha almeno uno tra il primo e il secondo lato 41, 42 adiacente a, e a contatto con, almeno un rispettivo tratto 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento.
Così ciascuna bobina 4 ha almeno una delle sue testate (il primo oppure il secondo lato 41, 42) a contatto con un tratto 30 di condotto di raffreddamento. Tale testata (il primo lato 41 o il secondo lato 42) può essere quindi efficacemente raffreddata per tutto il suo sviluppo tra il primo e il secondo piano di riferimento 23, 24 dal liquido di raffreddamento che il tratto 30 di condotto di raffreddamento induce a muoversi dal primo al secondo piano di riferimento 23, 24. La elevata conducibilità termica del materiale metallico (generalmente rame) da cui à ̈ costituita l'anima del conduttore elettrico, avvolgendo il quale si ottiene la bobina 4, permette un'efficace dissipazione anche del calore prodotto negli altri lati della bobina 4 verso il liquido di raffreddamento che scorre nel tratto 30 di condotto di raffreddamento.
L'invenzione risolve il problema di raffreddare efficacemente la parte statorica senza andare a detrimento delle caratteristiche elettromagnetiche della parte statorica 1 stessa e della macchina elettrica a flusso assiale in cui la medesima dovrà essere integrata. Infatti, per collocare un tratto 30 di condotto di raffreddamento viene usato lo spazio esistente tra le testate di due bobine 4 consecutive, il tratto 30 di condotto essendo strutturato in modo da determinare un moto del liquido di raffreddamento tendente a fiancheggiare la testata con la quale il tratto 30 di condotto di raffreddamento stesso à ̈ a contatto. Tale collocamento permette di non sfruttare spazio che può essere utilmente impiegato per l'alloggiamento di parti attive della parte statorica. In particolare non si toglie spazio ai lati attivi (il terzo e il quarto lato 43, 44) delle bobine 4 e non si va ad invadere lo spazio tra questi ultimi. Ciò permette di integrare agevolmente e senza danni il sistema di raffreddamento in una parte statorica 1 il cui nucleo 2 à ̈ dotato di cave ("slotted"). Ciò à ̈ illustrato con chiarezza nelle allegate figure. In una forma realizzativa preferita, infatti, tra i terzi lati 43 e/o tra i quarti lati 44 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2, il nucleo 2 comprende prolungamenti assiali 28 a forma di denti che si protendono rispettivamente dalla prima superficie di base 25 e/o dalla seconda superficie di base 26 del nucleo 2 e si estendono dalla superficie cilindrica interna 20 alla superficie cilindrica esterna 21, ciascun terzo e/o quarto lato 43, 44 di una qualsiasi bobina 4 essendo affiancato da ambo le parti lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 da una coppia di relativi prolungamenti assiali 28. In questa forma realizzativa, i lati attivi (il terzo e il quarto lato 43, 44) si trovano annegati in delle cave ricavate fra i denti costituiti dai prolungamenti assiali 28, a realizzare una stuttura di parte statorica di tipo "slotted" (con cave) in cui il sistema di raffreddamento, rimanendo tra le testate (i primi e/o i secondi lati 41, 42) delle bobine 4 non ruba alcuno spazio né ai conduttori dei lati attivi delle bobine, né alla massa dei prolungamenti assiali 28 (che, quindi, possono assolvere pienamente e senza perdite di efficienza magnetica alla loro funzione di ottimizzatori del concatenamento del flusso magnetico con le bobine 4). In funzione dell'orientamento e della struttura delle bobine 4 e/o dei loro lati, i prolungamenti assiali 28 si possono (preferibilmente) protendere dal nucleo 2 lungo una direzione parallela all'asse di riferimento 22, estendendosi trasversalmente a tale direzione (preferibilmente secondo una direzione radiale) dalla superficie cilindrica interna 20 alla superficie cilindrica esterna 21.
Le figure 2 (nel quarto inferiore destro), 3, 12, 15, 17, illustrano esplicitamente configurazioni di parte statorica 1 dotate di cave ("slotted"). Le figure 1, 4a-4c, 5, 6, 11, 14, 16, essendo in pianta, possono illustrare sia configurazioni di parte statorica 1 dotate di cave ("slotted"), che prive di cave ("unslotted" o "slotless"). La figura 2 (nel quarto inferiore sinistro) illustra esplicitamente una configurazione priva di cave.
In generale, in una bobina 4 ciascun lato 41, 42, 43, 44 presenta un proprio primo fianco 411, 421, 431, 441 rivolto verso una prima apertura 401 del foro passante 40 e un proprio secondo fianco 412, 422, 432, 442 rivolto verso una seconda apertura 402 del foro passante 40, collocata da parte opposta del foro passante 40 rispetto alla prima apertura 401. Se il tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ adiacente a, e a contatto con, il primo lato 41, esso potrà essere adiacente a, e a contatto con, o il primo fianco 411 o il secondo fianco 412 del primo lato 41 stesso. Se il tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ adiacente a e, a contatto con, il secondo lato 42, esso potrà essere adiacente a, e a contatto con o il primo fianco 421 o con il secondo fianco 422 del secondo lato 42 stesso.
Il conduttore elettrico, avvolgendo il quale si ottiene la bobina 4, à ̈ costituito da un cavo avente una sezione di una data geometria, realizzato in materiale elettricamente conduttore e ricoperto da un sottile strato di materiale elettricamente isolante. In particolare, il materiale elettricamente conduttore à ̈ metallico (generalmente rame). Quindi il calore prodotto o presente in un certo punto della testata (primo o secondo lato 41, 42), per raggiungere il tratto 30 di condotto di raffreddamento, cui la testata à ̈ adiacente, deve attraversare tutti gli strati di materiale elettricamente isolante interposti.
Vantaggiosamente, come esemplificativamente illustrato in figura 8, ciascuna bobina 4 à ̈ realizzata con un conduttore in forma di piattina avvolta a spirale su se stessa attorno ad un asse di avvolgimento con un movimento in un piano perpendicolare all'asse di avvolgimento. Come illustrato esemplificativamente in figura 8 e in figura 9, il piano di giacitura della piattina viene ad essere orientato in modo tale, che in corrispondenza del primo fianco 411, 412, 413, 414 e del secondo fianco 421, 422, 423, 424, di uno qualsiasi dei lati 41, 42, 43, 44 della bobina 4, tra il materiale elettricamente conduttore costituente la piattina e l'esterno della bobina à ̈ presente un solo strato di materiale isolante. Con questa configurazione di bobina, pertanto, la presenza di un tratto 30 di condotto di raffreddamento adiacente a, e a contatto con, almeno uno dei fianchi (411, 412) della testata esterna (cioà ̈ del primo lato 41) o con almeno uno dei fianchi (421, 422) della testata interna (cioà ̈ del secondo lato 42) della bobina 4 rende il raffreddamento del conduttore estremamente efficace.
Ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ in generale un elemento tubolare (di sezione trasversale avente forma geometrica opportuna - circolare, ellissoidale, poligonale, ecc...), che si sviluppa in lunghezza lungo una linea di sviluppo che può essere a serpentina, oppure elicoidale, o curva, o retta o simili, purché strutturata in modo che la testata o le testate (il primo e/o il secondo lato 4142) di bobina 4 che si trovano adiacenti a, e a contatto con, un rispettivo tratto 30 di condotto di raffreddamento possano venire raffreddati dal liquido di raffreddamento lungo tutto il loro sviluppo dal primo al secondo piano di riferimento 23, 24.
L'elemento tubolare può essere semplice o composto (in quest'ultimo caso può avere una sezione composta da una pluralità di sotto-elementi a loro volta tubolari e preferibilmente paralleli tra loro).
Almeno uno dei tratti 30 di condotto di raffreddamento à ̈ adiacente a, e a contatto con, entrambi i lati di bobina 4 tra i quali à ̈ interposto. Pertanto, se tale tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ collocato interposto tra due primi lati 41 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo, esso sarà adiacente a, e a contatto con, entrambi tali primi lati 41, in particolare con il primo fianco 411 del primo lato 41 di una delle due bobine 4 consecutive e, allo stesso tempo, con il secondo fianco 412 del primo lato 41 dell'altra delle due bobine 4 consecutive. Questa condizione à ̈ mostrata per esempio, nelle figure 1, 2, 3, 4a e 4b, 6 (in quest'ultimo caso per i tratti 30 di condotto di raffreddamento disposti sull'esterno dell'anello formato dal nucleo 2). Se, invece, il tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ collocato interposto tra due secondi lati 42 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo, esso sarà adiacente a, e a contatto con, entrambi tali secondi lati 42, in particolare con il primo fianco 421 del secondo lato 42 di una delle due bobine 4 consecutive e, allo stesso tempo, con il secondo fianco 422 del secondo lato 42 dell'altra delle due bobine 4 consecutive. Questa condizione à ̈ mostrata, in particolare, per i tratti 30 di condotto di raffreddamento collocati sull'interno dell'anello formato dal nucleo 2 illustrato in figura 6. Opportunamente, per massimizzare l'effetto di scambio dovuto ad un singolo tratto 30 di condotto di raffreddamento (semplice o composto che sia), ciascuno dei tratti 30 di condotto di raffreddamento à ̈ adiacente а, e a contatto con, entrambi i lati di bobina 4 tra i quali à ̈ interposto.
In una forma realizzativa, mostrata nelle figure 4a-4c, б, i tratti 30 di condotto di raffreddamento compresi tra due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 riempiono lo spazio tra i lati di dette due bobine 4 tra i quali sono interposti. In figura 4c à ̈ rappresentata una situazione in cui o un unico tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ costituito da un fascio di sotto-elementi tubolari adiacenti l'uno all'altro in modo da riempire lo spazio tra le testate di due bobine 4, oppure un gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento à ̈ realizzato in modo da riempire detto spazio.
Lo spazio residuo tra un tratto 30 di condotto di raffreddamento e il rispettivo lato di bobina 4 (o i tratti 30 di condotto di raffreddamento adiacenti) può essere riempito tramite una opportuna resina ad alta conducibilità termica.
In una forma realzzativa dell'invenzione:
- il primo lato 41 di ciascuna bobina 4 si sviluppa lungo la superficie cilindrica esterna 21 dal primo al secondo piano di riferimento 23, 24 secondo una rispettiva linea di sviluppo piana;
- il secondo lato 42 di ciascuna bobina 4 si sviluppa lungo la superficie cilindrica interna 20 dal primo al secondo piano di riferimento 23, 24 secondo una rispettiva linea di sviluppo piana;
- il terzo lato 43 di ciascuna bobina 4 si sviluppa consecutivamente al primo lato 41 dalla superficie cilindrica esterna 21 alla superficie cilindrica interna 20 secondo una rispettiva linea di sviluppo piana;
- il quarto lato 44 di ciascuna bobina 4 si sviluppa consecutivamente al secondo lato 42 dalla superficie cilindrica interna 20 alla superficie cilindrica esterna 21 secondo una rispettiva linea di sviluppo piana;
ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ tubolare e si sviluppa dal primo al secondo piano di riferimento 23, 24 secondo una rispettiva linea di sviluppo piana che lo mantiene adiacente a, e a contatto con, un relativo primo o secondo lato 41, 42 di una relativa bobina 4. Opportunamente e per semplicità, ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento si può sviluppare in linea retta almeno tra il primo e il secondo piano di riferimento 23, 24.
In generale, qui e nel seguito, si intende per "linea di sviluppo piana" una curva che appartiene ad un piano e lungo la quale si sviluppa un dato oggetto (nello specifico, in quanto precede, un lato della bobina e/o un tratto di condotto a seconda dei casi).
In particolare, in ciascuna bobina 4 la linea di sviluppo del primo lato 41, la linea di sviluppo del secondo lato 42, la linea di sviluppo del terzo lato 43 e la linea di sviluppo del quarto lato 44 appartengono ciascuna ad un rispettivo piano che à ̈ parallelo all'asse di riferimento 22, oppure contiene l'asse di riferimento 22. Preferibilmente, in ciascuna bobina 4 la linea di sviluppo del primo lato 41, la linea di sviluppo del secondo lato 42, la linea di sviluppo del terzo lato 43 e la linea di sviluppo del quarto lato 44 appartengono tutte ad uno stesso piano. Tale piano può essere parallelo all'asse di riferimento 22. Esso può contenere l'asse di riferimento 22, nel qual caso le bobine 4 hanno una giacitura radiale lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 (come nelle figure allegate).
Preferibilmente, ogni bobina 4 presenta un piano di giacitura 45 che contiene l'asse di riferimento 22, il piano di giacitura 45 essendo definito come quel piano che approssima la giacitura della curva chiusa definita dalle linee lungo cui si sviluppano i quattro lati 41, 42, 43, 44 della bobina 4.
Le linee di sviluppo dei lati 41, 42, 43, 44 di una bobina 4 (e, quindi, dell'anello costituente la bobina 4 stessa) sono illustrate dalle linee a tratto-punto rappresentate accanto alle relative bobine 4 in vista esplosa in figura 2, nonché in figure 7 e 8.
In una forma realizzativa preferita dell'invenzione, ogni bobina 4 ha il proprio primo lato 41 adiacente a, e a contatto con, almeno un rispettivo tratto 30 di condotto di raffreddamento. Ciò significa che il primo lato 41 di qualsiasi bobina 4 à ̈ adiacente a, e a contatto con, almeno un tratto 30 di condotto di raffreddamento. Questo significa che una qualsiasi bobina 4 ha almeno uno tra il primo fianco 411 e il secondo fianco 412 del primo lato 41 adiacente a, e a contatto con, almeno un rispettivo tratto 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento. Infatti, un tratto 30 di condotto di raffreddamento che sia adiacente a, e a contatto con, il primo lato 41 di una data bobina, à ̈ necessariamente interposto tra tale primo lato 41 e il primo lato 41 della bobina 4 che precede o segue quella data bobina lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2, poiché deve essere interposto tra i primi lati 41 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo 200 del nucleo 2. In questo modo tutte le testate esterne sono direttamente raffreddate mediante contatto con un relativo tratto 30 di condotto di raffreddamento.
Vantaggiosamente, come illustrato in figura 5 (e anche nelle figure 1, 3, 6, 11) ogni bobina 4 ha il proprio primo lato 41 adiacente a, e a contatto con, almeno due rispettivi tratti 30 di condotto di raffreddamento, un primo tratto 30 di condotto di raffreddamento essendo adiacente a, e a contatto con, il primo fianco 411 del primo lato 41, un secondo tratto 30 di condotto di raffreddamento essendo adiacente a, e a contatto con, il secondo fianco 412 del primo lato 41.
In questo modo ogni testata esterna à ̈ raffreddata direttamente su entrambi i fianchi: il primo lato 41 di ogni bobina 4 à ̈ sempre raffreddato su entrambi i propri fianchi 411, 412.
In generale, vantaggiosamente, tra i primi lati 41 di due qualsiasi bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 à ̈ sempre interposto almeno un tratto 30 di condotto di raffreddamento, il quale à ̈ adiacente a, e a contatto con, il primo lato 41 di una delle due bobine 4 consecutive e/o adiacente a, e a contatto con, il primo lato 41 dell'altra delle due bobine 4 consecutive. Il tratto 30 di condotto, quindi, à ̈ sempre a contatto o con una sola delle due bobine 4 tra cui à ̈ interposto, o con l'altra, o con entrambe. In questa forma realizzativa, in un interspazio 410 tra i due primi lati 41 di due qualsiasi bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 à ̈ sempre presente almeno un tratto 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento. Detto tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ posto adiacente a, e a contatto con, il primo fianco 411 del primo lato 41 di una delle due bobine 4 e/o adiacente a, e a contatto con, il secondo fianco 412 del primo lato 41 dell'altra delle due bobine 4. In generale, un interspazio 410 tra i due primi lati 41 di due qualsiasi bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 corrisponde allo spazio compreso tra i seguenti elementi: il primo fianco 411 del primo lato 41 di una delle due bobine 4; il secondo fianco 412 del primo lato 41 dell'altra delle due bobine 4; il tratto di superficie cilindrica esterna 21 compreso tra le due bobine 4; un tratto di superficie di riferimento 27 di massimo ingombro radiale delle bobine 4, circondante l'asse di riferimento 22 e passante per quei punti delle bobine 4 che si trovano alla massima distanza radiale dall'asse di riferimento 22 medesimo. Nel caso di parti statoriche 1 in cui le varie parti sono disposte le une rispetto alle altre secondo geometrie comuni, tale superficie di riferimento 27 à ̈ anch'essa una superficie cilindrica avente come proprio asse l'asse di riferimento 22.
Il primo fianco e il secondo fianco 411, 412 del primo lato 41 di una bobina 4 sono rivolti da parti opposte della bobina 4 lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2. Le forme realizzative dell'invenzione ora descritte assicurano un raffreddamento efficace e capillare delle testate esterne (cioà ̈ dei primi lati 41) delle bobine 4. Ovviamente quanto à ̈ stato detto circa la relazione tra i tratti 30 di condotto di raffreddamento e le testate esterne delle bobine 4 potrebbe essere ripetuto, descrivendolo con i termini corrispondenti, per la relazione tra i condotti 30 di raffreddamento e le testate interne (cioà ̈ i secondi lati 42) delle bobine 4. Figura 6 rappresenta, sul lato interno del nucleo 2, una situazione esemplificativa di questo fatto. Qualora sul lato interno del nucleo 2 (ossia sulla superficie cilindrica interna 20) vi sia sufficiente spazio, il raffreddamento delle bobine 4 potrebbe essere anche assicurato solo da tratti 30 di condotto di raffreddamento collocati in quella zona. Quindi, avendo a disposizione sufficiente spazio, il raffreddamento potrebbe essere assicurato, a scelta, direttamente alle sole testate esterne (come in figura 1, 2, 3, nella parte a tratto continuo di figura 11, e in figure 12, 14, 15, 16 e 17), o direttamente alle sole testate interne (come nella sola parte in tratteggio in figura 11) o direttamente ad entrambe le testate delle bobine 4 (come in figura 6 e in figura 11).
In funzione del numero di bobine 4 disposte sul nucleo 2, della loro distanza reciproca lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2, nonché del loro orientamento rispetto a piani radiali (cioà ̈ a piani contenenti l'asse di riferimento 22) può succedere però che, mentre tra i primi lati 41 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 vi à ̈ spazio sufficiente ad alloggiare almeno un tratto 30 di condotto di raffreddamento, tra i secondi lati 42 di due bobine 4 consecutive non sia presente uno spazio sufficiente a questo scopo. In questo caso, i tratti 30 di condotto di raffreddamento potranno essere disposti solo tra i primi lati 41 e non tra i secondi lati 42 di tali due bobine consecutive 4. Infatti, in generale, mentre à ̈ sempre possibile trovare spazio sufficiente tra le testate esterne di due bobine 4 consecutive, non sempre ciò à ̈ possibile per le testate interne di due bobine 4 consecutive. Per questo motivo, si preferisce assicurare innanzitutto il raffreddamento diretto delle testate esterne delle bobine 4 e, in presenza di spazio sufficiente e qualora la situazione lo richieda, opzionalmente anche alle testate interne.
Inoltre, se parte del sistema di raffreddamento si trova sul lato interno dell'anello formato dal nucleo 2, il trasporto del liquido di raffreddamento da e verso i relativi tratti 30 di condotto di raffreddamento, pur essendo possibile, à ̈ più complicato. Infatti, la parte di spazio all'interno della superficie cilindrica interna 20 à ̈ destinata ad accogliere parti rotanti (per esempio l'albero di rotazione dei rotori) della macchina elettrica. Inoltre, tra rotore e parte statorica di una macchina elettrica a flusso assiale difficilmente possono trovare posto strutture come condotti di adduzione di liquido. Perciò, per collegarsi ai tratti 30 di condotto di raffreddamento che si trovano sul lato interno dell'anello formato dal nucleo 2, diventa necessario fare passare condotti di collegamento attraverso il nucleo 2 tra la prima e la seconda superficie di base 25, 26 del nucleo 2 stesso, sfruttando uno spazio tra due bobine 4 consecutive. Per esempio, qualora fosse presente una parte del sistema di raffreddamento sul lato esterno dell'anello formato dal nucleo 2, si potrebbe collegare in questo modo la parte di sistema di raffreddamento che si trova sull'esterno -i tratti 30 di condotto tra i primi lati 41 di bobine 4 consecutive - alla parte di sistema di raffreddamento che si trova sull'interno - i tratti 30 di condotto tra i secondi lati 42 di bobine 4 consecutive - .
È comunque ovvio che collocare anche solo una parte di sistema di raffreddamento sul lato interno dell'anello formato dal nucleo 2 complicherebbe il sistema e la sua realizzazione. Anche per questo motivo, si preferisce assicurare innanzitutto il raffreddamento diretto delle testate esterne delle bobine 4 e, in presenza di spazio sufficiente e solo qualora la situazione lo richieda, opzionalmente anche alle testate interne.
Una forma realizzativa preferita dell'invenzione realizza il raffreddamento direttamente sulle sole testate esterne. In essa (si vedano figure 1, 2, 3, 12, 14, 15, 16 e 17, nonché la sola parte a tratto continuo di figura 11) ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ collocato ad una distanza radiale dall'asse di riferimento 22 maggiore o uguale al raggio della superficie cilindrica esterna 21, interposto tra i primi lati 41 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2.
I tratti 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento possono essere collegati idraulicamente tra di loro in vario modo, a seconda delle esigenze, per determinare una circolazione complessiva del liquido di raffreddamento all'interno della parte statorica 1.
In generale, ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento ha una prima e una seconda estremità 301, 302 che servono a collegarlo, tramite relativi tratti di collegamento in ingresso e in uscita, con altri tratti 30 di condotto di raffreddamento, oppure o con almeno un ingresso 33 per il liquido di raffreddamento (che provenie, per esempio, da una sorgente e/o da un serbatoio) , oppure con almeno una uscita 34 per il liquido di raffreddamento (che deve raggiungere un punto di raccolta, un serbatoio o uno scarico o simili).
In una forma realizzativa dell'invenzione (illustrata per esempio nelle figure 10b, 12, 13), almeno un gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento presenta i propri tratti 30 di condotto di raffreddamento collegati tra loro idraulicamente in parallelo, detto gruppo costituendo un gruppo in parallelo idraulico.
Come mostrato in figura 10b, la pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento può comprendere una pluralità di gruppi di tratti 30 di condotto di raffreddamento in ciascuno dei quali i tratti 30 di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in parallelo, ciascuno di detti gruppi costituendo un gruppo in parallelo idraulico.
In un gruppo in parallelo idraulico le prime estremità 301 dei tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tra loro collegate da un primo tratto 31 di condotto di collegamento, mentre le seconde estremità 302 dei tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tra loro collegate da un secondo tratto 32 di condotto di collegamento. Il primo e il secondo tratto 31, 32 di condotto di collegamento possono presentare un relativo ingresso, per introdurre il liquido di raffreddamento nel gruppo in parallelo idraulico, e una relativa uscita, per consentire l'uscita del liquido di raffreddamento dal gruppo in parallelo idraulico. Gli ingressi dei vari gruppi in parallelo idraulico possono essere collegati tra loro in serie o in parallelo, così come le uscite, a seconda delle esigenze. La figura 10b illustra un collegamento in parallelo tra i vari gruppi.
In una forma realizzativa illustrata nelle figure 12 e 13, tutti i tratti 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in parallelo a formare un unico gruppo in parallelo idraulico .
Le prime estremità 301 dei tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tra loro collegate da un relativo primo tratto 31 di condotto di collegamento e le seconde estremità 302 dei tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tra loro collegate da un relativo secondo tratto 32 di condotto di collegamento. Il primo e il secondo tratto 31, 32 di condotto di collegamento presentano un relativo ingresso e una relativa uscita come nel caso precedente. I tratti 30 di condotto di raffreddamento e i relativi primo e secondo tratto 31, 32 di condotto di collegamento formano una gabbia 35. Tale gabbia 35 può assumere una forma cilindrica. I tratti 30 di condotto di raffreddamento sono allineati lungo direttrici del cilindro che descrive la forma della gabbia. Il primo e il secondo tratto 31, 32 di condotto di collegamento hanno forma anulare e sono collocati, ciascuno, su una relativa base del cilindro (si veda, in particolare, figura 13).
In una forma realizzativa, illustrata in particolare nelle figure 10a, 14 e 15, 16 e 17, almeno un gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento presenta i propri tratti 30 di condotto di raffreddamento collegati tra loro idraulicamente in serie, detto gruppo costituendo un gruppo in serie idraulica.
Come mostrato in figura IOa, la pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento può comprendere una pluralità di gruppi di tratti 30 di condotto di raffreddamento in ciascuno dei quali i tratti 30 di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in serie, ciascuno di detti gruppi costituendo un gruppo in serie idraulica.
In un gruppo in serie idraulica, la prima estremità 301 di un tratto 30 di condotto di raffreddamento del gruppo in serie à ̈ collegata alla prima estremità 301 del tratto 30 di condotto di raffreddamento che lo segue o lo precede nel gruppo in serie lungo lo sviluppo anulare del nucleo 2, tramite un terzo tratto 36 di condotto di collegamento, mentre la seconda estremità 302 à ̈ collegata alla seconda estremità 302 del tratto 30 di condotto di raffreddamento che, rispettivamente, lo precede o lo segue nel gruppo in serie lungo lo sviluppo anulare del nucleo 2, mediante un quarto tratto 37 di condotto di collegamento.
Un gruppo in serie idraulica presenta un relativo ingresso per introdurre il liquido di raffreddamento nel gruppo in serie idraulica, e una relativa uscita, per consentire l'uscita del liquido di raffreddamento dal gruppo in serie idraulica. Gli ingressi dei vari gruppi in serie idraulica possono essere collegati tra loro in serie o in parallelo, così come le uscite a seconda delle esigenze. La figura IOa illustra un collegamento in serie tra i vari gruppi.
In concomitanza con la presenza di gruppi di tratti 30 di condotto di raffreddamento collegati tra loro in serie idraulica (gruppi in serie idraulica), possono essere presenti anche uno o più gruppi di tratti 30 di condotto di raffreddamento collegati tra loro in parallelo idraulico (gruppi in parallelo idraulico). I gruppi in serie idraulica e i gruppi in parallelo idraulico, combinati opportunamente, possono essere collegati a loro volta tra loro in serie o in parallelo a seconda delle esigenze. Non à ̈ quindi da considerarsi limitativo il fatto che per indicare i tratti 31, 32 di condotto di collegamento, che collegano tra loro, rispettivamente, le prime estremità 301 e le seconde estremità 302 dei tratti 30 di condotto di raffreddamento in un gruppo in parallelo idraulico, si siano rispettivamente usati i termini: "primo condotto" e "secondo condotto", mentre per indicare i tratti 36, 37 di condotto di collegamento, che collegano tra loro, rispettivamente, le prime estremità 301 e le seconde estremità 302 dei tratti 30 di condotto di raffreddamento in un gruppo in serie idraulica, si sono rispettivamente utilizzati i termini: "terzo condotto" e "quarto condotto". Gli aggettivi numerali ordinali "primo", "secondo", "terzo" e "quarto" qui utilizzati sono stati introdotti solo per semplicità di nomenclatura, esclusivamente per distinguere i tratti di condotto di collegamento in un gruppo in parallelo idraulico da quelli in un gruppo in serie idraulica. Come detto, gruppi in serie idraulica (in cui sono presenti i cosiddetti "terzi" e "quarti" tratti di condotto di collegamento) possono essere realizzati in assenza di gruppi in parallelo idraulico (ossia gruppi in cui sarebbero presenti i cosiddetti "primi" e "secondi" tratti di condotto di collegamento).
In una forma realizzativa illustrata nelle figure 14 e 15 tutti i tratti 30 di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in serie a formare un unico gruppo in serie idraulica. In questo caso l'ingresso del gruppo in serie idraulica può ricevere liquido di raffreddamento da una alimentazione del sistema di raffreddamento, mentre l'uscita può inviare il liquido di raffreddamento ad un serbatoio di raccolta, uno scarico o simili (o, di nuovo, all'alimentazione del sistema di raffreddamento).
Vantaggiosamente, i tratti 30 di condotto di raffreddamento di almeno un gruppo in serie idraulica sono tra loro collegati mediante i relativi tratti 36, 37 di condotto di collegamento a formare una serpentina corrispondente a detto gruppo in serie idraulica.
La realizzazione a serpentina di un gruppo in serie idraulica può risultare molto vantaggiosa, quando i tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tubolari che si sviluppano sostanzialmente in linea retta. In questo caso, infatti, la serpentina può essere realizzata direttamente ripiegando un singolo tubolare di lunghezza opportuna. L'elasticità intrinseca del materiale di cui à ̈ fatto il tubolare (per esempio rame o simile) può poi essere utilizzata per adattare il passo della serpentina a quello degli spazi tra le testate delle bobine 4 che devono essere raffreddate dalla serpentina stessa. Opportunamente, tutti i gruppi in serie idraulica possono venire realizzati in questo modo. Figure 14 e 15 illustrano un'esempio di questa soluzione nel caso in cui tutti i tratti 30 di condotto di raffreddamento facciano parte di un singolo gruppo in serie idraulica. Figure 16 e 17 illustrano la medesima soluzione "a serpentina" nel caso in cui i tratti 30 di condotto di raffreddamento sono suddivisi in due gruppi in serie idraulica, ciascuno realizzato in forma di serpentina, i tratti 30 di condotto di raffreddamento del primo gruppo in serie idraulica alternandosi a quelli del secondo gruppo in serie idraulica lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2.
In generale, i tratti 30 di condotto di raffreddamento possono venire suddivisi a gruppi ed essere collegati tra loro all'interno di ciascuno di questi gruppi secondo modalità che dipendono dalle esigenze. Un singolo gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento può essere poi collegato direttamente all'alimentazione (o allo scarico, oppure al recupero, oppure al ricircolo) del liquido di raffreddamento, oppure essere collegato ad uno o più altri gruppi di tratti 30 di condotto di raffreddamento.
In base a questo principio, quando le bobine 4 collocate sul nucleo 2 sono suddivise a gruppi e collegate elettricamente tra di loro solo all'interno di un gruppo, à ̈ realizzabile un raffreddamento differenziato per ciascun gruppo di bobine . Un esempio di raggruppamento di bobine 4, in cui questa soluzione può essere utilizzata, à ̈ il caso in cui ciascun gruppo di bobine 4 corrisponda ad una relativa fase elettrica della macchina elettrica a flusso assiale che utilizza la parte statorica 1.
Le bobine 4 possono, per esempio, venire suddivise in un numero n intero (maggiore di 1) di gruppi Gl, G2,..., Gn. Si indichi con Gi (i = 1, o 2, ..., o n) uno qualsiasi di tali gruppi Gl, G2, ..., Gn di bobine 4. La sudivisione in gruppi delle bobine 4 può venire effettuata in modo tale che tra due bobine 4 consecutive di un qualsiasi gruppo Gi lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 siano interposte n-1 bobine 4, una per ciascuno dei rimanenti n-1 gruppi. In particolare, una bobina 4 del gruppo Gl precede sempre una bobina 4 del gruppo G2 che, a sua volta, precede sempre una bobina 4 del grupp G3, e così via.
I tratti 30 di condotto di raffreddamento possono venire suddivisi a gruppi in modo corrispondente ai raggruppamenti di bobine 4. Si avrà quindi un numero intero n (con n maggiore di 1) di gruppi di trati 30 di condotto di raffreddamento, ciascuno corrispondente ad un relativo gruppo Gl, G2, ...,Gn di bobine 4, in modo tale che ciascuna bobina 4 di un qualsiasi gruppo Gj (j= 1, o 2, ..., o n) di bobine 4 abbia o il primo lato 41 o il secondo lato 42 adiacente a, e a contatto con, almeno un tratto 30 di condotto di raffreddamento del rispettivo gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento.
I tratti 30 di condotto di raffreddamento di un gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento possono:
o essere tutti collocati all'esterno dell'anello formato dal nucleo 2 (ossia tra i primi lati 41 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2) , questa situazione essendo illustrata in tratto continuo in figura 11, dove il simbolo Cj (j = 1, 0 2, o n, con n esemplificativamente ugale a 3) indica un gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento, corrispondente al gruppo Gj (j = 1, o 2, ..., o n, con n esemplificativamente uguale a 3) di bobine 4;
o essere tutti collocati all'interno dell'anello formato dal nucleo 2 (ossia tra i secondi lati 42 di due bobine 4 consecutive lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2) , questa situazione essendo illustrata in tratteggio in figura 11, dove il simbolo C'j (j = 1, o 2, ..., o n, con n esemplificativamente uguale a 3) indica un gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento, corrispondente al gruppo Gj (j = 1, o 2, ..., o n, con n esemplificativamente uguale a 3) di bobine 4;
- o essere suddivisi in due sotto-gruppi, in un primo dei quali sotto-gruppi (illustrato in tratto continuo in figura 11, dove il simbolo Cj indica, in questo caso, il primo sotto-gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento, corrispondente al gruppo Gj di bobine 4) 1 tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tutti collocati all'esterno dell'anello formato dal nucleo 2, mentre in un secondo dei quali (illustrato in tratteggio in figura 11, dove il simbolo C'j indica, in questo caso, il secondo sotto-gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento, corrispondente al gruppo Gj di bobine 4) i tratti 30 di condotto di raffreddamento sono tutti collocati all'interno dell'anello formato dal nucleo 2 (i tratti di condotto di raffreddamento di ciascun sotto gruppo essendo collegati tra loro, ma non necessariamente con quelli dell'altro sotto-gruppo).
Nel caso in cui tratti 30 di condotto di raffreddamento siano presenti sia all'esterno dell'anello formato dal nucleo 2 che all'interno di tale anello, essi possono essere suddivisi in un numero di gruppi maggiore del numero intero n (maggiore di 1) di gruppi di bobine 4, in modo tale che i tratti 30 di condotto di raffreddamento di un singolo gruppo siano o tutti collocati all'esterno dell'anello formato dal nucleo 2 o tutti all'interno di tale anello.
Nello specifico, figura 11 illustra una struttura di raffreddamento differenziato per diversi gruppi di bobine 4, con riferimento esemplificativo (ma non limitativo) ad una situazione in cui le bobine 4 sono suddivise in tre gruppi Gl, G2, G3 (ciascuna bobina 4 essendo indicata in figura 11 con la sigla del relativo gruppo) .
In linea continua à ̈ rappresentata una pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento collocati tutti sull'esterno dell'anello formato dal nucleo 2 (nello spazio tra i primi lati 41 di due bobine 4 consecutive). Ogni bobina 4 ha il proprio primo lato 41 a contatto con due tratti 30 di condotto di raffreddamento (uno per il primo fianco 411 e uno per il secondo fianco 412 del primo lato 41). Questi tratti 30 di condotto di raffreddamento collocati sull'esterno dell'anello formato dal nucleo 2 sono raggruppati in tre gruppi Cl, C2, C3, a ciascuna bobina 4 rispettivamente del gruppo Gl o G2 o G3 corrispondendo una relativa coppia di tratti 30 di condotto di raffreddamento rispettivamente del gruppo Cl o del gruppo C2 o del groppo C3. In figura 11 ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ indicato con la sigla del gruppo corrispondente. Mantenendo separati i controlli del flusso e/o della temperatura del liquido di raffreddamento in ciascun gruppo dei tratti 30 di condotto di raffreddamento à ̈ possibile differenziare il raffreddamento dei primi lati 41 delle bobine dei tre gruppi Gl, G2, G3.
In linea tratteggiata à ̈ rappresentata una pluralità di tratti 30 di condotto di raffreddamento collocati tutti sull'interno dell'anello formato dal nucleo 2 (nello spazio tra i secondi lati 42 di due bobine 4 consecutive) . Ogni bobina 4 ha il proprio secondo lato 42 a contatto con due tratti 30 di condotto di raffreddamento (uno per il primo fianco 421 e uno per il secondo fianco 422 del secondo lato 42). Questi tratti 30 di condotto di raffreddamento collocati sull'interno dell'anello formato dal nucleo 2 sono raggruppati in tre gruppi C'1, C'2, C'3, a ciascuna bobina 4 rispettivamente del gruppo Gl o G2 o G3 corrispondendo una relativa coppia di tratti 30 di condotto di raffreddamento rispettivamente del gruppo C'1 o del gruppo C'2 o del groppo C'3. In figura 11 ciascun tratto 30 di condotto di raffreddamento à ̈ indicato con la sigla del gruppo corrispondente. Mantenendo separati i controlli del flusso e/o della temperatura del liquido di raffreddamento in ciascun gruppo dei tratti 30 di condotto di raffreddamento à ̈ possibile differenziare il raffreddamento dei secondi lati 42 delle bobine dei tre gruppi Gl, G2, G3.
Il fatto che in ciascun gruppo di tratti 30 di condotto di raffreddamento sia disponibile una coppia di tratti 30 di condotto di raffreddamento per ogni relativa testata di bobina 4 (un tratto 30 di condotto di raffreddamento su ogni fianco) Ã ̈ solo esemplificativo. Ogni bobina potrebbe avere una testata a contatto con un solo tratto 30 di condotto di raffreddamento.
Preferibilmente, come detto, i tratti 30 di condotto di raffreddamento vengono disposti solo sull'esterno dell'anello formato dal nucleo 2. Tuttavia si possono (pur con qualche complicazione, come detto) realizzare strutture di raffreddamento con tutti i tratti 30 di condotto di raffreddamento sull'interno dell'anello formato dal nucleo 2, oppure strutture che abbiano tratti 30 di condotto di raffreddamento sia sull'esterno che sull'interno dell'anello formato dal nucleo 2, a seconda dello spazio disponibile e/o delle esigenze.
L'invenzione consegue importanti vantaggi.
Innanzitutto si realizza un sistema di raffreddamento estremamente efficace, in cui le testate delle bobine sono direttamente interessate dal passaggio dei condotti di liquido di raffreddamento.In secondo luogo il sistema di raffreddamento trova spazio nella parte rotorica della macchina elettrica a flusso assiale senza minimamente pregiudicare l'efficienza elettromagnetica della macchina medesima.
Il sistema di raffreddamento à ̈ di grande versatilità e può essere adattato a tutte le tipologie di macchina elettrica a flusso assiale. I condotti del sistema di raffreddamento possono essere realizzati con grande facilità, almeno in una delle forme realizzative dell'invenzione .
II sistema offre la possibilità di differenziare tipologia e/o intensità del raffreddamento di gruppi diversi di bobine.
L'invenzione così concepita à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo che la caratterizza.
Inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti.
In pratica, tutti i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze.

Claims (22)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Parte statorica (1) di macchina elettrica a flusso assiale con sistema di raffreddamento a liquido, comprendente : un nucleo (2) di forma toroidale, avente una superficie cilindrica interna (20) ed una superficie cilindrica esterna (21) coassiali tra loro in un asse di riferimento (22) destinato a coincidere con un asse di rotazione di una parte rotorica di una macchina elettrica a flusso assiale; - mezzi (3) di raffredamento a liquido; - una pluralità di bobine (4) di conduttore elettrico, disposte spaziate una successivamente all'altra lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2); in cui: - ciascuna bobina (4): ha la forma di un solido dotato di un foro (40) passante, à ̈ suddivisibile in quattro lati (41,42,43,44) consecutivi l'uno all'altro attorno al foro (40) passante, avvolge il nucleo (2) con un primo lato (41) sulla superficie cilindrica esterna (21), un secondo lato (42) sulla superficie cilindrica interna (20), un terzo e un quarto lato (43,44) trasversali al primo e al secondo lato (41,42); caratterizzata dal fatto che: - i mezzi (3) di raffreddamento a liquido comprendono una pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento percorribili da un liquido di raffreddamento; - ciascun tratto (30) di condotto di raffreddamento à ̈ in una delle seguenti due condizioni alternative: o à ̈ collocato ad una distanza radiale dall'asse di riferimento (22) maggiore o uguale al raggio della superficie cilindrica esterna (21), interposto tra i primi lati (41) di due bobine (4) consecutive lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2), oppure à ̈ collocato ad una distanza radiale dall'asse di riferimento (22) minore o uguale al raggio della superficie cilindrica interna (20), interposto tra i secondi lati (42) di due bobine (4) consecutive lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2); - ciascun tratto (30) di condotto di raffreddamento definisce un moto di liquido di raffreddamento da un primo a un secondo piano di riferimento (23,24) entrambi perpendicolari all'asse di riferimento (22), distanziati tra loro lungo l'asse di riferimento (22) e corrispondenti, rispettivamente, ad almeno una porzione di una prima superficie di base (25) del nucleo (2) e ad almeno una porzione di una seconda superficie di base (26) del nucleo (2); - ciascuna bobina (4) ha almeno uno tra il primo e il secondo lato (41,42) adiacente a, e a contatto con, almeno un rispettivo tratto (30) di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento.
  2. 2. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che ciascun tratto (30) di condotto di raffreddamento à ̈ collocato ad una distanza radiale dall'asse di riferimento (22) maggiore o uguale al raggio della superficie cilindrica esterna (21), interposto tra i primi lati (41) di due bobine (4) consecutive lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2).
  3. 3. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che i tratti (30) di condotto di raffreddamento compresi tra due bobine (4) consecutive lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2) riempiono lo spazio tra i lati di dette due bobine (4) tra i quali sono interposti.
  4. 4. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 1 o 2 o 3, caratterizzata dal fatto che almeno uno dei tratti (30) di condotto di raffreddamento à ̈ adiacente a, e a contatto con, entrambi i lati di bobina (4) tra i quali à ̈ interposto.
  5. 5. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che ciascuno dei tratti (30) di condotto di raffreddamento à ̈ adiacente a, e a contatto con, entrambi i lati di bobina (4) tra i quali à ̈ interposto.
  6. 6. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che ogni bobina (4) ha il proprio primo lato (41) adiacente a, e a contatto con, almeno un rispettivo tratto (30) di condotto di raffreddamento.
  7. 7. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che ogni bobina (4) ha il proprio primo lato (41) adiacente a, e a contatto con, almeno due rispettivi tratti (30) di condotto di raffreddamento, un primo tratto (30) di condotto di raffreddamento essendo adiacente a, e a contatto con, un primo fianco (411) del primo lato (41) che à ̈ rivolto verso una prima apertura (401) del foro passante (40), un secondo tratto (30) di condotto di raffreddamento essendo adiacente a, e a contatto con, un secondo fianco (412) del primo lato (41) che à ̈ rivolto verso una seconda apertura (402) del foro passante (40) collocata da parte opposta del foro passante (40) rispetto alla prima apertura (401).
  8. 8. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che tra i primi lati (41) di due qualsiasi bobine (4) consecutive lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2) à ̈ sempre interposto almeno un tratto (30) di condotto di raffreddamento, il quale à ̈ adiacente a, e a contatto con, il primo lato (41) di una delle due bobine (4) consecutive e/o adiacente a, e a contatto con, il primo lato (41) dell'altra delle due bobine (4) consecutive.
  9. 9. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che: - il primo lato (41) di ciascuna bobina (4) si sviluppa lungo la superficie cilindrica esterna (21) dal primo al secondo piano di riferimento (23,24) secondo una rispettiva linea di sviluppo piana; il secondo lato (42) di ciascuna bobina (4) si sviluppa lungo la superficie cilindrica interna (20) dal primo al secondo piano di riferimento (23,24) secondo una rispettiva linea di sviluppo piana; - il terzo lato (43) di ciascuna bobina (4) si sviluppa consecutivamente al primo lato (41) dalla superficie cilindrica esterna (21) alla superficie cilindrica interna (20) secondo una rispettiva linea di sviluppo piana; - il quarto lato (44) di ciascuna bobina (4) si sviluppa consecutivamente al secondo lato (42) dalla superficie cilindrica interna (20) alla superficie cilindrica esterna (21) secondo una rispettiva linea di sviluppo piana ; - ciascun tratto (30) di condotto di raffreddamento à ̈ tubolare e si sviluppa dal primo al secondo piano di riferimento (23,24) secondo una rispettiva linea di sviluppo piana che lo mantiene adiacente a, e a contatto con, un relativo primo o secondo lato (41,42) di una relativa bobina (4).
  10. 10. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 9, caratterizzata dal fatto che ciascun tratto (30) di condotto di raffreddamento si sviluppa in linea retta almeno tra il primo e il secondo piano di riferimento (23,24)
  11. 11. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 9 o 10, caratterizzata dal fatto che in ciascuna bobina (4) la linea di sviluppo del primo lato (41), la linea di sviluppo del secondo lato (42), la linea di sviluppo del terzo lato (43) e la linea di sviluppo del quarto lato (44) appartengono ciascuna ad un rispettivo piano che à ̈ parallelo all'asse di riferimento (22) oppure contiene l'asse di riferimento (22).
  12. 12. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 9 o 10 o 11, caratterizzata dal fatto che in ciascuna bobina (4) la linea di sviluppo del primo lato (41), la linea di sviluppo del secondo lato (42), la linea di sviluppo del terzo lato (43) e la linea di sviluppo del quarto lato (44) appartengono tutte ad uno stesso piano.
  13. 13. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che: ogni bobina (4) presenta un piano di giacitura (45) che contiene l'asse di riferimento (22), il piano di giacitura (45) essendo definito come quel piano che approssima la giacitura della curva chiusa definita dalle linee lungo cui si sviluppano i quattro lati (41,42,43,44) della bobina (4).
  14. 14. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuna bobina (4) Ã ̈ realizzata con un conduttore in forma di piattina avvolta a spirale su se stessa attorno ad un asse di avvolgimento con un movimento in un piano perpendicolare all'asse di avvolgimento.
  15. 15. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno un gruppo di tratti (30) di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento presenta i propri tratti (30) di condotto di raffreddamento collegati tra loro idraulicamente in parallelo, detto gruppo costituendo un gruppo in parallelo idraulico.
  16. 16. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che la pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento comprende una pluralità di gruppi di tratti (30) di condotto di raffreddamento in ciascuno dei quali i tratti (30) di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in parallelo, ciascuno di detti gruppi costituendo un gruppo in parallelo idraulico.
  17. 17. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 15, caratterizzata dal fatto che tutti i tratti (30) di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in parallelo a formare un unico gruppo in parallelo idraulico.
  18. 18. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 16, caratterizzata dal fatto che almeno un gruppo di tratti (30) di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento presenta i propri tratti (30) di condotto di raffreddamento collegati tra loro idraulicamente in serie, detto gruppo costituendo un gruppo in serie idraulica.
  19. 19. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo la rivendicazione 18, caratterizzata dal fatto che la pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento comprende una pluralità di gruppi di tratti (30) di condotto di raffreddamento in ciascuno dei quali i tratti (30) di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in serie, ciascuno di detti gruppi costituendo un gruppo in serie idraulica.
  20. 20. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14, caratterizzata dal fatto che tutti i tratti (30) di condotto di raffreddamento della pluralità di tratti (30) di condotto di raffreddamento sono collegati tra loro idraulicamente in serie a formare un unico gruppo in serie idraulica.
  21. 21. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 18 a 20, caratterizzata dal fatto che i tratti (30) di condotto di raffreddamento di almeno un gruppo in serie idraulica sono tra loro collegati mediante relativi tratti (36,37) di condotto di collegamento a formare una serpentina corrispondente a detto gruppo in serie idraulica.
  22. 22. Parte statorica (1) di macchina elettrica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che tra i terzi lati (43) e/o tra i quarti lati (44) di due bobine (4) consecutive lungo lo sviluppo anulare (200) del nucleo (2), il nucleo (2) comprende prolungamenti assiali (28) a forma di denti che si protendono rispettivamente dalla prima superficie di base 25 e/o dalla seconda superficie di base 26 del nucleo 2 e si estendono dalla superficie cilindrica interna 20 alla superficie cilindrica esterna 21, ciascun terzo e/o quarto lato 43, 44 di una qualsiasi bobina 4 essendo affiancato da ambo le parti lungo lo sviluppo anulare 200 del nucleo 2 da una coppia di relativi prolungamenti assiali 28
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